Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 232
Текст из файла (страница 232)
Эквалайзер 13РЕ имеет также участок обратной связи, который удаляет энергию, оставшуюся от ранее детектированных символов ]1О, 30 — 32]. Принцип работы 13РЕ основан на следующем: когда детектируется информационный символ, 1б1, вносимая им в последующие символы, может быть оценена и вычтена до детектирования последующих символов (см. раздел 3.4.3.2.). Зкааанае)з, )шдоннинший ио щшнцину оценки ннследовангельяаани с макеимальним и)ьнвдвиододнем (ннпзнаин-1ЙеНюед зеянеисе етйиаИои — Му.зй3, проверяет все возможные последовательности данных (вместо того чтобы детектировать каждый полученный символ отдельно) и выбирает ту, которая является наиболее вероятной из всех кандидатов.
Эквалайзер М15Е впервые был предложен Форин (Гогпеу) ]33] и реализован с использованием алгоритма декодирования Витерби (34]. Принцип МЕЗЕ оптимален в том смысле, что он минимизирует вероятносп ошибки последовательности. Поскольку при реализации эквалайзера М15Е обычно используется алгоритм декодирования Витерби, это устройство часто называют эквалайзерам Витерби (Ч(гегЬ1 ецпа)]лег).
Позже в этой главе будет продемонстрировано адаптивное выравнивание, применяемое в системе СтзМ (Ст!оЬа1 Вуаьет (ог МоЬ]1е — глобальная система мобильной связи), где используется эквалайзер Витерби. Расшцюнне сиеншра маиодом нднлюй иисьедашинеььносши 0(Угеьт-зедненсе аггеш~- зресинш — ЭХ/ЯЯ) может использоваться лля уменьшения искажений, вызванных частотно-селективной 151, поскольку отличительной особенностью систем расширенного спектра является их способносп отфильтровывать помехи, а 151 — это один из видов помех.
Рассмотрим систему 1)з/%, в которой используется двоичная фазовая манипуляция (Ь)вагу рЬаае-аЬ!и )геу!пя — ВРВК) и канал связи, содержащий один прямой и один отраженный путь. Пусть распространение от передатчика к приемнику приводит к многолучевому распространению сигнала, запаздывающего на т по сравнению с прямым сигналом. Пренебрегая шумом, многолучевой сигнал можно выразить следующим образом: 1б.б. Бооьбя е хххл~ляямям хяляхталилтих ямяяяяямм яихняхтямя яямиляяия яе7 г(() = Ах(()е(()соз(2л/з) + оАх(( — т)е(( — т)со((2л/з+ О). (15.35) Здесь х(() — информационный сигнал, е(() — шумоподобный (рзеп()опо)зе РХ) код расширения„т — разность во времени распространения между двумя путями, а а— поглощение многолучевого сигнала по сравнению с сигналом, распространяющимся по прямому пути. Кроме того, предполагается, что случайная фаза О равномерно распределена в интервале (О, 2л).
Приемник умножает поступающий сигнал К() на код и((). Если приемник синхронизирован с сигналом, распространяющимся по прямому пути, умножение на кодовый сигнал дает следующее: К()К(() = Ах(()я (()со((2л/р)+ пАх(( — т)я(()л(( — т)соз(2лЯз — О), (15.36) где е'(() = 1. Если т больше длительности элементарного псевдошумового сигнала, тогда ~ Цб(()е(( — т)(((~ «~ ~бз((у(~[[ (15.37) Глава 15. Каналы с замираниями по некоторому удобному интервалу интегрирования (корреляция). Таким образом, система расширенного спектра эффективно устраняет многолучевую интерференцию за счет корреляционного (по коду) приемника.
Хотя наличие введенной каналом 151 обычно не заметно для систем 1)$/55, такие системы подвержены потерям энергии, содержащейся в многолучевых компонентах, отклоняемых приемником. Необходимость сбора утраченной энергии, принадлежащей подобным многолучевым элементарным сигналам, стала причиной разработки КАКЕ-приемника (ВАКЕ тесе!чег) [35— 37[. В этом приемнике каждому многолучевому компоненту выделяется отдельный коррелятор. Приемник когерентно суммирует энергию каждого луча, избирательно задерживая их (более ранние компоненты задерживаются дольше) таким образом, чтобы они обьединялись когерентно. Ранее описывался канал, который можно классифицировать как канал с амплитудным замиранием, но который время от времени (когда нуль частотной передаточной функции канала попадает на центр полосы сигнала) проявляет частотноселективное искажение.
Использование 1)Б/ББ является удобным методом борьбы с таким искажением, поскольку широкополосный сигнал 55 может охватить большое число периодов характеристики частотно-селективного ослабления. Таким образом, большая часть энергии импульса пройдет через среду рассеивающих элементов, что отличается от воздействия нулей канала на видеосигнал [171 (см. рис. 15.9, в). Способность спектра сигнала охватывать большое число периодов передаточной функции частотно-селективного канала является ключевой, позволяющей сигналу ЭБ/55 преодолевать искажающее влияние многолучевой среды.
