Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Эт рр ф . Это свойство пнпослвдовательностей 3 5 б 7 В 9 10 11 12 13 14 15 7 15 31 63 127 255 5П 1023 2047 4095 8191 16383 32767 2 2 б б 18 16 48 17г Е зз'з Гзз бз 12з 12 4 Е ч)з Яз ю 174 72т Е Сзг Е Г)з Е От 12~ ЮЯ~ 6Яз СЯтз з Ю С)зг г ГО т7 з "")""«важное значение при их использовании в качестве синхропреамбул *",.Обеспечения символьной и цикловой синхронизации (21) .":,:,.'.:(Яюйстео случайности. Так как пт-последовательность является педцчуеской последовательностью, то она не может считаться случай'" ':;.- Но для нее все же могут быть определены статистические свой- Серий единиц и нулей Деиствительно, в каждом периоде поло- "й'.серий имеет длину 1, четверть серий — длину 2, восьмая часть — длину 3 и т,д Уз;.":*,-Пример 6.3.1 Составить таблицу и построить автокорреляционную функто-последовательности длиной 2з — 1 = 7 символов, полагая, что частота сле"""ния символов равна уз = 10 л4симв 7с, а опорная последовательность имеет к уру ШОО1О (68) "';Р Решение примера 6.3.1.
о результате подсчета количества совпадений А "-!~))есовпадений 77 опорной последовательности и ее циклических сдвигов на один л получаем следующие данные Число несовпадений (О) Число совпадений (А) Последовательность Последовательность 7 3 3 3 3 3 3 О 4 4 4 4 4 4 7 -1 — 1 -1 -1 -1 -1 1110010 01ПОО1 1011100 0101110 0010111 1001011 ! 100101 6.3.3. Последовательности Голда По сравнению с обычными т-последовательностями последователь'-".:::,, ' ности Голда более привлекательны для МДКРК систем со многими ь.у Результирующая затокорреляционная функция сигнала ю-последовательности '-.';,;.*;()36бражен* на рис, 6.3.1,з. Обратите внимание, что значения звтокорреляционной -"~,:'функции для всех сдвигов, за исключением сдвигов с номерами О, 7, 14 и т.д., раз„;-".ны -1.
Для этих номеров сдвигов значения автокорреляционной функции макси 11 )ттальны и равны 7 Максимальное значение автокорреляционной функции принято наб';"; бывать максимальным выбросом автокорреляционной функции. Этот 1',-;-'„:.'выброс используется для кодовой или цикловой синхронизации. Для т'::"промежуточных значений временного сдвига, лежащих между 0 и + +1 ;)г: или — 1, автокорреляционная функция является линейно убывающей '!~'"'(ПО). Поэтому автокорреляционная функцию т-последовательности .'.; имеет треугольную форму, как показано на рис. 6.3,1 Два или более независимых сигналов могут быть переданы одно'„;.,':;::.временно в одной и той же полосе и затем успешно выделены, если их кодовые последовательности представляют собои циклические сдвиги т-последовательностей более, чем на один символ.
В системах измерения дальности может быть обеспечена точность измерения в пределах длительности одного символа, если в качестве маркера использовать максимальный выброс автокорреляционной функции. 31Г> пользователями Для этих систем необхо е ходимо значительно больше~ число после ователь д ностей с хорошими взаимокорреляционными свои. ствами межд ними М т у Ме од построения таких последовательностеи был описан Голдом (127) тот метод состоит в сложении по глод 2 двух различных гл-последовательностей, тактируемых единым тактовым генератором (рис 6 3 3) у омент при формировании последовательно отей Голда с «хорошими» корреляционными свойствами заключается е том, что может быть использованы только особы о ые пары гл-последова тельностей, называемые предпочтител н . Э льными. ти предпочтительные пары гп-последовательностей перечислены в таблицах, приведенных, на Так как обе т-последовательности имеют одну и ту же длину б и тактируются единым гене ато р ром, то формируемая последовательность Голда имеет длин 1,, но н у, е является последовательностью максимальной длины П сть и— у — количество разрядов регистра сдвига в генераторе гп-последовательностей, тогда длина после а последовательности ГолПо с д читаем число различных последовательностей Голда, формируемых с помощью двух генераторов я»последовательностей при различных начальных условиях Напомним, что при лю ом новом циклиб ческом сдвиге начальны х условий генераторов т-последовательностей формируется новая последовательность Го /121Г Т лда гь ьь ак как каждая глпоследовательность имеет длину !., то число разли а»личных сдвигов между ними также авно 6 р 6 Поэтому генератор последовательностей Голда — 2л 1 на основе двух различных гл-последовательностей мож т ф ожет формировать = 2 — 1 последовательностей Голда.
При выборе соответствующей пары гп-последовательностей можно получит ь ансам ль последователь б ностей Голда с «хорошими» корреляционными свойствами 6. .4. Характеристики системы с прямым расширением спектра дним из преимуществ систем с расширенным спектром является способность противостоят ь воздействию помех, которые в других системах могут полностью нарушить связь В этом раз ел а»деле рассматриваются характеристики систем с прямым расширением спектр тра в условиях воздействия относительно узкополосной помехи и теплового, т.е АБГШ.
