Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации (1976) (1151855), страница 32

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 32)

Посылки сигналов з;(г) образованы в соответствии с правилом получения ОФМн сигналов, рассмотренным в 5 4.6. Прием сигналов и формирование принятой последовательности символов Хз выполняются в соответствии со структурной схемой рис. 4.14. Нетрудно видеть, что перескок фазы опорного напряжения при приеме ОФМн сигналов способом сравнения полярностей приводит к появлению только локальной ошибки в принимаемой последовательности символов.

Если скачок фазы произойдет точно на границе соседних посылок з; г и зь то неправильно будет принят только один символ хь Для примера в табл. 4.3 показано, что в момент времени, соответствующий границе между 5- и 6-й посылками, произошел скачок фазы опорного напряжения и его фаза стала соответствовать фазе посылок зз (вместо фазы посылки зг). При классической ФМн с этого же момента фазовый детектор перешел бы в негативный режим работы. В рассматриваемом же случае произойдет лишь одиночная ошибка и вместо символа Х; (/=6), соответствующего единице, появится символ нуль». Если скачок фазы опорного напряжения произойдет в момент времени, находящийся в пределах длительности одной посылки сигнала, то импульс на выходе фазового детектора «раздробится» на две части с разной полярностью.

Можно показать, что в результате такого «дробления» импульса возможен ошибочный прием двух соседних символов (особенно, если скачок фазы происходит в момент времени, близкий к середине посылки). Таким образом, перескок фазы опорного напряжения при приеме ОФМн сигналов способом сравнения полярностей 'приводит к появлению ошибок локального характера, которые охватывают один или в крайнем случае два символа.~Это принципиально отличает частичнокогерентный прием ОФМн сигналов от приема ФМн сигналов, где скачок фазы опорного напряжения вызывает эффект обратной работы фазового детектора, который приводит к ошибочному приему всех символов до следующего скачка фазы.

* В табл, 4.3 для лучшего различия перескок фазы опорного напряжения и ошибочно принятый символ подчеркнуты снизу. То же Относится и к изменению полярности напряжения У» !67 При приеме ОФМн сигналов, помимо рассмотренных ошибок, неизбежны также ошибки, вызванные непосредственным действием шумов на передаваемые посылки сигнала. Если под действием помехи фаза посылки изменится настолько, что это приведет к изменению полярности напряжения на выходе фазового детектора, то ошибочно будет зарегистрирован не только переданный символ, но и символ, следующий за ним. Г 1 1 1 Устграйаа7Й ееаенсдиродпиаа Ряс.

4.15. Х1=Х„;ЯХ„11 П. (4.54) В табл. 4.3 сказанное иллюстрируется столбцом 1= =10. Если под действием помехи фаза посылки з, изменится так, что будет воспринята как фаза посылки зг (это условно обозначено в виде зг), то это приведет к изменению знака полярности (а'; и ошибочному приему символов с номерами 1= 10 и 1= 1!. Вторая часть табл. 4.3 относится к приему ОФМн сигналов с перекодированием. Перекодирование исход'ной последовательности выполняется по правилу (4.53) и полученная последовательность х„; передается посылками зка формируемыми как и при классической ФМн.

Здесь символу х„;=1 ставится в соответствие посылка з„,=зь а х„;=0 — посылка зк,— — зг. Прием сигналов и формирование принятой последовательности символов 4; выполняется в соответствии со структурной схемой рис. 4.15. В зависимости от полярности напряжения на выходе фазового детектора решающее устройство формирует тот или иной символ (в нашем случае положительной полярности ставится в соответствие символ 1, а отрицательной — символ О).

Последовательность символов Я„. подвергается обратному перекодированию.по правилу А Здесь х„ и х, ц о — принятые соседние символы перекодированной последовательности. В результате на выходе схемы образуется последовательность информационных символов Хь соответствующая исходной переданной последовательности хл Устройство обратного перекодирования состоит из тех же элементов, что н устройство перекодирования в передатчике. Рассмотренный способ приема отличается от классического приема противоположных ФМн сигналов только введением дополнительного устройства перекодирования.

Из рассмотрения табл. 4.3 следует, что при перескоке фазы опорного напряжения (9-я строка б-й столбец) последовательность символов х„. переходит в «негатив», так же, как и при классической ФМн. Однако последующее перекодирование приводит к устранению негатива для всех символов хь кроме символа х; с номером /=6, т. е. влияние перескоков фазы опорного напряжения в этом способе приема, как и в способе сраьнения полярностей, проявляется только локально.