Необходимое условие: ширина полосы частот расширенного спектра й'„(или скорость передачи элементарных сигналов й,ь) должна быть больше ширины полосы когерентности /о Чем больше отношение )1(„к /ы тем более эффективным будет подавление искажений. Временное представление такого подавления выражено в уравнениях (15.36) и (15.37). Таким образом, чтобы разрешить многолучевые компоненты (либо отбросить их, либо использовать в КАКЕ-приемнике), необходимо, чтобы дисперсия сигнала расширенного спектра была больше скорости передачи элементарных сигналов.
Расширение сиектра методом скачкообразной нерестройки частоты 9 е()иенсу корр(нб ереси((' ерес(гнт — ГН/$Б) может использоваться для борьбы с искажениями, вызванными частотно-селективным замиранием, причем скорость изменения частоты должна быть не меньше скорости передачи символов. Ослабление искажений происходит в данном случае благодаря механизмам, отличным от исцользованных в [35/55. Приемники с перестройкой частоты избегают эффектов искажения вследствие много- лучевого распространения, быстро меняя в передатчике полосу несущей частоты; таким образом, помехи не возникают, поскольку изменение положения полосы частот приемника происходит до поступления многолучевого сигнала. Оршогенальное унлотнение с частотным разделением Тоггйойона! Тгейненсу-д!кЫон ти!нр!ех!нд — ОРИ может использоваться при передаче сигнала в каналах с частотно-селективным замиранием для увеличения периода передачи символа, что позволит избежать применения эквалайзера.
Принцип работы заключается в разделении (разуплотнении) последовательности с высокой скоростью передачи на 1т' групп символов так, чтобы каждая группа содержала последовательность с более низкой скоростью передачи симвсьзов (в 1т' раз меньшую), чем у исходной последовательности. Полоса сигнала состоит из И ортогональных несущих сигналов, каждый из которых модулируется отличной от других группой символов. Целью является снижение скорости передачи символов (скоросги передачи сигналов) )т'и УТ, на каждой несущей так, чтобы она была меньше ширины полосы когерентности канала !ь Метод ОН)М, изначально именуемый Кгнер!ех, — это метод, реализованный в мобильных системах радиосвязи США [38] и использованный в Европе под названием кодированное ОЕЭМ (Содеб ОЕОМ вЂ” СОЕЭМ) в телевидении высокой четкости (11)аЬ-оебп111оп ге1ечяоп — Н[)Ткг) [39].
Контуальний сигнал (рйог яяпа1) — это сигнал, способствующий когерентному детектированию сигналов. Контрольные сигналы можно реализовать в частотной области как внутриполосные тоны [40] или во временной области как цифровые последовательности, которые могут также предоставлять информацию о состоянии канала и таким образом улучшать достоверность передачи при замирании [41].
1Б.Б.2. Борьба с искажениями, вызванными быстрым замиранием Искажения, вызванные быстрым замиранием, приводят к необходимости использования помехоустойчивой схемы модуляции (некогерентной или дифференциальнокогерентной), которая не требует сопровождения фазы и снижает время интеграции детектора [19]. Кроме того, можно увеличить скорость передачи символов й' УТ„ чтобы она превышала скорость замирания Д УТ„путем введения избыточности сигнала. Кодирование с коррекцией ошибок может также вносить улучшения; взамен повышения энергии сигнала код снижает Е/дь требуемое для получения заданной достоверности передачи.
При данном Е]!(, прн наличии кодирования дно ошибок вне демодулятора не будет опускаться, при этом вне декодера может быть достигнута меньшая частота появления ошибок [19]. Таким образом, при кодировании можно получить приемлемую достоверность передачи и, по сути, допустить более высокий уровень ошибок в сигналах, поступающих от демодулятора, который в противном случае был бы неприемлем. Чтобы воспользоваться преимушествами кодирования, ошибки вне демодулятора должны не коррелировать (что обычно бывает в среде с быстрым замиранием) либо в систему должно внедряться устройство чередования.
Если одновременно происходит ухудшение характеристик в результате быстрого замирания и частотной избирательности, улучшение может обеспечить один интересный метод фильтрации. Частотно-селекгивное ухудшение характеристик можно снизить, используя набор сигналов с ОНЭМ. В то же время обычные сигналы ОНЭМ искажаются в результате быстрого замирания (доплеровское расширение нарушает ортогональность поднесущих 15.5. Бооьба с хххпгмннинм хипэктапиптик нмтиинннм яйхьактими кимипнниа ОРОМ).
В этом случае для формирования сигнала во временной области и кодирования с частичным откликом (см. раздел 2.9) с целью уменьшения боковых спектральных лепестков набора сигналов (что помогает сохранить их ортогональность) используется метод полифазной фильтрации [24]. Процесс вносит известную 151 и помехи соседнего канала (ж]асеп! спаппе! шгеггегепсе — АС1), которые затем устраняются последующей обработкой на эквалайзере и применением гасящего фильтра г43]. 1Б.Б.З.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
