Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Однако при использовании соответствующих кодов с меньшей величиной пчан этот аспект мультппликатнвной ошибки может быть уменьшен. 126 изойти в данном слове [с[м„„[2)+ й канальных ошибок. На рис. 5.9 показана верхняя граница мигнзмального кодового расстояния с[мак для т=й+1 и т=[з+2. Снова отметим, что расстояние цгмнп Расстоянием не между информационными кодовыми словами, а между единственным (произвольно выбРанным) кодовым словом стаффипга и любым информационным кодовым словом.
Таким образом, здесь сделано ударение пл использование кодовой избыточности для уменьшения вероятности нарушения цшгогтчосгы потока символов, а отнюдь не для углсньшснпя вероятности ошибки передаваемой цифровой инфорглацип. Действительно, как по. казывает последуюший пример, вероятность ошибок приема символов передаваемой информации атрп таком кодировании может даже слегка увеличиться. Пример выбора кодовых слов при стасрфинге.
Рассмотрим в качестве примеРа длину кодовых слов т=й+1, где мнсэксество Я пРедставлено кодовым слоном стаффинга, состоящим из символов Г) [70]. й-элементное кодовое слово А входного сигнала с элементами (аь аз, аз,, аа) перекодпртетсЯ в т-элементное кодовое слово В= (Ьь Ьь Ь„,, Ь„), гДе та=-/А+1, элементы выбиРаютси в соотаетстнин со следующим правилом Элемент Ьзэ~ выбираешься в зависимости от веса (числа символов 1) входного кодгхвого слова А=(аь аз, ..., аз), который обозначается как ш(А): есзн ш (А) >.[/г(2] + 1, то Ьа) г —— 0; (5.27) если ш (А) ж [й/2], то ЬаЧ-з = 1 а все другие элементы Ь, получаются в результате сложения по модушо 2; Ь =Ьз. ~ сйаь для облегчения декодирования элемент Ььь~ передается первым, а элемент Ь| — последним.
На приемной стороне в результаге декодирования формируется выходное кодовое слепо А' — (а'ь а ь а з,..., а'х). При этом производюся следующее преобразование снмвсзлов принятого нз тракта связи кодового слова В'=-(Ьь Ь з, Ь з,, Ьз, Ьзз>): (5.28) Примеры чля т=9-элементных кодовых слов В, прп входных й=8-этемептных словах Ал кодовом слове стрбенной ошибки элементов (или большего числа). Если скорость передачи информации 80000 бит/с, й=8, и=9, тогда /!„=/«,„,/г= =!О" Гц. Именно с такой скоростью по тракту связи передаются уже не 8-элементные, а 9-элементные кодовые слова.
При вероятности канальной ошибки р,„,=10-' вероятность Р«г«того, что кодовое слово стаффпнга будет воспринято ~ ак информационное слово, приблизительно равна с/«Раш (91/6! а!) Раш = 84раа с«37 аш а среднее время между ошибками типа стаффинг/информации при частоте следонания слов стаффинга /га будет 1 11910 — !з 3310а с = ч (5.30) /7с.84.р. /7, ! 7 с/н /7 ,Р„н Вероятность того, что информационное кодовое слово будет ошибочно воспринято как слово стаффинга, зависит от числа информационных слов с минимальным кодовым расстоянием от слова стаффинга, что в свою очередь зависит от конкретно используемого кода.
Влияние ошибок в приеме информационных кодовых слов с большйм кодовым расстоянием от слова стаффинга обычно пренебрежимо мало. В этом примере, где к=8 (четное число), при кодовом расстоянии г/«««=5 имеется ровно ()= 8у 81 ) = = 56 слов. 5 ) 3! 5! (5.32) Кодовое расстояние этих слов от слова стаффинга 3 равно 5. Всего же количество 8-элементных кодовых слов равно 2'=256. Вероятность того, что информационное слона будет ошибочно принято как слово стаффинга, определяется вероятностью тройной ошибки в кодовом слове (в общем случае (с(«««/2+1)), и тогда Тб'у з 56 з р, — = 2,18р «с (3 l аш256 ' аш' (5.33) между ошибками типа информация/стаффннг приблизительно н среднее время равно 1 7 «/с К„Р„ 1 1Оы =- — с = ! 27 !От ч при р ш = !О " .
(5.34) 104рз .2,18 2,18 Следовательно, в этом примере обе величины Т„ „ и Тш, практически достаточно велики. Заметим, что если стабильность скорости следования символов чрезвычайно велика так, что частотз следования слов стаффинга очень мала по сравнению со скоростью следования информационных кодовых слов с весом (к/2) +1 =5, то уРовень поРога решения о выборе между словом стаффинга и кодовым словом информации может принимать больший вес в пользу информационных кодовых Иапример.
