Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 234
Текст из файла (страница 234)
По-прежнему остается возможность достичь приемлемого значения БХК на выходе при большом числе неприемлемых значений на входе. Достоверность передачи при этом незначительно уступает достоверности при объединении с максимальным отношением (см. [52] для более детального ознакомления с объединением разнесенных сигналов). 15.5.5. Типы модуляции для каналов с замираниями Очевидно, что схема передачи сигнала, основанная на преобразованиях амплитуды, такая как амплитудная манипуляция (атр1!шде з]йй ]геушй — АБК) или квадратурная амплитудная модуляция (опаг(гагпге атр!пег(е пег)п1аг]оп — ()АМ), по сути, подвержена ухудшению качества передачи в среде с замиранием.
Таким образом, для каналов с замираниями предпочтительно выбирать схемы передачи сигнала с частотным или фазовым типом модуляции. При рассмотрении ортогональных схем модуляции РБК для каналов с замираниями удобно использовать схему МРБК (с И= 8 или больше), поскольку ее достоверность выше, чем у схемы с передачей двоичного сигнала.
В каналах с медленным релеевским замиранием двоичная 13РБК и 8-РЗК отличаются не более чем на 0,1 дБ друг от друга [19]. На первый взгляд, может показаться, что при повышении порядка ортогонального алфавита расширяется полоса пропускания, которая в какой-то момент превысит полосу когерентности, что приведет к частотно-селективному замиранию.
Однако для схемы МЕБК требуется доступная полоса перелачи, намного превышающая ширину полосы переданного сигнала. Например, рассмотрим схему 8-ЕБК и скорость передачи 10 000 символов/с. Ширина полосы пропускания равна Мл, = 80 000 Гц. Это ширина полосы частот, которая должна быть доступна для использования системой. Однако каждый раз при передаче символа отправляется не весь алфавит, а только один однополосный тон (занимающий в спектре 10 000 Гц).
При рассмотрении модуляции РБК для каналов с замираниями алфавиты модуляции более высокого порядка показывают плохую производительность, поэтому схем МРБК с М= 8 или выше следует избегать [19]. Ниже в качестве некоторого обоснования такой точки зрения приводится пример 15.2, в котором рассмотрена система мобильной связи. Пример 15,2. Изменения в системе мобильной связи Доплеровское расширение Гп = ЬУА показывает, что скорость замирания непосредственно зависит от скорости движения В табл. 15.2 показано лоплеровское расширение в зависимости от скорости движения передвижного устройства лля несущих частот 900 МГц и 1800 МГц.
Вычислите изменение фазы, приходящееся на один символ, для передачи сигнала с модуляцией ЯР8К при скорости 24,3 х 10' символов/с. Предполагается, что несущая частота равна 1800 МГц, а скорость передвижного устройства равна 50 миль/ч (80 км/ч). Повторите вы, числйния лля скорости передвижного устройства, равной 100 миль/ч. Рсшепие ЬВ/символ = " х 360' = Г„гц Л, символ/с 132 Гц 24,3х10 символй 2'Гсиивол Глава 15.
Каналы с замираниями При скорости 100 минье: /г0/символ = 4'!символ Таким обраюм, лоюкно быль очевидно, почему МРБК со значением М> 4 обычна не ис- пользуется лля передачи информации в среде с многолучевым распространением. Таблица 10.2. Доплеровское расширение в зависимости от скорости мобильного устройства Скорость Донлеровекое расширение (Гц) Донлеронекое расширение (Гц) миль/ч км/ч 900 МГц (2.
= 33 си) 1800 МГц (Х = 16„6 см) 8 54 !32 2!2 320 5 32 60 108 !92 4 27 66 106 160 3 20 50 80 120 16.5.6. Роль чередования 1б.б. Бооьба с чкчлшниием каоактеоиетик нынннииым ннкьнктнми замиониин 1000 В разделе 8.2 были описаны различные свойства чередования. Для передачи в среде с многолучевым распространением основным преимуществом чередования является осуществление временного разнесения (при использовании совместно с кодированием с коррекцией ошибок). Чем больше интервал времени, в течение которого канальные символы разделены, тем больше шансов, что смежные биты (после восстановления исходного порядка) будут подвержены нескоррелированным проявлениям замирания, таким образом, больше шансов достичь эффективного разнесения.
