Калмыков В.В. Радиотехнические системы передачи информации (1990) (1151851), страница 30
Текст из файла (страница 30)
База такого сигнала прн гсож1(Тв Вчвк = зпТапТО (11.4) Максимальная база адресного сигнала Вчвк так=Ел Тс= МГа 'ЫТо= = МУ (11.5) или при М=А! (квадратная ЧВМ) Вчвк тал =Л". (! 1,8) Как видно нз рнс. 11.5, 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), определяется как Ркс.
! !.й, Структура сигналов в ЛЛС с члстотно-времсквым колврос взкксм 234 й >=С, —,>=- '" ')' гм 1> ( !)! (йг При этом считается, что первый импульс всегда фиксирован на ш рвом дискретном интервале ЧВМ. При частотно-временном кодировании (М)1) общее число кодовых комбинаций в †! И'>=См ~ С„(!У вЂ” 1), (11.8) !=о где Окзг=Мйп!(М вЂ” и) ! — число сочетаний нз М частотных подканалов по числу импульсов в группе и; С' — число сочетаний из п>ела импульсов в группе по числу возможных положений на временной осн матрицы.
Формула (11.8) справедлива в предположении, что все импульсы данной группы имеют различное частотное заполнение. Из всей совокупности адресов, определяемой (11.8), 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 снстеме. Такие адреса называют рог(иоыальныл>и. Для частотно-времен>юго кодирования (М)1) число рациональных адресов 2й> — ! йлап ( Сз, Сз к При использовании рациональных кодов в качестве адресных уменьшается вероятность перехода одной адресной комбинации и другую из-за действия межстанционных 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 имешю те, которые соответствуют коду данного корреспондента, являются рабочими. Остальные импульсы от (1,— 1) корреспондентов мешающие и формируют межстанционную помеху. При большом числе корреспондентов всегда возможны такие комбинации мешающих импульсов, которые в глу>айном сочетании могут образовать ложный адресный код данково корреспондента.
Вероятность его образования тем меньше, чсм в большем числе параметров отличаются друг от друга используемые адресные коды. Именно рациональные адреса обеспечивают наилучшим образом выполнение этого условия. Оггямлльвзя обработка адресных кодовых последовательностей лз фоне флуктуадяонвык >пумов лолжмз проводкться согласованным фильтром. Создать чакай фкльтр сложна, поэтому обычно в реальных прксмквклк ого заменяют блкчким к оптимальному устройством, гзк называемым декжфрзгором. Олин кз лримсвяюлгкхск методов формкравзввя к обрзбаткк здресзык чзстотво-врсмслкых сигналов в ЛАС прелстзвлск яз структуряой схеме ркс >!.6, гдс взобрзжсвы лерсдз>а>дзя (ркс.
!!.6а) и прясмвля (ркс. !1,6б) части аппаратуры. 236 змг 237. Ркс. 1'1.6. Структурные схсмы устройств форммровзння (а) н обработки (б) чзстатно-врсмсиных сигналов в ЛЛС Двскрзтнвя информация от источника ииформзцми ИИ поступает не блок формирования импульсов БФ и блок синхравнззции БС, синхуонизирующий рибату АЛС. Видсовмлульсы с БФ подаются нз линию задержки ЛЗ с <У отводами через шпервзлы Тз, Вндсаизшульсы с отводов ЛЗ через временной каммутзтор ВК идут нз модуляторы Мод, где ззполяяются сигияллми генераторов с чзстатлми )ь ...„)м в соответствии с выбранным для карреспоилаитз кадом. С выходов модуляторов рздиаимпульсы через суммзтар Х посгупзют в пзувдзтчик Пер, где производится перенос их спектров в область частот, отведенную для группавага сигнала, и излучение Прайда иа кзиллу, адресный слгнвл цапздзст в приемное устройство Пр, где обрабатывается по выожой чистоте, з зятем нз паласовые фш<ьтуы ПФ, каждый ез которых настроен нз одну из цснтрзльных частот рздиозмпульсов кодовой комбинации.
Нзпряжения с выходов фильтров через дсмодуляторы Д и линия задержки ЛЗ падзются из входы или каскада совпздсняя КС, или сумматора Х. Решение о нищ<чин или отсутствии кодовой. комбинзцие, перев<юящей информацию корреспонденту Кь выносится путем сравнения выходных сигналов этих устройств с порогом в пороговом' усвройстве ПУ. Приведенная стр<уктурнзя схема обработки адресных кодов нззывзстся схемой с раздельной обработкой ортогоизльных состзвляюищх Нз прзктмке распространены две рззиовидлости этой схемы, отличающиеся мгтодлми объсдиисния демодулвравзнных чзстотиых састзвляющих адресного кода: схеме са сложением (упс. 1!.7,а) и схема с пороговыми устройствзмн из выходах демодулпгоров к кзскздом совпздоиия (рис.
!!.7,б). В псреой сигналы с выходов Рис. 11.7. Стууктурные схемы устройств обработки чзстотно-врсмснных сигнз лов со слоя<синем дсмадулировзнных частотных составляющих (а) и с каска дом совпадения (б) 236 ,хстакторов через ливни издержки подаются на суммзтор, по выходному сиг- налу которого принимается решение о наличии информационной единицы или нуля. Во второй к выходам детекторов подключены пороговые устройстве, з у«шсвив принимается в кзокздс совпадения. 11хй2.