только прием слов с весом ш(В) ( 1 декодируется как слова стаффинга, а ошибки слов стаффпнга могут быть сделаны даже менее вероятными. 127 — з при раш = 10 Если стабильность скорости следования информационных символов умеренно велика так, что отношение частоты следования слов стаффинга к частоте следования кодовых слов /7«//г« =Л = 10-з и /га = !О, /7«= 104, тогда выражение (5.30) может быть переписано в ниде ! 3,3 1О' с/и — — — с = 3,3.10з ч. (5.3!) 84 Л /7«рз 10 ЧАСТЬ ВТОРАЯ Спутниковая связь Главными элементами спутниковой системы связи являются: спутник, сеть земных станций и аппаратура многостанционного доступа, с помошью которой много земных станций может работать через один спутник. Каждый из перечисленных элементов системы является комплексным объектом из нескольких подсистем, и его рассмотрение вполне может составить предмет целой книги.
На характеристики этой системы спутниковой связи сильно влияют конфигурация орбиты спутника и распространение радиоволн между Землей и спутником, В последуюших главах подробно рассматриваются только те подсистемы спутника и земных станций, те параметры системы, которые имеют прямое отношение к характеристикам системы связи. Многие же подсистемы спутника и земных станций, не столь непосредственно связанные с этими характеристиками, опушены полностью, Главное внимание обрашено на системы связи со стационарными спутниками, работаюшими в диапазоне СВЧ. Конкретные аспекты спутниковых систем связи, рассмотренные во второй части книги, включают; орбиты спутников и диаграммы излучения антенн; влияние распространения радиоволн между Землей и спутником; расчет линии; спутниковые ретрансляторы; преобразователи частоты и усилители в аппаратуре земных станций; многостанционный доступ с разделением сигналов по частоте (МДЧР); многостанционный доступ с разделением сигналов во времени (МДВР); влияние безынерционных пелннейиостей на сигналы при многостанциоппом доступе.
Безынерционные нелинейности имеются в любом усилителе, но особенно они важны в усилителях спутникового ретранслятора и земных станций. Эгн усилители должны работать с высоким КПД и часто в режиме одновременного усиления нескольких сигналов, когда возникают продукты комбинационных искажений при многостанционном доступе с частотным разделением. Другие важные эффекты в спутниковом ретрансляторе и земных станциях, больше относяшиеся к влиянию внутриканальных помех модуляционного типа (такие, как искажения в фильтрах, фазовые шумы генераторов), обсуждаются в третьей части книпь Для спутниково~о ретранслятора помимо безынерционной нелинейности характерно еше так называемое преобразование АМ/ФМ, которое заключается в том, что лиобое изменение огибающей входного сигнала (АМ) вызывает фазовую модуляцию (ФМ) каждого входного сигнала.
Безынерционные нелинейности вызывают несколько явлений: подавление сигналов (подавление слабых сигналов одним или несколькимп сильными сигналами); комбинационные искажения (возникновение компонент с частотами, равными линейным комбинациям частот двух или большего 128 числа входных сигналов); расширение спектра комбинационных искажений (расширение спектра компонент комбинационных искажений по сравнению со спектром входных сигналов); переходные помехи (модуляция данного сигнала другими сигналами). Ретрансляторы, используемые в спутниковых системах связи, обычно выполняются в виде отдельных частотных стволов. Каждый ствол содержит усилитель с ограниченной пиковой мощностью, работающий в квазилинейном режиме или режиме ограничения, и тракт с преобразованием частоты.
На вход каждого ствола поступает много сигналов от разных земных станций. Для разделения стволов и для развязки между выходными сигналами высокого уровня и входными сигналами малого уровня применяются полосовые фильтры. Влияние безынерционных нелннейностей при МДЧР анализируется во второй части книги, поскольку это влияние относительно слабо зависит от вида модуляции. Искажения сигналов в фильтрах и фазовый шум генераторов также имеют место в спутниковых ретрансляторах. Однако эти явления значительно сильнее зависят от скорости передачи информации и типа модуляции и поэтому рассматриваются в третьей части книги.
Земные станции для спутниковой связи часто предназначаются также для одновременной работы с несколькими сигналами. Как и в спутниковых ретрансляторах, здесь необходима соответствующая фильтрация для развязки малошумящего приемника от мощного передатчика. Преобразователи частоты должны быть спроектированы так, чтобы паразитные продукты преобразования были бы минимальными, и должна быть возможность смещения рабочей точки, чтобы усилитель мощности мог всегда работать в режиме пониженной (против максимальной) мощности прп уменьшенном уровне комбинационных искажений (нелинейных продуктов).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
