Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 175
Текст из файла (страница 175)
В таком когпуре опережающий и запаздывающий корреляторы используются в разное время. Очевидным преимушеством является то, что для работы контура достаточно одного коррелятора. Кроме того, снижается актуальность проблемы смещения постоянной составляюшей. Здесь А — коэффициент усиления системы; ф — случайный угол сдвига фаз в диапазоне (О, 2я). Сгенерированный контуром сопровождения кодовый сигнал сдвинут по отношению к полученному сигналу 8(г) на время т, причем т < Т/Х.
Для проведения точной синхронизации контур генерирует две псевдослучайные последовательности: 8(г+ Т22+т) и 8(г - Т(2 + т), одна из которых отстает от другой на время передачи элементарного сигнала. Два узкополосных фильтра предназначаются для пропускания данных, а также для усреднения произведения я(г) и двух псевдослучайных последовательностей 8О+ Т22 + с) (в работе [4[ указывается оптимальная ширина полосы для данного типа фильтров). Квадратичный детектор огибающей исключает данные, поскольку [т(г)[ = 1. Выход каждого детектора огибаюшей можно приблизительно записать слелуюшим образом: Рис.
12.23. У1с) — сигнал обратной связи контура Р1.1. 12.6. Учет влияния преднамеренных помех 12.6.1. аоостяаание" с помехами вза и. При постановке преднамеренных помех основная задача состоит в том, чтобы лишить противника надежной связи и при этом свести материальные затраты к минимуму. Задача приемника и передатчика — создать систему связи, устойчивую к помехам, ос- При нормальной работе многих управляющих контуров контрольный сигнал практически равен нулю.
С этим связан один из недостатков таких систем — нулевой сигнал часто приводит к тому, что контур становится неуправляемым. Особенно остро эта проблема проявляется в сложных контурах сопровождения, которые изменяют коэффициент усиления в зависимости от внешних условий. На рис. 12.24 представлен контур ТПЬ; это одна из разновидностей схем сопровождения с разделением времени.
Для решения проблемы нулевого сигнала в данном контуре вводится небольшая намеренная погрешность. В результате выходной сигнал контура как бы "вибрирует" вокруг точного сигнала. Обычно отклонение от нормы невелико, поэтому потери в производительности минимальны. Преимущество контура ТОЬ состоит в том, что для выполнения функций сопровождения и сужения кодовой последовательности достаточно одного коррелятора.
Как и в случае ПЬЬ, проверяется корреляция полученного сигнала с опережающей и запаздывающей версиями псевдослучайного кода приемника. Как показано на рис. 12.24, генератором псевдослучайного кода управляет синхронизирующий сигнал, в фазу которого добавляются псевдослучайные флуктуации, лежащие в пределах квадратичной коммутационной функции. Постоянные изменения фазы позволяют избежать нарушений в работе контура, устраняя необходимость слежения за идентичностью функций в опережающем и запаздывающем контурах. Если боковые фильтры контура ТПЬ спроектированы должным образом, отношение сигнал/шум в этом контуре будет меньше приблизительно на 1,1 дБ по сравнению с контуром ПЬЬ 141.
Более подробное описание синхронизации псевдослучайных кодов приводится в работах 14, 15, 161. новываясь на следующих предположениях: (1) абсолютная устойчивость к помехам невозможна; (2) станция-постановщик преднамеренных помех обеспечена информацией об основных параметрах системы (частотный диапазон, время сеансов связи, объем передаваемой информации и тдь)„(3) станция-постановщик преднамеренных помех не имеет априорной информации о последовательности скачков частоты или псевдослучайных кодах. Передаваемый сигнал должен быть сформирован таким образом, чтобы единственной возможностью для подавления сигнала было создание широкополосного гауссова шума. Другими словами, необходимо, чтобы применение усложненных методов подавления сигнала не давало никаких преимуществ. Основное правило при создании помехоустойчивой системы связи — сделать процесс подавления сигнала максимально дорогостоящим. Принигы кодовый сигнал Поздний ыаошоуг Рос 1224.
Контур ТР1. 12.6.1.1. Типы преднамеренных помех Для подавления связи возможно использование различных сигналов. Выбор зависит от системы связи, сигнал которой требуется подавить. На рис. 12.25 изображены графики спектральной плотности мощности различных типов преднамеренных помех, наложенных на тоновые сигналы системы связи с М-арией частотной манипуляцией и скачкообразной перестройкой частоты (ЕН/МАЯК). Область по оси абсцисс представляет собой полосу расширенного спектра И'„. Три столбца графиков соответствуют трем моментам времени передачи символов (скачкам частоты), в которые происходит передача символов со спектрами Он Оз и бь Рис. 12.25, а иллюстрирует работу станции преднамеренных помех сравнительно малой мощности, создающей шумы по всей области расширенного спектра.
