Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 25
Текст из файла (страница 25)
При этом обычно используется некогерентное сложение сигналов с разных частот, что дает некоторое улучшение качества приема. ° Узкополосная поиеха. Предположим, что узкополосный мешающий сигнал попал в одну из мгновенных полос сигнала с расширенным спектром. Если множество /г содержит Г// частот, то рассматриваемый абонент будет использовать занятую помехой полосу в среднем 1//у/ процентов времени. Следовательно, такая помеха будет подавлена примерно в И/ раз. ° Низкая веров/лносгпь перехвап/а. При передаче сигнала с быстрыми скачками частоты используется та же плотность мощности на 1 Гц занимаемой поласы, что и при узкополосной передаче без скачков частоты.
Но частота, на которой будет передана очередная доля энергии сигнала, неизвестна, а длительность передачи на одной частоте очень мала. Следовательно, хотя такой сигнал легче ..обнаруживается, чем сигнал с прямым расширением, все же его ,прием по-прежнему остается трудной задачей. Кроме перечисленных выше свойств, сигнал с расширением ' спектра скачками частоты имеет ряд других специфических 135 свойств, которые можно рассматривать либо кэк преимущества (+), либо как недостатки ( — ). (+) Синхронизация для таких сигналов заметно проще, чем для сигналов с прямым расширением спектра. Обычно расширение спектра скачками частоты достигается не за очи высокой частоты скачков, а за счет использования достаточно большого их числа (большого множества !г ) при относителвно больших значениях периода скачков Тг, который обычно намного больше длительно- сти то элементарного символа сигнала с прямым расширением.
Следовательно, система со скачками частоты допускает большие значения ошибок синхронизации. (+) Различные мгновенные полосы частот, которые могут быть заняты элементами сигнала с прыгающей частотой, не обязательно должны быть соприкасающимися, поскольку не возникает никаких проблем при построении синтезатора частот, обеспечивающего быстрый переход от одной частоты к другой, не обязательно принадлежащей соседней полосе.
С учетом более устойчивой синхронизации это свойство обеспечивает возможность использования сигналов со значительно большим расширением спектра. (+) Вероятность передачи многими пользователями одновременно в одной и той же полосе мала. Сигнал, излучаемый АС, находящейся далеко от БС, тем не менее будет принят одновременно с сигналом от другой близкой к БС абонентской станции, так как их сигналы с большой вероятностью будут передаваться на разных частотах Следовательно, проблема «близкий-далекий» для данных систем решается намного лучше, чем для систем с прямым расширечием. (+) Поскольку системы с быстрыми скачками частоты допускают больший коэффициент расширения спектра, то подавление узкополосных помех в таких системах оказывается более эффективным, чем в системах с прямым расширением спектра. (-) Необходимо синтезировать довольно сложный синтезатор частот. (-) Быстрые изменения уровня сигнала при переключении частоты приводят к увеличению мгновенной полосы частот.
Чтобы избежать этого, приходится уровень сигнала уменьшать перед и увеличивать после переключения. (-) Требует усилий когерентная демодуляция сигнала, поскольку трудно сохранить необходимые фазовые соотношения при переключениях частот. теер теер Рис. 3.32. Структурная схема передатчика при расширении спектра скачками по времени Расширение спектра при скачках по времени. При расширении спектра передаваемого сигнала скачками по времени излучение осуществляется на коротких интервалах времени длительностью Т,„, положения которых на оси времени определяется псевдослучайным кодом. Ось времени делится на кадры, в каждом кадре выделяется М временных окон.
В течение одного кадра абонент передает информацию только в одном из М окон, номер которого определяется кодовым сигналом, выделенным данному абоненту. Так как абонент должен передать всю информацию в течение одного временного окна, то полоса частот для передачи должна быть увеличена в М раз, т е. в данном случае козффициент рас ирения спектра равен М. Структурная схема передатчика системы с расширением скачками по времени представлена на рис.
3.32. Здесь Тс — длительность информационного символа; ҄— длительность передачи информации одного кадра, которая в М раз меньше длительности кадра. На рис 3.33 изображена плоскость «время-частота», на которой указаны полоса частот, занимаемая спектром сигнала абонента, и два кадра передачи длительностью Т„, в которых показаны временные окна, используемые абонентом для передачи информации зтих кадров. Из рисунка видно, что при передаче занимается вся полоса частот системы в каждом кадре, но в течение очень короткого интервала времени, который в разных кадрах находится в разных временных окнах.