В.4.1. Св . Своэьство методов расширения спектра по отношению к тепловому шуму При эв истич р р веком анализе и физической интерпретации характеристик систем с п ямым с АБГШ б е с р ра ширением спектра в условиях возд*истви Ш будем следовать методике, изложенной в (319) Более подробвия ные выкладки и комментарии содержатся в (51) ~!!; .Обратимся к схемам, изображенным на рис 6 2.1 и 6 2.3, и отметим, '-расширение спектра сигнала обеспечивается во втором модуляторе "ь)ьььмощью сигнала расширения спектра дгг) в виде ПС ( г) ПСП с частотой оьания символов гь', = /е = 1/Т, Сигнал расширения спектра 'зависит от сигнала сообщения с частотои следования информациььх символов /ь = 1/Ть „"': 'Рассмотрим самый простой случай ВРБК без фильтрации, когда ьна сигнальных состояний +1 и — 1 происходит со скоростью /ь '!йх~'.' Смена же состояний +1 и — 1 сигнала ПСП происходит со скоротхь' /о = 1/Т, (рис.
6 2 3) Если рассмотреть систему с расширением 'ййтра в целом, то можно заметить, что сигнал передаваемого сообщеьдця ьЬ(ьуь множается дважды на сигнал расширения/сжатия спектра д(1) ;.вийе ПСП Так как дз(1) = 1, поскольку 1з = 1 и ( — 1)э = 1, то влия ' е сигнала гь(ь) никаким образом не проявляется в выходном сжатом по эьтвктру сигнале приемника 'Тепловой шум или АБГШ вносится в прием $)йй части канала связи подсистемами малошумящего усилителя (МШУ) ""'",бььреобраэователя частоты вниз АБГШ по своей природе является шиь)ььскополосньим и имеет пРимеРно гаУссовскУю фУнкцию плотности Раседеления вероятности Шумовая полоса МШУ и прео р МШУ б азователя ча"тьоты вниз, как правило, превышает ширину полосы сигнала с расши;ььв»ькным спектром В процессе сжатия спектра осуществляется умножеь~фьв шума на псевдослучайный сигнал, в результате которого происходит ,.„,';Вэменение полярности шумовой реализации в номинально случайные ';;~~уьоментьи ьремени, кратные длительности Т, = ., хо си в ~маньяне полярности не оказывает влияния на спектральную плотность '~!,'*,!~е функцию плотности распределения вероятности АБГШ Таким обрад.*,а/ьм, основываясь на интуитивных и отчасти эвристических рассуждени ,„*";;.ььх и анализе на физическом уровне, можно заключить.
что операции ".'расширения/сжатия спектра не изменяют спектральные и статистиче- ~" с/кие свойства сигнала и шума. Поэтому Р, для системы с расширенным !: спектром в условиях воздействия АБГШ сохраняется такой же как в си,;;,.тотеме без расширения спектра при соответствующем выборе методов мо'." дуляции/демодуляции. Рь = /(Еь/Ао) Например, Ре = /(гьь/Жо) для .",::;; системы с расширенным спектром и когерентной д м ду ц е .о ля ией ВРБК := 'сигналов определяется выражением Р— (1/2) егГс(х/ Еь/ь'о) (6 4.1) Г, = СТ вЂ” удельные энергетические затраты, средняя энергия где 'ь = ь — г ~::-.:,г принимаемого сигнала на бит сообщения, С вЂ” средняя мощность принимаемой несущеи, № — спектральная плотность шу ма, т е мощность шума на 1 Гц полосы, Ть = 1//ь — длительность бита сообщения, /ь — скорость передачи, бит/с Аналогичные выводы можно сделать относительно эквивалентно сти характеристик вероятности ошибки для других видов модуляции оо(1) = ьlР,И(1) + Ь/Р~д(1) созе (6.4.3) (6.4.4) Ргсоэзд 2/ 2/а (6.4.5) 3Г7 В.4.2.
Осл б ебление влияния узкополосной помехи Будем предполагать, что мощность АБГШ в полосе пропускания существенно меньше мощности узкополосной помехи В (51) показано, что га монич р о ическая помеха является «наихудшей» иэ класса узкополосных помех. Воспольэ е уемся обозначениями и методикой анализа, принятыми в 1319, "В 9, "Входной сигнал приемника (см. рис. 6 2.1,«) определяется следующим выражением «уе(ь) = ъг/2РА(1)д(1) соэыог+,гг2Рз соэ(ьрог+ Я), (6.4.2) где ~ф) — сигнал пе е а р д ваемого сообщения на входе передатчика и выходе приемника, д(ь) — сигнал П ПСП с частотой следования символов /о — — 1/Т; ьо — ч / „' о астота несущей или промежуточная по осле прео разо.