Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 120
Текст из файла (страница 120)
В ААС с частотно-времен- '~я ' ным кодированием для разделения У4 сигналов корреспондентов можно гз~ использовать время-интервальные и частотно-временные адресные .Ро — - Хг й ог коды. В первом случае коды раз- гг го личных адресов отличаются друг е от друга интервалами между импульсами (рис, 9.40, а). Во втором Тг Х4, Тг случае дополнительным признаком кодообразования является частота заполнения импульсов. Данный код удобно изображать на частотно- временной плоскости в виде час- ! тотно-временной матрицы(ЧВМ).
Рне. 9.40. Структура сигналов в ААС с Частотно-временная матрица частотно-временным кодированием прн (рис. 9.40, б) имеет размер Р~ по использовании: частоге и Т, по длительности, где Р~ а — время-ннтерввльного кода; о — частотно- определяется полосой, выделяемой временного кода для работы системы, а Т, — длительностью кодируемых двоичных символов.
Временной интервал Т, разбивается на Ю дискретных интервалов, а полоса Рг — на М частотных неперекрывающихся подканалов. Длительность каждого дискретного интервала — Т, = ТЛЧ, полоса частотного подканала — Ро = Р~гМ При образовании адресных кодовых комбинаций любая комбинация состоит из п импульсов, расположенных на различных дискретных интервалах, каждый из которых передается на одной из т неповторяющихся частот, соответствующих частотным подканалам матрицы.
База такого сигнала при Вчвк = тРонТо = тн. Максимальная база адресного сигнала Вчвк ыа» РвТо МРоЯГТо 609 9. Радиотехнические системы передачи информации или при М= 19 (квадратная ЧВМ) г Вчвк = 19 Как видно из рис. 9.40, время-интервальные коды можно рассматривать как частный случай частотно-временных адресных кодов при М= 1. Общее возможное число адресов (кодовых комбинаций) для случая, когда имеется только один частотный подканал (М = 1), вычисляется по формуле lсп' =С" ' = (л — 1)!(Ф вЂ” л)! При этом считается, что первый импульс всегда фиксирован на первом дискретном интервале ЧВМ.
При частотно-временном кодировании (М > 1) общее число кодовых комбинаций определяется следующим образом: н-1 1Р =с" ~ с„'(д1-1), (9.21) =о где С", = М11(л1(М вЂ” л)!) — число сочетаний из М частотных подканалов по числу импульсов в группе л; С„' — число сочетаний из числа импульсов в группе по числу возможных положений на временной оси матрицы. Формула (9.21) справедлива в предположении, что все импульсы данной группы имеют различное частотное заполнение. Из всей совокупности адресов, определяемой (9.21), для практических целей наиболее удобны лишь те, у которых все временные интервалы между импульсами с одинаковыми частотами заполнения отличаются друг от друга для всех сигналов, используемых в системе.
Такие адреса называют рациональными. Для частотно-временного кодирования (М> 1) число рациональных адресов 219 — 1 г 1с ( С2, Р С и При использовании рациональных кодов в качестве адресных уменьшается вероятность перехода одной адресной комбинации в другую из-за лействня межстанцнонных помех.
Действительно, при работе 1, корреспондентов на вход каждого приемного устройства одновременно поступает несколько независимых последовательностей радиоимпульсов. В этой совокупности импульсов только небольшая часть, а именно те, которые соответствуют коду данного корреспондента, являются рабочими. Остальные импульсы от 1, — 1 корреспондентов являются мешающими и фоРмиРуют межстанционную помеху. При большом числе корреспондентов всегда воз- 610 9.б. Многоканальные и многоадресные системы Рис, 9.41. Структурные схемы устройств формирования (а) н обработки (б) частотно-временных сигналов в ААС можны такие комбинации мешающих импульсов, которые в случайном сочетании могут образовать ложный адресный код данного корреспондента.
Вероятность его образования тем меньше, чем в большем числе параметров отличаются друг от друга используемые адресные коды. Именно рациональные адреса обеспечивают наилучшим образом выполнение этого условия. Оптимальная обработка адресных кодовых последовательностей на фоне флуктуационных шумов должна проводиться согласованным фильтром.
Создать такой фильтр сложно, поэтому обычно в реальных приемниках его заменяют близким к оптимальному устройством, так называемым деиифратором. Один из применяющихся методов формирования и обработки адресных частотно-временных сигналов в ААС представлен структурной схемой на рис. 9.41, где изображены передающая (рис.
