Тузов Г.И. Статистическая теория приёма сложных сигналов (1977) (1151885), страница 57
Текст из файла (страница 57)
По мере увеличения этого числа качество связи снижается одинаково для всех абонентов. Если же число одновременно активных абонентов достигает такой величины, при которой качество связи становится плохим, абоненты вынуждены говорить реже и четче, некоторые из них прекращают связь, откладывая несрочные разговоры. При этом загрузка системы уменьшается, и качество связи для других абонентов повышается. Этот процесс называют саморегулированием системы.
Так как ААСС представляет собой систему связи без центральной станции (обычно более сложной и менее надежной из-за большого количества коммутирующих элементов), то возрастает живучесть системы связи в целом. Рассмотрим разновидности ААСС, использующих уплотнение по форме. При приеме абонентом сообщения в первую очередь следует распознать адрес. Если адрес принят неправильно, то вся выделенная информация бесполезна. Следовательно, процесс приема адреса должен быть более помехоустойчивым по сравнению с процессом приема сообщения.
Поэтому прн классификации ААСС целесообразно исходить из способа передачи адресного признака. В качестве адресных признаков для дискретно-кодированных сигналов может использоваться конкретная форма сигнала любой из групп, приведенных в табл. 1.2. Так, для фазоманипулированных сигналов адрес может быть образован как конкретной формой модулирующей функции (например, видом М-последовательности), так и одновременно формой модулирующей функции и расстройкой по частоте (21, величина которой выбирается много меньше полосы спектра сигнала, При этом передача информации осуществляется соответствующей модуляцией выбранного сигнала.
Широкополосные системы в условиях многолучевого распространения Радиоканалы, работающие в коротковолновом и ультракоротковолновом диапазонах, характеризуются многолучевым распространением, при котором сигнал от передатчика приходит к месту приема несколькими путями, испытывая на каждом из этих путей различные затухания и запаздывания.
Если при однолучевом распространении зависимость между принимаемым и излучаемым сигналами определяется выражением в р(() = =Ее . (( — М), где ь и И характеризуют ослабление и запаздывание сигнала при его распространении от передатчика к приемнику, то при многолучевом распрост.
ранении эта зависимость принимает вид п впР (г) = 'Я~ Т ~ (г) визл [( М (())» 1=1 где и — число приходящих в точку приема лучей, а случайные функции Е~(() и М(() определяют ослабление и запаздывание каждого отдельного луча в зависимости от времени. Следовательно, при многолучевом распроЗВ1 странении на входе приемного устройства действует сумма отдельных колебаний с изменяющимися по случайным законам фазами и амплитудами. Интерференция отдельных составляющих сигнала приводит к замиранию сигналов. Различают несколько типов замирания сигналов: общие и гладкие, селективные медленные и быстрые. 11ри гладких замираниях приходящий сигнал отличается от излученного случайными, но приблизительно одинаковыми для всех частотных составляющих сигнала значениями коэффициента ослабления амплитуды и сдвига фазы.
Такие, замирания имеют место как при ионосферном, так и при тропосферном распространения радиоволн (лишь бы разности хода принимаемых лучей были бы много меньше величины 1/Р). Селективные замирания происходят в том случае, когда разности хода лучей М; соизмеримы или превышают величину 1/г. Такие замирания имеют место, когда к приемному устройству приходят лучи, отразившиеся от различных слоев ионосферы или объемов тропосферы, а также претерпевшие многократные отражения.
При этом, как правило, каждый пришедший луч представляет собой пучок элементарных лучей и поэтому также подвержен замираниям общего характера. Когда величины М соизмеримы с длительностью сигнала Т, явление многолучевого распространения вызывает не только замирание сигнала, но и приводит к наложению элементов сигнала друг на друга. Это явление называют явлением эхо. Для узкополосных систем радиосвязи, когда база сигнала В=2гТ 1, величины Т и 1/г' оказываются одного порядка и, следовательно, явления селективных замираний и эхо наблюдаются одновременно.
Для сигналов с широким спектром необходимо учитывать также дисперсность среды (ионосферы и тропосферы), которая приводит к зависимости коэффициентов от частоты. Так, при ноносферном распространении для коротковолновогодиапазона днсперсионные явления вызываютзаметные различия в коэффициенте передачи для частот, отличающихся на десятки кГц. При этом, если передается короткий импульс, то вследствие дисперсии в ионосфере импульс отдельного луча размывается, а многолучевое распространение приводит к выделению нескольких импульсов.
Явления замирания, эхо и влия- ние дисперсности среды распространения приводят к снижению помехоустойчивости приема и раосматри. ваются как отрицательные факторы. В широкополосных системах, использующих сигналы с большой базой В=2ГТ»1, интервал корреляции ть= =1/2Р(<Т. Поэтому сигналы отдельных лучей при М~~ ~)2ть=1/Р могут быть полностью разделены на выходе оптимального приемника, например согласованного фильтра.
