Пестряков Б.В. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации (1973) (1151884), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Отметим также, что АДСФ с двумя отсчетами за время длительности элемента, построенный по однорегистровой схеме, значительно уступает АДСФ с двумя регистрами сдвига, что позволяет сделать вывод о нецелесообразности ее использования в схемах дискретной обработки ШПС. На рнс. 7.8.1 приведены зависимости (кривые з и и), полученные методами моделирования для случаев обнаружения ШПС. Отметим, что характеристики качества работы в режиме обнаружения ШПС существенно хуже соответствующих характеристик при распознавании ШПС. Это объясняется тем, что при обнаружении отказ элемента схемы приводит как к потерям энергии сигнала, пропорциональным неиспользуемой части сигнала, так и к дополнительным потерям, обусловленным нарушением оптимальности выбранного порога в схеме принятия решения.
Таким образом, рассмотрение изменения свойств ДСФ во времени показывает, что в настоящее время имеется возможность создания таких фильтров для обработки ШПС с базами порядка нескольких тысяч, способных работать длительное время без заметного ухудшения качества их работы. Расчеты, приведенные на рис. 7.8.1, выполнены для наглядности при Б, = 10' для низкой надежности триггера (Х = 10 ' 1/ч). Использование интегральных схем позволяет улучшить надежность, при этом ). = (1О-' —; 10-") 1!ч, В этих условиях при сохранении Б,, — 10' время работы, соответствующее 'некоторому значению показателей качества на рис.
7.8.1, должно быть увеличено в 10 — 100 раз. Глава восьмая ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА ПРИЕМ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ 8.1. Характеристики радиотехнических устройств, влияющих на прием шумоподобных сигналов Важной частью системы передачи информации является канал связи, включающий в себя среду (лннню связи) н раднотехннческне устройства от входа передатчика до выхода приемника (8.21, 8.25, 8.26).
Обычно прн нсследовзннн свойств ШПС предполагается, что канал связи обладает идеальными характеристиками н не вносит искаженнй в сигнал. Однако н среда, н аппаратура могут вносить существенные искажения в сигнал. Влияние характеристик канала на амплнтуду сигнала, его начальную фазу, смещение несущей частоты снгнала, неопределенность задержки исследуются в гл. 2.
5 н 6. В данной главе анализируются искажения сигналов в аппаратуре, изменяющие закон его формирования. Оценка влияния среды на характеристики передаваемых сигналов является специфической задачей н здесь рассматрнваться не будет. Характеристиками радиотехнических устройств, которые могут оказать влияние на сигнал, являются: амплитудная, отображающая нелинейности, присущие аппаратуре, амплитудно- н фазо-частотная, отображающие свойства линейных цепей, н фазо-амплнтудная, отображающая влияние амплитуды сигнала на входе устройства на фазу выходного снгнала.
Влияние каждой нз характеристик на сигнал имеет существенные особенности. Как указывалось выше, основные свойства ШПС отображаются в законах изменения фазы нлн в фазовом спектре, поэтому нелинейность амплитудной характеристики не должна была бы оказывать влияния на сигнал. Однако в реальных условиях вследствне наличия в канале различного рода мешающих помех происходит нх взаимодействие с полезным сигналом. Вопрос об исследовании влияния нелннейностн амплитудной характеристики на прохождение ШПС рассматривается в ~ 8.2 н 8.3. Амплитудно-частотные н фазо-частотные характеристики радиотехнических устройств изменяют спектры ШПС, т. е. влияют на закон нх формирования, независимо от того, действует один сигнал нлн совместно с помехами. Для линейных цепей искажения сигнала н искаження помех можно рассматривать самостоятельно, имея в виду, что этн искажения по-разному влияют на прием в зависимости от характера помехи.
