Прокис Дж. Цифровая связь (2000) (1151856), страница 136
Текст из файла (страница 136)
Качество 1с-дувльного када для ренции подобен парциально-полосовой помехе с ~5, 4 и 3, каскадно соединенного неизменной спектральной плотностью. Разнес кодом Адвьгара, для канава с сение, обеспечиваемое кодированием, является ра - ° эффе ивным средством я улучшения качества СЧ систем. Дополнительное улучшение достигается путем надлежащего взвешивания выхода демодулятора так, чтобы подавить влияние мешающего сигнала. 13.3.3. СЭМА система, основанная на широкополосных сигналах с СЧ В разделе 13.2.2 мы рассмотрели СОМА систему, основанную на использовании широкополосных ПП сигналов4 Как указано выше, можно также иметь СОМА систему, основанную на широкополосных СЧ сигналах с рассеянным спектром. Каждая пара передатчик-приемник в такой системе рассчитана на свой собственный тпаблон псевдослучайных скачков частоты.
Исключая эти различия, передатчики и приемники всех пользователей могут иметь идентичные кодеры, декодеры, модуляторы и демодуляторы. СОМА системы, основанные на широкополосных СЧ сигналах привлекательны, в частности, для подвижных (земных, воздушных, морских) пользователей, поскольку.
требования синхронизации не так строги, как в широкополосных ПП системах. Кроме того, техника синтеза частот и соответствующее оборудование СЧ систем детально проработаны. Следовательно, при СЧ возможны большие выигрыши обработки. Пропускная способность СОМА с СЧ также относительно велика. Витерби (1978) показал, что с 1г-дуальными кодами и многоступенчатой ЧМ возможно обеспечить до .~И'/Л 638 5 г 1О4 'Я в в 4 г й 1О.4 а з о 1О-' Рис.13.3.7 иллюстрирует качество Ф-дуального кода для 14=5, 4 и 3, каскадно соединенного с кодом Адамара Н(20,5), Н(16,4) и Н(12,3) соответственно. В приведенном обобщении, мы сосредоточились на декодировании мягких решений.
С другой стороны, качество, достигаемое декодированием жестких решений, существенно (на несколько децибел) хуже, чем то, которое достигается при декодировании мягких решений. В каскадной схеме, однако, декодирование мягких решений для внутреннего кода и декодирование жестких решений для внешнего представляет разумный компромисс между сложностью декодирования и качеством. В заключение мы хотим указать, что другой серьезной помехой в СЧ системе с рассеянным спектром является парциально-полосовая многотоновая помеха. одновременно работающих пользователей, которые передают информацию со скоростью /1 бит/с по каналу с полосой И': Одна из ранних СНА систем, основанная на использовании кодированных широкополосных сигналов с СЧ, была построена так, чтобы обеспечить множественный доступ по тактическим спутникам связи для малоподвижных (земных, воздушных, морских) терминалов, каждый из которых передает относительно короткие сообщения по каналу с перемежением.
Систему назвали тактической системой передачи (ТАТЯ), и она описана в статье Дроуилхета и Бернштейна (1969). В системе ТАТЯ использован восьмеричный код Рида — Соломона (7, 2). Таким образом, два трехбитовых информационных символа на входе кодера используется для генерирования семисимвольных кодовых слова. Каждый трехбитовый закодированный символ передается посредством восьмеричной ЧМ. Восемь различных частот передаются с разносом 1/Т, Гц, где Т, — длительность передачи на одной частоте. В дополнение к семи символам в кодовое слово включен восьмой символ, Этот символ и его соответствующая частота фиксированы.
Он передается в начале каждого кодового слова для обеспечения тактовой и частотной синхронизации на приеме. Следовательно, каждое кодовое слово передается за 87,' секунд. Система ТАТЯ была спроектирована для информационной скорости передачи 75 и 2400 бит/с. Значит, Т. =10 мс и 312,5 мкс соответственно. Каждая тональная частота, соответствующая кодовому символу, подвергается скачкам. Таким образом„скорость скачков равна 100 с ' при информационной скорости 75 бит/с и 3200 с ' при информационной скорости 2400 бит/с. В коде Рида — Соломона (7, 2) имеется М = 2' = 64 кодовых слов, а минимальное расстояние этого кода а~„,„' =6. Это значит, что код обеспечивает эффективный порядок разнесения, равный б.