Можно показать, что искажения отдельных посылок сигнала шумами будут сказываться в рассмотренном способе так же, как и в способе сравнения полярностей, т. е. приводить к парным ошибкам в принятой последовательности символов Хь Следовательно, оба способа приема эквивалентны с точки зрения перескоков фазы опорного напряжении и действия шумов на посылки сигнала. Таким образом, одиночные искажения посылок ОФМи сигнала шумами могут приводить к парной ошибке при приеме.

Вероятность этой ошибки можно найти из следующих соображений. Ошибочная регистрация символа Х; при приеме способом сравнения полярностей может произойти в результате одного из двух несовместимых сложных событий: 1) полярность для Х„/ воспроизведена на выходе фазового детектора правильно, а для Ящ; о ошибочно; 2) полярность для х„; воспроизведена ошибочно, а для хм; ц верно. Вероятность каждого из таких сложных событий равна где р~ — вероятность неправильного воспроизведения полярности отдельной посылки. Эта вероятность соответ- ствует вероятности ошибки прн когерентном приеме 109 противофазного ФМн сигнала и определяется выражением (3.105).

Учитывая парность ошибок, а также влияние шумов по тракту опорного напряжения, выражение для вероятности ошибки р,в при приеме по методу сравнения полярностей можно записать в виде Р«п ~ 2Р«,м (1 — Рфм) + Ро«, (4 55) где Р,в — веРоЯтность ошибки из-за действиЯ шУма в опорном тракте.

Как правило, в опорном тракте удается обеспечить более высокую степень фильтрации помех, чем в основном. Это объясняется тем, что полоса пропускания в опорном тракте может быть взята значительно уже полосы основного тракта. В таком случае влиянием ошибок из-за скачков фазы опорного напряжения под действием помех можно пренебречь.

Поэтому для оценки помехоустойчивости когерентного приема сигналов с ОФМн можно пользоваться первым слагаемым выражениям (4.55), которое с учетом (3.105) принимает вид Р«п = 2 [0,5 — Ф(Р'2 Ь)] [0,5+ Ф(У 2 Ь)] = = 2 [0,25 — Ф' (]/2 Ь)]. (4.55) При достаточно высоких требованиях к качеству передачи (Р«„«~1) выражение (4.56) можно записать в виде р,. = 2 [0,5 - Ф ([У'2 й)] или, используя разложение (3.102), в виде 1 р„= — ехр ( — й').

рТа (4.57) (4.58) Когерентный прием ОФМн сигналов по способу сравнения полярностей или с перекодированием можно вести в каналах не только с постоянными параметрами, но и с медленными случайными изменениями фазы принимаемых сигналов. Такие изменения могут «отслеживаться» системой ФАП в тракте формирования опорного напряжения.

Если изменения параметров канала приводят к сравнительно быстрым флюктуациям фазы принимаемых сигналов, опорное напряжение перестает достаточно точно следить за фазой сигнала и условие 1?О когерентности приема нарушается. Это приводит к значительному возрастанию вероятности ошибки приема, что связано с увеличением вероятности перескоков фазы опорного напряжения и ухудшением энергетического отношения сигнал/шум при нарушении когерентиости. 4.7.2. Автокорреляционный (некогерентный) метод приема Этот метод приема основан на том, что в качестве опорного напряжения используется предыдущая посылка сигнала, которая запоминается на время, равное ее длительности. В фазовом детекторе происходит сравнение фазы принятой посылки с фазой предыдущей (опорной) посылки.

Рнс. 4.16. Структурная схема демодулятора ОФМн сигналов в этом случае имеет вид, показанный на рис. 4.16, Решение о том, какой символ был передан, принимается в соответствии с полярностью напряжения У1 на выходе фазового детектора: при положительном напряжейии решающее устройство вырабатывает символ 1, а при отрицательном — символ О. При таком способе приема фазовый детектор, по сути дела, вычисляет коэффициент автокорреляцни сигнала на интервале, равном длительности двух посылок. Поэтому такой способ приема является автокорреляционным. В отечественной литературе обычно его называют способом сравнения фаз посылок 1111 В иностранной литературе этот способ получил название дифференциально-когереитного (разностно-когерентного) '. * 0111егеп11а1у сопегеп1 аужегп — днфференцнально-ногерентнан система, 171 Дальше будем называть этот способ «сравнением фаза, поскольку это название хорошо отражает суть дела и получило широкое распространение в литературе и инженерной практике.

Характеристики

Список файлов книги