СИСТЕМЫ СО СЛОЖНЫМИ ФАЗОМЛНИПУЛИРОВАННЫМИ СИГНАЛАМИ Сигналы в ААС этого типа состоят из элементарных импульсов, имеющих одинаковую несущую частоту и отличающихся по какому-либо параметру, например по фазе. Фаза изменяется по закону некоторого модулирующего кода (рис. 11.8,а), причем наиболее распространена двухфазная манипуляция со сдвигом фазы па 180' (рис. 11.8,б). Если определить полосу сигнала на рис. 11.8,а известным соотношением Г,ж1)Та, то при длительности сигнала Тс=<Л<То его база Вж!А<, где А! — число символов в модулирующей кодовой последовательности. Системой сигналов называется мнсакество сигналов, определяемых единым правилом построения (алгоритмом).
Возмогкноечисло адресных сигналов 7< представляется как объем системы сигналов. Принято сравнивать объем системы сложных сигналов с базой В. Различают малые системы сигналов с А-3 ВчСВ, нормальные (ортогональные или квазиортогональные) с АжВ и большие с й»В. Большинство известных систем сигналов является малыми или нормальными. Сигналы, входящие в сйстему, должны обеспечивать минимально возможный уровень взаимных помех, который для систем сложных фазоманипулированных сигналов зависит от вида модулиру<ощей кодовой последовательности. Среди множества кодовых последовательностей особый интерес для применения в ААС рассматриваемого типа представляют линейные рекуррентные последовательности максимальной длины, или сокращенно М-последонгпельности, формируемые с помощью весьма простых генераторов па основе сдвигающих регистров с линейными обратными свя<пми (см.
гл. 5), Они обладают рядом важных свойстн, позволя<оших формировать на их основе квазиортогональпые системы сигнллон, характеризуемые достаточно слабыми взаимными помехами. <В передатчике ААС со сложными р физоманипулированными (ФМ) сигналпми, предназначенной для передачи ;<,цскретных сообщений (рнс. !!.9,а), от источника информации ИИ последовательность символов 1 и 0 оо скс<ростью Р~= ЦТ, (рис. 11.10,а) поступает д Ряс. 11.6.
Структура снгнзлав в ЛАС со сложными фззамзнипулнровзнными сигналами а) Рис. 113, Структурные схемы передатчика (а) и приемника «3) ЛЛС со сложными фааомаиипулированными оигналами на вход фазового модулятора ФМн. Иа второй вход ФМн подается кодовый сигнал (щ) (рнс. !1.1О,б) от генератора кода ГК.
Этот сигнал имеет длительность Т, и число импульсов )У. Работой ГК н ИИ управляет синхронизатор С, который формирует необходимые сигналы управления и тактовые частоты.,Модулированная кодовая последовательность (рнс. 11.10,в) манипулирует по фазе в модуляторе Мод колебание несущей частоты. В приемнике (рис. 11.9,6) сигнал переносится на промежуточную частоту, усиливается в усилителе променсуточной частоты УПЧ и обрабатывается согласованным фильтром СФ. Сигнал с выхода СФ поступает на синхронизатор С и решающее устройство РУ. Синхронизатор осуществляет поиск ФМ сигнала по времени и управляет режимом работы решаюгцего устройства. После вхождения в синхронизм на выходе РУ появляется информационная последовательность в виде двоичных символов, которая выдается получателю информации ПИ. «пй «а;) «а;) б) Рис.
11.Ю. Принцип передачи двоичной информации в ййС со сложными фа аоманнпулированными сигналами 238 11.4.3. МЕЖСТАНЫР)ОННЫЕ ПОМЕХИ Прн работе ААС возникают межстанционные (или системные) помехи. При проектировании системы следует так выбирать ее параметры, чтобы уменьшить такие помехи до допустимого уровня. Прн этом надо учитывать целый ряд сопутствующих факторов н и первую очередь динамический диапазон сигнала. Одновременно передающие информацию корреспонденты могут находиться на различных расстояниях друг от друга. При работе передатчиков с постоянной мощностью, рассчитанной на предельные дальности связи в ААС, на входы всех приемников будут приходить сигналы, значительно отличающиеся по своей интенсивности.
Разброс интенсивностей принято характеризовать динамическим диапазоном сигналов. При малом динамическом диапазоне сигналов н при одновременной работе большого числа корреспондентов межстанционная помеха, равная сумме сложных сигналов от отдельных корреспондентов, по своим статистическим характеристикам близка к гауссовскому случайному процессу, т. е к шуму н полосе частот, занимаемой сигналами ААС. Рассмотрим более подробно влияние межстанционных помех на помехоустойчивость ААС при малом динамическом диапазоне и большом числе одновременно работающих корреспондентов 1,. Используем энергетическое определение межстанцнонной помехи, которое позволяет наглядно выяснять основные особенности приема информации на фоне межстанцнонной помехи.
Пусть ширина спектра сигналов ААС равна Гн, а мощности сигналов всех активших корреспондентов на входе 1-го приемника одинаковы и равны Рс. В этом случае мощность полезного сигнала Р„а мощность помехи 1'Р„где К=1,— 1. Допустим, что спектральная плотность мощности помехи постоянна в пределах общей полосы частот.