Пестряков Б.В. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации (1973) (1151884), страница 75
Текст из файла (страница 75)
9.6.! и 9.6.2. При расчете этих кривых длн простоты предполагалось, что в качестве полосового фильтра используется резонансный контур; при этом $ = 1,3216.11. 9.6. Оценка кодового разделения в асинхронных системах с ретранслятором и сравнение его с другими методами разделения Рассмотрим свойства и особенности систем с кодовым разделением при различных видах модуляции, воспользовавшись проведенными в предыдущих параграфах анализом и расчетами, результаты которых представлены на рис.
9.6.1 и 9.6.2, и сравним их между собой. Как следует из анализа и видно из графиков рис. 9.6.1 и 9.6.2, существуют два характерных режима работы асинхронных систем с кодовым разделением: режим сильных сигналов (Е!/Ж„) 40 дБ) и режим слабых сигналов (Ет!Л)„( 30 дБ). Величина Е!767„в некоторых пределах может «обмениваться» на суммарную быстротечность потока информации Ргх или на число адресов ту'а, с заданной быстротечностью потока информации каждогоадреса. Зависимости Ргх (Е!767,) (рис. 9.6.1) характеризуют возможности такого обмена.
Системы с кодовым разделением, использующие режим слабых сигналов, при котором основное мешающее влияние оказывают естественные шумы, функционируют при небольшом количестве адресов, обладают энергетической скрытностью и помехоустойчивостью и близки к одноадресным системам, которые рассматриваются в гл. 10. Остановимся на режиме сильных сигналов.
При сопоставлении зависимостей, полученных для различных видов модуляции, видно, что все они носят одинаковый характер и могут быть представлены следующими выражениями: ( 1 Лп х — ! Ргхтк!!=Лукас в( — и+ (961) )с' и !"7х = а— Ч«огр г! где а — коэффициент, зависящий от вида модуляции, значения параметра модуляции, допустимой величины ошибки. Из выражений (9.6.1) и графиков, представленных на рис. 9.6.1 и 9.6.2, видно, что прн кодовом разделении для всех видов модуляции существуют мак- симадьныЕ Значения Р!х макс, Л(аа макс и 75х макс, бОЛьше Которых 364 нельзя получить даже при неограниченном увеличении мощности ПЕрЕдатЧИКа рЕтраНСЛятОра ИЛИ ОтНОШЕНнй Е2~Ни И Е~~(Н„, т.
Е. в режиме сильных сигналов обмен суммарной быстротечности потока информации на отношение Е~(Л1„невозможен. Это объясняется тем, что при увеличении отношения Ем~Ми уменьшается влияние шумов, и помехи в основном определяются квазиортогональностью ШПС; при этом увеличение мощности полезных сигналов сопровождается пропор- 255 циональным увеличением мощности помех. го 5 зоо 75 У)Е м' 50 я15 12,5 Гл 2,5 м' г,5 ~о~ аа 55 Фэ 55 етlц 55 ~а ЗП 5м,',и„, 55 Рис. 9.6Л. Рис. 9.6зп Преимуществом систем, работающих в режиме сильных сигналов, является использование предельных возможностей с точки зрения максимизации числа активных адресов. Целесообразно сопоставить различные виды модуляции при кодовом разделении в системах с ретранслятором по максимальным значениям Рш макс (нли Уаа макс) и )1амакс при различных величи.
нах допустимой ошибки. Эти зависимости для рассмотренных видов модуляции, рассчитанные по формулам (9.3.12) — (9.3.14), (9.3.21)— (9.3.23), (9.4.11) — (9.4.13) и (9.5.5) — (9.5.7), представлены на рис. 9.6.3. Из сравнения этих зависимостей видно, что при различных допусти- 366 ю 5 Ю-и Ю-» Ю-5 Ю-г 3 г Рис. 9.6.3. (9.6.2) В качестве одноадресной системы будем рассматривать систему с ЧМ. В этом случае, используя известные соотношения для ЧМ, можно рассчитать значения т„1о и Р!о при заданных Л/„„, Е!/6/„ и 6'. При расчете следует учесть, что в одноадресной системе мощность передатчика ретранслятора используется более полно (примерно на 1 дБ), чем в многоадресной [1.111. Значения а для различных видов модуляции при ба = 10 ', рассчитанные в соответствии с (9.6.2), приведены в табл.
9.6.1, Табл ица 9.6.1 КИМ-р, ЧМ КИМ-2 ВИМ Вид модуляции и % 15,3 7,5 6,! 3,6 В таблице приведены значения а для одного значения 6Я и Е1/А/„= = 40 дБ, но так как величина и пропорциональна Р!е, то соотноше- 366 мых значениях 6 предпочтение следует отдавать различным видам модуляции. Так, при высоком качестве передачи (65 (1О а) наиболее целесообразно использовать время-импульсную или многопозиционную кодово-импульсную модуляцию (недостатком последней является требование большого ансамбля сигналов), а при низком (6Я ) 10 ') — частотную модуляцию. При 6' = 1О-' —: 1О-и ВИМ и ЧМ дают примерно ; бе„,„„ги "" - одинаковые результаты. юо ю ггб Системы с двоичной КИМ ию во всем рассмотренном с' „5 диапазоне допустимых ким /г , значений ошибки облада- ~; 55 ют наименьшей эффектив- .Г ~~ постыл.