На приеме сигнал сначала освобождается от скачков и затем демодулируется пропусканием через параллельный блок из восьми согласованных фильтров, где каждый фильтр настроен на одну из восьми возможных частот — выход каждого фильтра детектируется по огибающей, квантуется 4 битами (один из 16 уровней) и подается на декодер. Декодер берет 56 выходов фильтров, соответствующие приему каждого семисимвольного кодового слова и формирует 64 величин для решения, соответствующих 64 возможным кодовым словам кода (7, 2) путйм линейного сложения соответствующих огибающих на выходах детекторов.
Решение выносится в пользу кодового слова, имеющего наибольшую величину для решения. При квантовании. выходов согласованных фильтров 16 уровнями интерференция от других пользователей канала вызывает относительно малые потери в качестве (0,75 дБ при сильной интерференции на одйн чип и 1,5 дБ при сильной интерференции на два чипа из семи) АРУ, используемая в системе ТАТЯ, имеет постоянную времени большую, чем интервал чипа Т, так что нетрудно реализовать оптимальное взвешивания по выходам демодуляторов, как описано в разделе 13,3,2.
Расчет вероятности ошибки сигналов ТАТЯ в канале с АБГШ при наихудшем случае парциально — полосовой интерференции оставляем для упражнения читателю (задачн 13.23 и 13.24). ' Поскольку вовлечены подвижные пользователи, имеются доплеровские сдвиги истоты, связанные с перелачей. Зги частотные сдвиги должны быть отслежены и скомпенсированы для демодуляции сигнала.
Синхронизнруюший символ используется и лля зтих цеяей. 13.4.,ДРУГИЕ ТИПЫ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ ПП и СЧ являются наиболее общими формами широкополосных сигналов, используемых на практике. Однако можно использовать другие методы для введения псевдослучайности в широкополосных сигналах. Один метод, который дуален по отношению к СЧ вЂ” скачки времени (СВ). В системах с СВ интервал времени, который выбирается намного больше, чем величина, обратная информационной скорости, делится на большое число временных участков (слотов).
Кодированные информационные символы передаются при псевдослучайном выборе временных участков в виде блока одного или больше кодовых слов. Для передачи кодовых символов используется ФМ. Для примера предположим, что интервал времени Т подразделяется на 1000 временных участков шириной Т/1000. При информационной скорости А бит/с число бит, которые надо предать за время Т, равно АТ.
Кодирование увеличивает это число до АТ/А, бит, где А, — скорость кода. Следовательно, на временном интервале Т/1000 с мы должны передать АТ/А. бит. Если используется двоичная ФМ, битовая скорость равна 1000А/А, и требуемая полоса примерно равна 5' =1000А/А,. Блок-схема передатчика и приемника для широкополосной системы со скачками времени (СВ) показана на рис.13.4.1. Информационная наслсдоввсальноссь Рис. 13.4.1. Блок-схема широкополосной системы с о свинами времени (СВ). С учетом разрывных характеристик передаваемого сигнала, в СВ системе должна быть на передаче буферная память.
Буфер может также использоваться на приеме для обеспечения равномерного потока данных к пользователю. Так же, как парциально-полосовая интерференция искажает не кодированную широкополосную систему с СЧ, парциально-временная интерференция оказывает схожее воздействие на широкополосную систему с СВ. Кодирование и перемежение являются эффективными средствами борьбы с этим видом интерференции, как мы уже показали для ПП системы с СЧ. Наибольшая неприятность для СВ системы — это жесткие требования к синхронизации не только по сравнению с СЧ, но и с ПП.
Другие типы широкополосных сигналов можно получить комбинированием ПП, СЧ и СВ, Например, мы можем иметь гибрид ПП/СЧ, что означает, что ПШ последовательность используется вместе со скачками частоты. Сигнал, посылаемый при отдельном скачке, состоит из широкополосных ПП сигналов, которые демодулируются когерентно. Однако принимаемые сигналы от различных скачков суммируются некогерентно (по огибающим или квадратично). Поскольку когерентное детектирование формируется внутри скачка, имеется выигрыш относительно чистой системы ПП. Однако цена этого выигрыша— увеличение сложности, большая стоимость и более строгие требования к синхронизации.
640 13.5. СИНХРОНИЗАЦИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ Временную синхронизацию на приеме относительно принимаемого широкополосного сигнала можно разделить на две фазы. Имеется начальная фаза обнаружения сигнала и фаза отслеживания после того, как сигнал начально обнаружен, Обнаружение. В широкополосных системах с ПП ПШ код должен быть синхронизирован во времени с точностью до небольшой части интервала чипа Т ж 1/11' Проблему начальной синхронизации можно рассматривать как задачу синхронизации часов приемника относительно часов передатчика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