Закономерности этого влияния рассмотрены в З 8.4 — 8.6. 315 Фазо-амплитудная характеристика свойственна многим радиотехническим устройствам (лампе бегущей волны, ограничителям и т. д.) и отражает преобразование амплитудной модуляции в фазовую, которое приводит к искажению закона формирования сигнала. Возникновение амплитудной модуляции у сигналов с изменяющейся фазой или частотой возможно как при прохождении ШПС через радиотехническое устройство, так и вследствие взаимодействия сигнала с другими сигналами и помехами. Для исследования влияния этого явления на прием ШПС могут быть использованы методы, изложенные в з 8.4 и 8.5. Учитывая это обстоятельство, а также ограниченность объема книги, этот вопрос подробно рассматриваться не будет.
Подробный анализ амплитудно-фазового преобразования проводится в (8.14, 8.20, 8.22, 8.23!. 8.2. Особенности прохождения ШПС через каскады с амплитудной иелииейиостью Особенности влияния нелинейности амплитудных характеристик на прием ШПС обусловливаются тем, что, как это показано в гл.2, при работе с ШПС высокую достоверность передачи можно обеспечить даже в случае, если средняя мощность принимаемого сигнала меньше мощности помех, т. е.
при отношениях сигнал/помеха на входе радиотехнического устройства д,„ меньше единицы. Практический интерес представляет рассмотрение влияния нелинейности амплитудных характеристик на работу многоадресных систем связи, специфической особенностью которых является наличие сигналов нескольких абонентов в общем тракте, причем для каждого из сигналов все остальные являются помехами. Проходя через устройство с нелинейной амплитудой характеристикой, такая смесь претерпевает изменения. Эти изменения сильно зависят от принятого способа разделения сигналов.
В литературе нашли отражение вопросы прохождения сигналов через нелинейные устройства при частотном и временном разделении и установлены основные закономерности искажений и способы борьбы с ними !8.4 — 8.6). Закономерности искажений полезного сигнала, проходящего в смеси с помехами при кодовом разделении через цепи с амплитудной нелинейностью, отличны от наблюдаемых для простых сигналов при частотном и временнбм разделении и изучены значительно слабее.
В общем виде нелинейную часть тракта удобно представить в виде соединенных последовательно входного полосового фильтра (Ф,), безынерционного нелинейного элемента (НЭ) и выходного полосового фильтра (Ф,) (рис. 8.2.1). Обычно такую цепь называют поло- совой нелинейностью. В амплитудной характеристике любого радиотехнического устройства за счет конечности динамического диапазона должен быть участок насыщения, переход на который может быть выражен резко либо плавно. При анализе вводят понятие сглаженности (жесткости) зш амплитудного ограничения. Предельными случаями ограничения можно считать, с одной стороны, идеальный ограничитель, а с другой— линейную цепь, для которой насыщение наступает при бесконечно больших значениях входных напряжений.
Ясно, что обе эти характеристики реально неосуществимы и являются идеализацией. В действительности можно говорить о приближении к таким характеристикам, но теоретические результаты, полученные для этих зависимостей, представляют большой практический интерес, определяя предельное соотношение [8.2, 8.3!. Прежде чем рассматривать количественные соотношения, отражающие влияние неидеальности тракта на сигнал, необходимо показать, что сигнал не будет разрушен и может быть выделен из смеси, получившейся на выходе нелинейного устройства.
Другими словами, прежде чем рассматривать ухудшение отношения сигнал!помеха и уменьшение мощности (энергии) полезного сигнала за счет нелиней- Рнс. 8ДС1. ности характеристик тракта, необходимо показать, что рассматриваемое нелинейное преобразование и при д„,. (( 1 не искажает закона, по которому сформирован ШПС. Результаты наиболее ранних исследований нашли оТражение в [8.!). Рассматривая прохождение сигналов с частотной или фазовой модуляцией через полосовое нелинейное устройство, авторы показывают, что если рассматривается полоса частот процесса на выходе около несущей частоты входного воздействия, то на выходе получается сигнал, модулированный по фазе или частоте, причем закон модуляции идентичен закону модуляции на входе. Рассмотрение было проведено только для одного сигнала без помех.
Дальнейшим развитием является рассмотрение искажений фазовой структуры сигнала в ограничителе в присутствии помех [8.3, 8.4[. Для доказательства неискажаемости фазовой структуры одного сигнала и смеси после прохождения амплитудного ограничителя использовано понятие плотности распределения нулей процесса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
