Финк М. Теория передачи дискретных сообщений (1970) (1151862), страница 79
Текст из файла (страница 79)
е. для основного луча) в случае сигналов, ортогональных в усиленном смысле, это выражение равно нулю. Для других лучей оно отличается от нуля н при случайном значении б!ь представляет собой сумму большого числа случайных слагаемых, что позволяет считать распределение вероятности У'; приблизительно нормальным. Другими словами, все лучи, кроме принимаемого, действуют на приемник приблизительно так же, как нормальная фльоктуационная помеха с равномерным спектром в полосе частот Р. Оценим мощность этой дополнительной помехи. Очевидно, всегда целесообразно выделять наиболее сильный из приходящих лучей.
Рассмотрим, однако, худший случай, когда приходят У лучей примерно одинаковой интенсивности Тогда мощность дополнительной помехи приблизительно равна (77 — -1) Рг. На первый взгляд может показаться, что такая помеха, превышающая в несколько раз мощность сигнала, полностью нарушит прием. Действительно, это так бы и было при сигналах с малой базой. Однако при РТ»1 и оптимальных или близких к оптимальным методах приема такая помеха мало влияет на верность приема, так как ее мощность равномерно распределена в полосе частот Р и полная спектральная плотность помехи возГьь — 1 растает лишь на величину — Р, Т Если без учета многолучевого распространения принимаемый луч позволяет получить отношение энергии сигнала к спектральной плотности помехи Ь = — , то в ре- Р,Т зультате мешающего действия остальных лучей это отно- шение уменьшится до р,т й2 й э — ' — „,, (7.65) %+ Г ' + ТТ что эквивалентно энергетическому проигрышу в ! + (И вЂ” 1) Ь» + д, Раз.
Дополнительную помеху. возникающую при обработке сигнала в некоторой системе связи, обычно называют системным шумом. Обычно число лучей, соизмеримых по мощности с основным, не превышает трех четырех. Тогда, если считать допустимым энергетический ароигрыш не более чем в 3— 4 раза, достаточно обеспечить базу сигнала порядка требуемой величины йе, которая в условиях квазирелеевских замираний (характерных для случая, когда принимается один луч) обычно не превь1шает нескольких сотен.
В большинстве случаен этот проигрыш оказывается меньше, поскольку суммарная мощность всех мешающих лучей редко превосходит мощность основного луча. Для выделения луча при широкополосных сигналах вовсе не обязательно применять когерентигяй прием. Легко показать, что аналогичный результат может быть получен, например, при квадратурной схеме некогерентного приема, обеспечивающей, как было показано в предыдущих главах, почти такую же верность, как,и когерентный прием. При этом облегчаются условия синхронизации местного сигнала с принимаемым лучом.
Если при когерентном приеме эта синхронизация должна осуществляться с точностью до небольшой доли периода средней частоты сигнала (что во многих случаях оказывается технически невыполнимым), то прн квадратурном приеме эта точность ограничивается только шириной основного пика в (7.63), т. е. должна быть порядка 1 доли величины —. С увеличением ширины полосы ча- Г ' стот сигнала требуемая точность синхронизации возрастает. Другой вариант некогеревтного приема широкополосных сигналов, основанный на методе синхронного гетеродннировання, применен в системе «Райк» (181. По 499 получаемым результатам он ничем не отличается от квадратурного метода и требует такой же точности син.
хронизации. Возможны также методы некогерентного приема широкополосных сигналов с выделением одного луча, при которых вопросы синхронизации решаются проще. К ним относится вариант оптимального некогерептного приема, основанный па применении линейных фильтров, согласованных с сигналами. Поскольку согласованные фильтры являются л~шейными, к ним применим принцип суперпозиции и можно рассматривать воздействие каждого пз лучей в отдельности.
Так как импульсная реакции фильтра, согласованного с сигналом е,(~), равна р(1) =ее„(Т вЂ” 1), где и — произвольный коэффициент пропорциональности, то отклик фильтра в момент г на сигнал е,(7 — Л1;), поданный в момент Л(ь можно найти с точностью до постоянного коэффициента с помощью интеграла Дюамеля и(1)= ~ е„(х — цг~)д(г' — х)их= М, = ) е,(х — М~) г,(Т вЂ” г+х)с(х (() И,). (7.66) Произведем замену переменной, обозначив Т вЂ” 1+х= =у, а также введем обозначение Тогда иЯ=) е„(у — И')е,(у)с(у (И' ~Т), (7.67) что с точностью до постоянного коэффициента совпадает с (7.56), если подставить цг' вместо М. Когда 1 пробегает участок от Ы; до Т+Мь М' меняется от Т до нуля.
Поэтому зависимость иЯ можно получить с по- 32* 499 мощью соответствующей подстановки в (7.61) и (/) = Р, соз (ю,р/-т1- р);.; (7.68) где гр=-ш,р(М' — Т). График огибающей этой функции совпадает с кривыми рис. 7.15, если по осн абсцисс вместо /л/! откладывать 1+б!'г — Т. Следовательно, эта огибающая имеет Рис. 7.16. Огиба!ощая,веприн!ения ма выходе фильтра, согласованного с принимаемым широкополосным сигналом, при многолучевом распространении. острый пик шириной порядка 2/Р в момент /=Т+/х4ь Каждый из приходящих лучей создает свой пик в соответствующий момент, н если разность хода между соседник!и лучамн не меньше 2/Р, то эти пики не .Накладываются друг на пру~а (рис. 7.16) и, следовательно, не интерферируют, как это имеет место при узкополосных сигналах.
