Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 85
Текст из файла (страница 85)
В течение значительной доли времени фазовая ошибка приближенно равна нулю, при этом вероятность ошибки достаточно мала. При этом, однако, малая доля времени, в тече- ' Под термином «медленно изменяющаяся» понимается незначительное изменение фазовой ошибки Чг на интервале болыпого числа двончнык символов, превышающего !оз.
424 ние которой отношение Е,/Аго уменьшается из-за мгновенного фазового шума, приобретает доминирующее значение вследствие большой крутизны зависимости вероятности ошибки от отношения сигнал/шум. Эффект влияния медленно меняющейся фазовой ошибки гр на помехоустойчивость приема двухфазных ФМ сигналов проявляется в уменьшении эффективного отношения сигнал/шум Ез/Аго до величины (Е,/Аго)соззгр.
Таким образом, вместо выражения для вероятности ошибки вида Рош = 1 (Еэ/!Уз) (15.35) имеем соотношение (гр) =-/ ~ — '- соз'<р) (15 35) Для системы ФАПЧ 1-го порядка плотность вероятности фазовой ошибки гр при отношении сигнал,'шум в полосе системы, равном а, определяется как (см. гл. 12) ясоз о РЮ= 2п! (а), г" ~~ 1. (15.37) 425 Таким образом, средняя вероятность ошибки в двоичном символе тая Рош 0Р) с( гр, (15 38) 2 Л 'й то-з На рис.
15.12 приводятся кривые, в полученные путем численного интегрирования (15.38) для кода с ч о' К=7 и относительной скоростью мтп передачи 1/2. Анализ кривых по- о казывает, что при передаче двух- ~ фазных ФМ сигналов длЯ их Ус- отел тойчивого приема необходимо в обеспечить а)16 дБ. При прие- й. ме четырехфазных ФМ сигналов ю наряду с уменьшением эффек- та г е з а ! и атрптгмгату тивного отношения сигнал/шум имеют место взаимные помехи Рис. !б.!2. Зависимость средней вемежду синфазным и квадратур- роятности ошибки приема сигналов ным каналами.
Поэтому для ус- двухФазной Фл( от отношения Е,!й!, тойчивого приск!а этих сигналов при использовании декодирования по необходимо обеспечить величину Витербн (скорост' !!2 К=у) при а)25 Б разном значении параметра а, опрев 25 дБ при когерентной демо- деляюшего отношение сигнал/шум на дуляции (220). входе системы Фдпч [2201 Глава 16 ПЕРЕДАЧА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ В ГРУППОВОЙ ПОЛОСЕ ЧАСТОТ 16.1. ВВЕДЕНИЕ Для передачи сообщений к земным станциям спутниковых систем связи используются, как правило, либо коаксиальные кабельные линии связи, либо радиорелейные линии РРЛ с частотной модуляцией (ЧМ).
Даже в самих спутниковых системах ббльшая доля цифровых сигналов передается на основе частотного разделения каналов и частотной модуляции, сокращенно ЧРК-ЧМ. В общем случае совокупность аналоговых речевых сигналов и цифровых сигналов объединяются в обший групповой сигнал на основе метода частотного уплотнения. Этот ограниченный по ш~иригте спектра групповой сигнал поступает на ЧМ модулятор. В этой главе обсуждаются особенности трех наиболее распространенных методов передачи цифровых сигналов в виде квазитроичного сигнала с чередованием полярности импульсов' (ТЧП), ма. парно-избирательного квазитроичного сигнала (ПИТ), многоуровневого сигнала в виде весового отклика (ВО) 4-го и 5-го классов.
Все эти многоуровневые сигналы могут использоваться для амплитудной модуляции синфазной и квадратурной составляющих несущего колебания, в результате чего формируется достаточно компактный по спектру сигнал, хотя и с изменяющейся огибающей. Этот вид модуляции иногда называют фазово-амплитудной манипуляцией (ФАМ) или квадратурной амплитудной манипуляцией (429).
У всех трех перечисленных видов сигналов составляющие спектра на частотах ) =О и ) = НТ (Т вЂ” длительность символа) равны нулю'. Использование этих сигналов предполагает передачу трех или ббльшего числа потенциальных уровней, в отличие от двоичных систем, где необходимо всего два таких уровня. Эти групповые сигналы могут быть перенесены на радиочастотную несущую путем непосредственной амплитудной модуляции с одной боковой полосой частот при условии, что используемые усилители не ограничивают эти модулирующие многоуровневые сигналы. Например, использование для модуляции сигналов в виде весовьгх откликов в синфазном и квадратурном каналах приводит к инте- ' Автором использован термин «биполярный сигналя.
Здесь и далее терминология приведена в соответствии с ГОСТ 22670 — 77. Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения и ГОСТ 2!878 — 76. Случайные процессы и пинал~ические системы. Термины и определения. (Приап ред.) ' Заметим, однако, что имеется большое количество разновидностей сигналов в виде весового отклика. Утверждение относительно малого уровня компонент спектральной плотности справедливо только для сигналов 4-го и 5-го классов [253). 426 ресному развитию от четырехфазной ФМ к фазово-амплитудной манипуляции.