Практически на коротких волнах наиболее часто встречающиеся значения времени запаздывания Л1; лежат в пределах 0,4 ... 1,4 мс, а число лучей для протяженных коротковолновых линий доходит до 4 ... 6. Для того чтобы разделить лучи с Ы;~)0,1 мс, необходимо, чтобы ть~0,1 мс и, следовательно, Р~)10 кГц. С выделением в широкополосной системе только одного луча удается устранить влияние «паразитныхьлучей и тем самым избавиться от влияния явления эхо .и глубоких селективных замираний. Однако такой путь нельзя считать рациональным, так как каждый из приходящих лучей содержит информацию о передаваемом сообщении и их использование могло бы,принципиально улучшить условия приема.
В системах широкополосной связи явления многолучевого распространения могут быть использованы для повышения помехоустойчивости приема за счет раздельного приема и сложения сигналов, приходящих к месту приема различными путями, что позволяет использовать энергию нескольких наиболее интенсивных лучей. Таким образом, широкополосные системы связи являются эффективными в условиях многолучевого распространения, так как позволяют избавиться от влияния явления эхо, устранить селективные замирания и повысить помехоустойчивость. Скрытность и помехоустойчивость широкополосных систем В ряде случаев к системам связи и управления предъявляется требование скрытности. Общее требование скрытности распадается на три самостоятельных требования [14]: во-первых, обеспечение скрытности самого факта работы раднолиний (энергетическая скрытность); во-вторых, обеспечение скрытности факта наличия в данном сигнале информации; л-третьих, обес- 333 печение скрытности самой информации.
Всем этим требованиям широкополосные системы удовлетворяют в большей степени, чем обычные узкополосные. Так, в широкополосных системах прием дискретной информации может осуществляться при мощности сигнала, приходящейся на единицу полосы частот, меньшей спектральной плотности флуктуационных помех в базу раз (см. $1.6). Из (1.78) следует, что для любого отношения Р,(Р, на входе приемника можно подобрать такое значение базы сигнала 2РТ, которое обеспечит требуемое для заданной достоверности приема информации отношение сигнал/шум. Скрытность наличия в сигнале информации для широкополосных систем обеспечивается (конечно, только ~в ~известной мере) шумоподобиостью сигнала, полученной в результате сложного и специфического в каждом случае кодирования 114).
При приеме на обычный узкополосный приемник и широкополосный приемник, в котором не используется информация о способе формирования сигнала данного передатчика, его сигнал будет восприниматься как обычный шум, причем переход от одной реализации к другой (нажатие или отжатие) не будет заметен. Скрытность самой информации в широкополосных системах достигается сложностью кодирован~ия сигнала и сравнительной простотой смены, кода. При этом извлечение информации даже из зафиксированного сигнала требует наличия специальной анализирующей аппаратуры, сложность которой резко возрастает с ростом базы сигнала и числа его возможных форм. Таким образом, широкополосные системы радиосвязи являются автономными в том смысле, что сигналы, предназначенные данному корреспонденту, остаются недоступными для другого. В широкополосных системах связи обеспечивается также повышенная помехоустойчивость по отношению к наиболее распространенным естественным и искусственным помехам.
При этом понятие помехоустойчивости системы рассматривается как свойство системы передачи в целом и охватывает помехоустойчивость ее отдельных звеньев: помехоустойчивость кодов, помехоустойчивость видов модуляции и помехоустойчивость приемников. Важнейшим слагаемым помехоустойчивости системы является помехоустойчивость приемника, определяющая возможность его работы с требуемым качеством при за- данном отношении сигнал/шум. Помехоустойчивость оптимального приемника адекватна потенциальной помехоустойчивости по отношению к заданной помехе.
Характеризуя потенциальную помехоустойчивость приемников сложных сигналов, целесообразно различать два случая. В первом случае рассматривается приемник, осуществляющий в заданном смысле фильтрацию сигнала из белого шума (например, в смысле максимумаотношения сигнал/шум на выходе приемника). В данном случае выбор белого шума в качестве основной помехи определяется, во-первых, тем, что такая помеха наиболее распространена, а, во-вторых, как правило, наиболее эффективна. Задача оценки помехоустойчивости такого приемника сводится к оценке действия на него различного вида помех.
Во втором случае рассматривается потенциальная помехоустойчивость адаптивного приемника, осуществляющего перестройку параметров в зависимости от формы и вида действующей помехи. Эта задача имеет наибольший смысл при существенных различиях сигнала и помехи (например, по форме спектра или по распределению во времени). Первый из перечисленных случаев был рассмотрен в $ 1.6, в котором было показано, что преднамеренные гармоничеакие и широкополосные помехи ослабляются приемником в базу раз, а импульсные помехи — в базу в квадрате. Второй случай, рассмотренный в $3.2, свидетельствует о дополнительных возможностях широкополосных систем по подавлению сосредоточенных по спектру и времени помех.
Помехоустойчивость кода оценивается верностью приема кода при заданном отношении сигнал/шум, а,помехоустойчивость вида модуляци~и — влиянием помехи на модулированный параметр сигнала. Помехоустойчивое кодирование сложных сигналов обеспечивает их преимущества по сравнению с некодированной передачей (см. з 1.9), а используемые виды модуляции не уступают по помехоустойчивости видам модуляции простых сигналов. Применительно к ААСС путем увеличения базы сигнала возможно обеспечить сколь угодно высокую помехоустойчивость к взаимным помехам системы,(см. (8.3) ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