Совлгестив момент отсчета с наибольшим пиком, можно вести прием по одному лучу. Знергетические соотношения в схеме с сош1асованными фильтрами такие же, как и при когерентном приеме, поскольку все приходящие лучи действуют на фильтры, согласованнь!е с другими сигналами, приблизительно как флюктуационная помеха. Методы использования нескольких лучей Описанные методы выделения одного луча позволяют (по крайней мере в принципе) избавиться от интерференции а!еткду приходящими лучами, т. е.
от глубоких 500 (релеевских) селективных замираний и явлений эхо. Однако верность приема прп этих методах определяется энергией только одного выделенного луча, Естественно, возникает вопрос, нельзя ли, используя знание структуры многолучевого сигнала, разделить приходящие лучи и сложить их таким образом, чтобы получить полную энергию всего сны!ала и тем самым повысить верность приема.
Для сложения приходящих лучей можно воспользоваться широкополосными сигналами, применение которых позволяет разделить приходгпцие лучи (21, 281. Зта идея осуществлена в упоминавшейся уже коротковолновой системе Райк (18). 11а рнс. 7.!? представлена упрощенная блок-схема приемногоустройства Райк. Как уже указывалось, в этой системе используются широкополосные сигналы, а именно сигналы с полосой частот Р== =10 кгг/ при длительности элемента Т==22 мсек, следовательно, база сигнала равна 2РТ=440. Для осугцествления оптимального некогерентного приема методом синхронного гетеродннирования приемное устройство содержит два генератора местных сигналов, воспроизводящих передаваемые сигналы я!('/) и гаЯ, но со сдвигом частот всех составляющих на некоторую частоту Лг. Принятый сигнал поступает на лин!Но задержки, время распространения в которой должно быть не меньше ага!ССИатаЛЬНОГО ОТНОСИТЕЛЬНОГО ЗанаЗДЫВаНИЯ Ы/маис УЧП" тываемых лучей, и в данной схеме составляет 3 л!сек.
Зта линия имеет с обеих сторон фиксированные отводы через интервалы времеви, равные 1/Р, т. е. в данном случае 100 мксек. Такив! образом, общее число отводов с каждой стороны равно Мма,юд=-80, Отводы подключены к перемно!кителям Л; па перемножители верхних отводов подается напряжение от местного генератора сигвала г!(/), а на перемножители нижних Отводов От генератора сигнала га(/) Генераторы местных спгналов сннхронизируются таким образом, чтобы начало их элемента совпадало смоментом, когда на последнем отводе линии задержки окажется начало элемента принятого сигнала„пришедшего по кратчай!нему пути. Тогда на последней паре перемножителей возникнут напряжения, содержащие составляющую частоты Л! (см.
примечание 5 к гл. 4), с амплитудой, пропорциональной величинам 1'„(4.!1) и соответ- 50! ствующей максимуму кривой рис. 7.!5. Остальные лучя прп условии, что они запаздывают относительно первого больше чем на 1/Г', не создадут на последней паре перемногкнтелей заметного напряжения частоты Ль поскольку для них абсцисса кривой рис. 7.15 лежит вне главного макснлеума. Однако каждый из зачаздывающих лу- тп изме Рт изме- ритель рнтеньне Поги линь три инин ь И Б х'х х Кпииутируомьсй срылыпр Бессомпга~ :пельныи генератор~ пг г Генерпспор Еигнаеи ,.
<с> х х х А и А етектор Гигнпл — и ( Ранил задерпони Р нньдпкост Решение Ротроиетдо пс ег лс Генератор Х Х Разлапо Л дгтектор г (г) Б Б Б х х х Комму спирувмый срыльтр Изиерительньсй срильтр Измери тельный илыпр нзиеоиесьный ильтр Рис. тят.
Упрощенная блок-схема прнемного устройства системы Рвйк. чей на каком-то из отводов оказывается синхронизированным с генератором местного сигнала с точностью ие хуже 1/Р и создает на соответствующих перемножителях напряжения с частотой Л, и амплитудами, пропорциональными величинам ьсе для этого луча. Таким образом, на ряде перемноскителей можно получить раздельный эффект от приходящих лучей, Но с другой стороны, большая часть перемножителей не удовлетворяет условию синхронизма и на них выделяются напряжения, создаваемые только помехами.
Напряжения частоты Лс с выхода каждого перетзпожителя поступают на другой перемножитель (смеси- тель) Б, на второй вход которого подается напряжение 502 с измерительного фильтра, имеющее частоту Л,— Лг и амплитуду, приблизительно пропорциональную среднему квадратичному значению (/е напряжения, создаваемого соответствующим лучом. Такой измерительный фильтр имеется в цепи каждой пары отводов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