Сведение к нулю составляющих спектра этих сигналов в области,) = О желательно для уменьшения дрейфа постоянной составляющей, возникающего при передаче потоков разнополярных импульсов в виде длинных последовательностей символов 1 или О. Это необходимо и ввиду того, что кабельные регенераторы и РРЛ с ЧМ обычно не имеют связи по постоянному току. В ЧМ модуляторах и демодуляторах должен учитываться дрейф средней частоты модулированного сигнала, ибо в противном случае это приводит к изменению постоянной составляющей передаваемого информационного сигнала.
Если спектр информационного сигнала равен нулю в области частоты следования информационных символов, то «не- мешающий» синусоидальный сигнал с частотой )' = ()Т может быть введен в это место спектра с целью упрощения синхронизации приемника. Рис. 76.7. Некоторые виды двоичного сигнала для систем связи с ИКМ [274): а — последовательность двоичных символов; б — потгниоальный даоичнь7й сигнал (с активной паузой). Символы 71 и О отображаются двумя уровнями напряжения (УН); в — относительное кодирование символоо 71, отображаемых изменениями УН, при символе О УН пе меняется; г— относительное кодирование сомаолоп О (инвер ия варианта). Символы О ото. бражаются изменениями УН, при сичволах 1 УН не меняется; д — потгнииальньгй даоочныо согнал (с пассивной паузой). Символ '1 отображается импульсом длительностью Т)2. Символ О отображается одним из двух УН; е — биимаульсныо сигнал (манчерстерской код).
Символы 1 и О отображаются двухзлементными комбинациями + — и — + при длительности вторичных символов Т)2; ж — кодирование си»толов переходами между уровнями напряжения. В начале каждого такта прсисхолит изменение УН. Символ 1 отображается возвратом к исходному УН через Т,г, ,72, при символе О возврата нет; з — кодирование символов перехода,чо между уровнями напряжения (инверсный вариант ж).
В начале каждого такта происходит изменение УН. Символ О отобра. жается возвратом к исходному УН чеРез Т)2, при символе ! возврата' нет; и — кодирование символов 1 измененосм уровня напрлжения с задержкой на Т)2 (кол Миллера). Одиночный символ О отображается сохранением УН, а последовательность символов Π— изменениями УН в начале второго и последующих тактов 427 .7 0)1,1 0 0,0~1;1 011 ) ~));, () 1. ) ((( д)~ фГ, фХ' 1Х О (дг)!й))'()=).г П И ГГП лп 7 з) ! 7 7 ~ 3 о) йлотегьоагть 7 ~ синлапа 0 ! 27 «7 ВГ ВТ 10Г С Г ЗГ 11 ТТ ВТ 11Т В обсуждаемых типах сигналов имеется избыточность, которая может быть использована для контроля качества передачи, что нельзя сделать в обычных двоичных системах связи. Имеется также возможность применять алгоритмы декодирования по максимуму правдоподобия или алгоритм Витерби (см.
[284)). Хотя в этой главе речь идет о многоуровневых цифровых сигналах, спектр которых равен нулю на нулевой частоте и частоте следования символов, имеет смысл напомнить обычные виды двоичных сигналов, используемых для передачи сигналов с ИКМ. На рис. 16.1 показаны некоторые варианты сигналов для конкретного примера передаваемого цифрового сигнала.
10.2. ДВА ВИДА КВАЗИТРОИЧНЫХ СИГНАЛОВ Кеааитроичный сигнал при енутреннеи режиме положительнои,отрицательное 1 (16. 1) где р — вероятность символа 1 двоичного сигнала; 6()) — спектральная плотность мощности одиночного импульса. Спектральная плотность (16.1) получается такой же, как и для последовательности символов, формируемой из исходной двоичной последователь- 428 Квазитроичнсчй сигнал с чередованием полярности импульсов.
Обсуждаемые в этом параграфе два вида квазитроичного сигнала используются скорее для устранения постоянной составляющей, имеющей место при передаче обычных двоичных сигналов, чем для повышения эффективности использования ширины полосы частот. Прн формировании квазитроичного сигнала с чередованием полярности импульсов символы 0 однозначно соответствуют паузам троичного сигнала, т. е, символам О. Символы же 1 двоичного сигнала преобразуются в чередующуюся последовательность по- Преобразование двоичного сигнала ложительных и отрицательных в квазитроичный с чередованием импульсов, т. е. в чередующуюся последовательность символов + и —.
Алгоритм этого Даончный преобразования Дв/ТЧП приведен в табл. 16.1. Изменение внутреннего режима преобразователи 0 +О Дв(ТЧП происходит при появлении каждого символа 1 двоичного сигнала. Приведем пример преобразования: Двоичный сигнал........ 1 00 1 000 1 1 1 0 1 Троичный сигнал........ + 0 0 — 0 0 0 + — + 0— Спектральная плотность мощности последовательности символов квазитроичного сигнала с чередованием полярности описывается выражением [40, 162, 302) Зр (1 — р) 1 ! 6 ()) )е Нп н 1!1 1 + (2р — 1) а + 2 (2р — 1) соа 2л ) !) ности в результате задержки ее на тактовый интервал и вычита- ния из исходной (1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