9.41, а) и приемная (рис. 9.41, б) части аппаратуры, Дискретная информация от источника информации (ИИ) поступает на блок формирования импульсов (БФ) и блок синхронизации (БС), синхронизирующий работу ААС. Видеоимпульсы с БФ подаются на линию задержки (ЛЗ) с Ю отводами через интервалы Т,. Видеоимпульсы с отводов ЛЗ через временной коммутатор (ВК) идут на модуляторы (Мод), где заполняются сигналами генераторов (Г) с частотами~о ...,~м в соответствии с выбранным для корреспондента кодом. С выходов модуляторов радиоимпульсы через сумматор (~,) поступают в передатчик (П), в котором осуществляется перенос их спектров в область частот, отведенную для группового сигнала, и излучение.
Пройдя по каналу, адресный сигнал попадает в приемное устройство (Пр), обрабатывается по высокой частоте, а затем поступает на полосовые фильтры (ПФ), каждый из которых настроен на одну из центральных частот радиоимпульсов кодовой комбинации. Напряжения с выходов фильтров через демодуляторы (Д) и линии задержки (ЛЗ) подаются на входы или каскада совпадения (КС), или сумматора (~). Решение о наличии 611 9. Радиотехнические системы передачи информации Рис. 9.42.
Структурные схемы устройств обработки частотно-временных сигналов со сложением демолулированных частотных составляющих (а) и с каскадом совпадения (б) или отсутствии кодовой комбинации, переносящей информацию корреспонденту Кь выносится путем сравнения выходных сигналов этих устройств с порогом в пороговом устройстве (ПУ). Приведенная структурная схема обработки адресных кодов называется схемой с раздельной обработкой ортогональных составляющих. На практике распространены две разновидности этой схемы, отличающиеся методами объединения демодулированных частотных составляющих адресного кода: схема со сложением (рис.
9.42, а) и схема с пороговыми устройствами на выходах демодуляторов и каскадом совпадения (рис. 9.42, б). В первой сигналы с выходов детекторов через линии задержки подаются о на сумматор, по выходному сигналу которого принимается решение о наТо личин информационной единицы г,= нг, или нуля. Во второй к выходам детекторов подключены пороговые го устройства, а решение принимается в каскаде совпадения. о Сложные фазоманипулирован- ные сигналы в ААС состоят из элес ментарных импульсов, имеющих б одинаковую несущую частоту и отРис. 9.43.
Структура сигналов в ААС личаюшихся по какомУ-либо паРасо сложными фазоманипулированными метру, например по фазе. Фаза измесигналамн; няется по закону некоторого модули- а — молулирующего; б — фазоиаиипули- РУющегс его кода Гиис. 9.43, а) причем рованиого наиболее распространена двухфазная 612 9.6. Многоканальные и многоадресные системы манипуляция со сдвигом фазы на 180' (рис. 9.43, б). Если определить полосу сигнала на рис.
9.43, а известным соотношением )г, =) УТо, то при длительности сигнала Т, = ХТо его база В = Ю, где Ф вЂ” число символов в модулирую щей кодовой последовательности. Системой сигнадов называется множество сигналов, определяемых единым правилом построения (алгоритмом). Возможное число адресных сигналов (е представляется как объем системы сигналов. Принято сравнивать объем системы сложных сигналов с базой В. Различают малые системы сигналов (к = ГВ ~ В), нормальные (1с = В) и большие (к дн В). Большинство известных систем сигналов являются малыми или нормальными. Сигналы, входящие в систему, должны обеспечивать минимально возможный уровень взаимных помех, который для систем сложных фазоманипулированных сигналов зависит от вида модулирующей кодовой последовательности. Среди множества кодовых последовательностей особый интерес для применения в ААС рассматриваемого типа представляют линейные рекуррентные последовательности максимальной длины, или сокращенно М-последовательности, формируемые с помощью весьма простых генераторов на основе сдвигаюших регистров с линейными обратными связями.
Они обладают рядом важных свойств, позволяющих формировать на их основе квазиортогональные системы сигналов, характеризуемые достаточно слабыми взаимными помехами. В передатчике ААС со сложными фазоманипулированными (ФМ) сигналами, предназначенной для передачи дискретных сообщений (рис. 9.44, а), ат источника информации (ИИ) последовательность символов 1 и О со скоростью Я = НТ, (рис.
9.45, а) поступает на вход фазового модулятора (ФМн). На второй вход ФМн подается кодовый сигнал (аД (рис. 9.45, б) от генератора кода (ГК). Этот сигнал имеет длительность Т, и число импульсов Ф. Работой ГК и ИИ управляет синхронизатор С, который формирует необходимые сигналы управления и тактовые частоты. В модуляторе (Мод) по закону кодовой последовательности осуществляется фазо- Вход УПЧ Рне.