Для систем связи с подвижными объектами важными являются свойства рассматриваемых здесь сигналов при их применении для организации множественного доступа ° Множесгпвенныд доступ. Все абоненты используют всю полосу частот системы. Данный способ расширения спектра умень- ~пер г„ в рс Рис. 3.33. Расширение спектра ска <ками по времени шает вероятность использования двумя абонентами одной и той же полосы частот одновременно, так как разным абонентам назначаются разные псевдослучайные коды. Если же иногда два абонента используют дпя передачи одно и то же окно, то корректирующие коды обеспечат требуемую достоверность передачи информации. Если между абонентами имеет место синхронизация и назначаемые коды таковы, что в каждом временном окне передачу осуществляет только один абонент, то данная схема расширения спектра приводит к традиционной системе с временным разделением каналов, в которой, однако, используемое абонентом в каждом кадре временное окно не фиксировано, а изменяется от кадра к кадру.
° Многолучевэя ингперференцпя. При данном способе расширения сигнал передается за более короткое время. То есть скорость передачи более высокая и, следовательно, при наличии двух лучей соседние символы будут перекрываться так же, кэк в обычной системе с временным разделением каналов. Поэтому данный способ расширения спектра не обеспечизает каких-либо преимуществ в борьбе с многолучевостью. ° Узкополосная помеха. Уменьшение времени приема при данном способе расширения спектра обеспечивается в М раз. Следоаатепьнэ, во столько же раз обеспечивается уменьшение времени воздействия помехи на приемник и уменьшается ее средняя мощность. ° Вероягпносгпь перехеэгпа. Частота, на которой абонент передает информацию, постоянна.
Однако интервалы времени переда- 138 чи неизвестны и малы. Поэтому при наличии многих абонентов, одновременно передающих информацию, приемнику перехвата трудно выделить начало и конец передачи одного абонента и решить, какая информация предназначается каждому абоненту. Кроме указанных свойств, сигналы с расширением спектра скачками по времени обладают рядом других специфических свойств, некоторые из которых можно считать полезными для систем связи с подвижными абонентами (+), а некоторые — нежелательными ( — ). (+) Техническая реализация передатчика и приемника при данном способе модуляции проще, чем при расширении спектра скачнами по частоте. (+) Средняя мощность передатчика может быть незначительной, что очень полезно при наличии ограничений на эту мощность и при отсутствии жесткик ограничений на пиковую мощность.
Передача при данном способе осуществляется очень короткими временными интервалами при значительной мощности излучения (+) Проблема «близкий-далекий» для данного способа не является существенной, так как кдалекая» АС большую часть времени осуществляв~ передачу информации в тех временных окнах, в которых кблизкая» АС не излучает. (-) Значительное время вхождения в синхронизм с псевдослучайным кодом БС и малые интервалы времени, в течение которых АС может корректировать синхронизацию, (-) Если имеют место временные окна, в которых передачу осуществляют несколько абонентов, то теряется большое число бит передаваемой информации, так что приходится испольэовать коды с хорошей корректирующей способностью и глубокое перемежение.
Список литературы к главе 3 1. Яарророг! Т.З. Ф6ге)езв Соя»поп(саг!опз (Рппар)ез апг! Ргасйсе).— йе»т-'т'огх. !ЕЕЕ Ргевв, 1996. — 641 р. 2. Феер К. Беспроводная циФровая связь. Методы модуляции и расширения спектра ! Пвр. с англ. под ред. В. И Журавлева. — М.: Радио и связь, 2000. — 520 с. 3 Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. — М.: Радио и связь, 1985. — 384 с. 139 ГЛАВЯ4 СПЕКТРЫ РАДИОСИГНАЛОВ 4.1. Спектральная плотность мощности Радиоканал является обязательным элементом любой системы связи с подвижными объектами.
Важнейшим параметром радиоканала является занимаемая им полоса радиочастот ЬГ. При прочих равных условиях (скорость передачи информации, качество передачи и т.д.) систему считают тем лучше, чем меньше полоса частот, занимаемая одним радиоканалом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