,l и Асинхронная работа большого числа адресов в ' г5 вим =,, МАС с кодовым разделе- г' л пнем сопровождается по'им, якиамг терями в суммарной быстю -г !г 5 ротечности потока информации. Оценим эти потери по сравнению с быстротечпостыл потока информации Р!о = 1/тюо в одноадресной одноканальной системе, 'использующей тот же тракт. Для характеристики этих потерь введем коэффициент использования тракта многоадресной системой, который определим следующим образом: в = Рге/Р!о. ния между я для различных видов модуляции при КР будут такими же, как и соотношения между соответствующими значениями Егх.
Поэтому здесь лишь отметим, что многоадресные системы с КР используют тракт далеко не полностью (в рассмотренном случае лишь на 4 — 15%). Для теории и практики большое значение имеет не только выявление свойств и особенностей МАС с ретранслятором, использующих ШПС, при кодовом разделении, но и их сравнение с другими методами разделения адресов в многоадресных системах, в частности с частотным разделением (ЧР).
Сравнивать кодовое разделение с временным нецелесообразно, так как последнее требует синхронизации всей системы и поэтому относится к другому классу систем. Свойства и характеристики асинхронных МАС с частотным разделением рассмотрены в работах [1.11, 9.10). Воспользуемся имеющимися результатами, приведя их к виду, удобному для сравнения с кодовым разделением. Так как КР было подробно рассмотрено для систем с ретранслятором, то и при ЧР остановимся лишь на системах, использующих ретранслятор. Наличие ограничителя в тракте ретранслятора (см. з 9.1) в случае ЧР приводит к появлению перекрестных помех, неполному использованию мощности передатчика ретранслятора и изменению мощности, приходящейся на один адрес [9.6, 9.7, !.1И.
По данным работы [1.111 можно найти зависимость между теми же характеристиками системы с ЧМ-ЧР, что и в случае систем с КР: зависимости Е~х (Ег~И„) и У„(Ег/Л'„) при заданных значениях б', Ь~„„и т„м. Эти зависимости, рассчитанные для нескольких значенийУпри Л7,„„= 10МГц, т,м = 125 мкс, приведены на рис. 9.6.1. Из сравнения этих кривых с аналогичными кривыми для КР видно, что при низком и среднем качестве передачи система с ЧМ-ЧР обеспечивает ббльшую величину Егх (или й(„), чем самая эффективная система с кодовым разделением, при прочих равных условиях. Эффективность системы с КИМ-2-ЧР будет незначительно выше, чем при ЧМ-ЧР [1.1Ц.
При высоком качестве передачи (6' = 10-') кодовое разделение становится сравнимым с ЧР и даже превосходит его (см. рис. 9.6.1) по величине Рп (или У„) при прочих равных условиях. Однако проведенное сравнение кодового и частотного разделений является неполным, так как не учитывает различного поведения этих систем при изменении количества действующих в них абонентов.
В системах с ЧР максимальное число активных абонентов ограничено, поэтому будем рассматривать случай, когда общее количество абонентов равно максимальному количеству активных, так как маневрирование по частоте сопровождается значительными организационными и техническими трудностями. При неполной активности абонентов такая асинхронная система с ЧР использует тракт частично.
Асинхронные МАС с кодовым разделением обладают важным достоинством, заключающимся в том, что увеличение или уменьшение реального числа активных адресов не нарушает функционирования системы, а лишь приводит к соответствующему изменению качества передачи в равной мере для всех абонентов, что обусловливает такие 367 положительные качества, как «эластичность» и саморегулирование !1.16! без какого-либо дополнительного усложнения аппаратуры. Графики, представленные на рис. 9.6.3, позволяют оценить изменение качества в МАС для каждого вида модуляции при изменении числа активных абонентов.
Так, например, при уменьшении У„в системе с ВИМ-КР с 27 до 21, т. е. примерно на 22%, дисперсия относительной ошибки уменьшается с 1О ' до !О ", т. е. на порядок. В реальных условиях число активных адресов У„р является случайным процессом, и вероятностные характеристики Л'„,р зависят от общего количества адресов в системе У«р и характера их работы. ~ аар ~ аа) аппо~ дог Рис. 6.6.4. Поэтому качество передачи информации случайно изменяется в зависимости от «загрузки» системы.
Величина У« « определяется техническими параметрами системы и оговоренным качеством. Если нельзя допускать с любой сколь угодно малой вероятностью, чтобы У„ р превышало У„, то очевидно, что У„ должно быть равно У„ . Однако можно показать, что при низкой активности абонентов У„ может быть много больше, чем У„при малой вероятности того, что У„р)У„. Для исследования возможностей увеличения У„по сравнению с У„полезно рассматривать многоадресную систему связи с КР как систему массового обслуживания, в которой поток заявок описывается распределением Пуассона с параметром Х, равным среднему числу заявок от всех абонентов У„в единицу времени, длительность обслуживания следует показательному закону распределения с плотностью ре — р' в каждом канале обслуживания, где !» — среднее число требований, обслуженных в единицу времени, а число каналов обслуживания с заданным качеством равно числу.'активных адресов У,„, ко- 368 торое может быть получено из рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