На рис. 15.19 показаны преимущества введения интервала времени чередования Та, большего времени когерентности канала Т,. Система имеет следующие параметры: модуляция 1)ВРВК, декодирование согласно мягкой схеме принятия решений, сверточный код со степенью кодирования 1/2, К=7, канал испытывает медленное релеевское замирание.
Должно быть очевидно, что устройспю чередования, имеющее наибольшее отношение Тз/Ть будет работать лучше всего (высокая частота появления ошибок при демодуляции ведет к низкой частоте появления ошибок декодирования). Это позволяет заключить, что Тк/Те должно быть каким-нибудь большим числом, скажем 1000 или 10 000. В то же время в системах связи реального времени зто невозможно, поскольку характерная временная задержка, связанная с чередованием, была бы чрезмерной. Как описывалось в разделе 8.2.1 для блочного чередования, перед передачей первой строки и первого столбца в память лолжен быть загружен практически весь массив.
Подобным образом в приемнике перед операцией восстановления массива почти весь он должен быть сохранен. Это приведет к задержке, равной длительности одного блока данных, как в передатчике, так и приемнике. В примере 15.2 показано, что для сотовой системы телефонной связи с несущей частотой 900 МГц отношение Та/Ть равное 10, приблизительно составляет предел, при котором еще не наблюдается чрезмерной задержки. Интересно отмеппь, что чередование не дает никаких преимуществ в отношении многолучевого распространения при отсутствии относительного движения передатчика и приемника (или движения объектов на путях распространения сигналов).
Преимущества (касающиеся достоверности передачи в системе) обнаруживаются при увеличении скорости движения. (Не нужно использовать это в качестве оправдания превышения скорости на шоссе.) 1О-' И н з й 1 о. 1О-г ч Ф и о в о к и и 1О-' и о Ь 1О-Л 1О-г 1О-г 1О-' 1 Частота лолаланиа ошибок а дамодулироаанных битах Рис. 15.1й Веронтность ошибки йвн различных отношений времени чередование к времени косерентности На рис.
15.20, и показаны области, характеризуемые разными функциями замирания 1а,1. В области между точками ио и й, функция замирания равна ан между точками й1 и иг — а, и т.д. Пусть точки и', расположены через равное расстояние ко. На рис. 15.20, о показан автомобиль, движущийся с небольшой скоростью; когда он перемешается на расстояние ск1, его передатчик успевает излучить девять символов. Допустим, что рабочий интервал устройства чередования — это три символа, так что символы е1 — еч появляются в произвольном порядке, показанном на рис.
15.20, б. Отметим, что все девять символов испьпывают одинаковое замирание а„так что после восстановления исходного сигнала мы не обнаружим никакого преимущества чередования. Рассмотрим теперь рис. 15.20, в, на котором автомобиль движется в 3 раза бы1008 Гяяяя 1Ч Канапке о яямипяниями стрее, чем на рис. 15.20, 6; таким образом, когда он переместится на расстояние «)к(, его передатчик излучит только три символа. Как и ранее, символы подвержены замиранию, характерному для этой области. В результате этого получаем последовательность из девяти символов, показанную на рис.
15.20, е. После восстановления исходной последовательности из последовательности, показанной на рис. 15.20, и, получаем следующие пары "множитель замирания/символ": а«з«, ачз„абаз, а,зя аззз, аззт а«зт, агзн аззт. Можно видеть, что смежные символы искажаются вследствие влияния различных множителей замирания. Таким образом, чередование с временным периодом, слишком малым, чтобы давать хотя бы какие-нибудь преимушества при низких скоростях, оправдывает себя при более высоких скоростях. с« ««г из «(з а) Завиоимссть поглощвния а, от расстояния Пврвдающия терминал парамвщаатся из бо а бз «(г бс б) Парвдача симолов з, посла чврвдования (наскоростная машина) а«в! а«зч а«зт агвг агзз агав аззз аззб взяв бо в) Передача символов в, после чврвдования (скоростная машина) Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