На рис. 12.25, б широта покрытия диапазона преднамеренными помехами уменьшается, но при этом увеличивается мощность самих помех (при этом плошадь, которую ограничивает кривая мощности шумов, остается постоянной). В данном случае область шумов не всегда совмещается с сигналом. Однако если это все же происходит, негативное влияние на сигнал может быть значительным. На рис.
12.25, в помехи создаются в отдельных частях диапазона в случайно выбранные отрезки времени. Использование такого метода не позволяет системе связи адаптироваться к наличию помех. В двух оставшихся случаях для подавления связи используется уже не непрерывная полоса частот, а набор тоновых сигналов, передаваемых в определенных точках диапазона (рис. ! 2.25, г), которые могут размещаться с определенным шагом (рис. 12.25, д). Последний метод обычно применяется для по- 76В давления связи в системах со скачкообразной перестройкой частоты. Еше один метод, не представленный на рис. 12.25, — создание импульсно-модулированного шума с ограниченной шириной полосы. В дальнейшем будем считать (если не оговорено противное), что для подавления связи используется широкополосный шум, который постоянно покрывает всю полосу Иш Воздействие на сигнал узкополосного шума и ступенчатых помех будет рассмотрено позже.
Третийсимвол Первый символ Второй символ в) б) в) Ы г) д) Рис. 12.25. Типы преднамеренных помех, "о) широкополосный шум; й) узкополосный шум; в) ступенчатый шум; г) узкополосные тоновые помехи; д) ступенчатые тоновые помехи 12.6.1.2. Защита от повпех Задача помехоустойчивой (апб-)атп — А1) системы связи — добиться истощения ресурсов станции преднамеренных помех с помощью (1) использования широкого диапазона частот (2) в течение диительного времени (3) при передаче из разнесенных точек. Для повышения устойчивости к помехам необходимо использовать (1) разнесение частот посредством расширения спектра методами прямой последовательности и скачкообразной перестройки частоты; (2) разнесение во времени, посредством переключения временных интервалов; (3) пространственное разделение с помощью узконаправленной антенны (в этом случае постановщик преднамеренных помех сможет эффективно использовать лишь боковой лепесток антенны, что дает системе связи дополнительный выигрыш в 20-25 дВ); и (4) различные сочетания первых трех вариантов.
12.Б. Учет влияния поелнамаоаиишх асмах 5 Еь =ать = Р В данном случае Х вЂ” мощность полученного сигнала, ть — время передачи бита, Š— ско- росп* передачи данных (бит/с). Тогда (Е//ь) ь может быть записано следующим образом: (12.38) где бр = И',/Р— коэффициент расширения спектра сигнала. Отношение сигнал/шум может быть выражено в следующем виде: Я =,;, /) с, ч а (Еьр/о)ч е (12.39) Отношение (Л5)ч, — это критерий качества, который определяет степень невосприимчивости системы связи к помехам.
Какая система имеет больший иммунитет к преднамеренным помехам: система с большим или меньшим (ЛЕ) ь? Чем балыке (Л5) тем устойчивее система к помехам, поскольку данный параметр характеризует мощность шумов, рлребуеиую для искажения сеанса связи. Естественно, наиболее желательным для системы связи была бы передача сигнала вообще без искажений.
Уравнение (12.39) можно интерпретировать следующим образом. Пытаясь подавить сигнал, противник максимально увеличивает значение (Еь//,) ч„. Для этого вместо широкополосного шума могут генерироваться тоновые, импульсные или узкополосные помехи. Из большого отношения (Е~//,) и следует малое значение (ЛЕ), ь в фиксированном участке полосы. Для увеличения (ЛЯ),н, сообщающиеся стороны могут увеличить коэффициент расширения спектра сигнала.
При проектировании систем связи необходимо выбирать такие сигналы передачи данных, чтобы единственной выигрышной стратегией для генератора помех было создание широкополосного гауссова шума. Глава 12 Метоаы оасшиоенного спектпа 770 12.6.1.3. Отношение 4/8 В главе 5 уровень ошибок в канале связи рассматривался как функция помех со стороны теплового шума. Основное внимание уделялось различию требуемого и фактически имеющегося отношений сигнал/шум Е~Р/ь. В данном разделе вероятность ошибок в канале по-прежнему будет рассматриваться как функция помех (суммы теплового шума и широкополосного гауссова шума, созданного станцией преднамеренных помех).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
