Тузов Г.И. Статистическая теория приёма сложных сигналов (1977) (1151885), страница 58
Текст из файла (страница 58)
25 — 571 385 7'аким образом, к новым отличительным качествам систем широкополосной радиосвязи следует отнести повышенную скрытность и повышенную помехоустойчи. вость. Совмещение различных функциональных задач в широкополосных системах управления Применение широкополосных сигналов позволяет обеслечить высокую точность совместного измерения скорости движения и дальности до объекта, высокую разрешающую способность одновременно по скорости и дальности (см. $1.3). Возможностьсжатия сложногосигнала в базу раэ (см. $1.5) позволяет, излучая сигналы с небольшой пиковой мощностью, осуществлять измерения параметров объектов, находящихся на больших дальностях.
Широкополосные сигналы обеспечивают получение высокой точности при совместных оценках частоты и запаздывания, что делает целесообразным нх использование в системах синхронизации (см. $6.3, 6А). Эти же сигналы являются перспективными н для передачи цифровой информации (см. $1.7),обеспечивая минимальную затрату энергии для передачи единицы двоичной информации. Перечисленные свойства широкополосных сигналов определяют целесообразность их использования в многофункциональных совмещенных системах управления, обеспечивающих решения задач передачи информации, измерения параметров движения и синхронизации.
Рассмотрим некоторые примеры систем связи и управления, характеризующие направления использования широкополосных сигналов. 8.2. Примеры широкополосных систем связи и управления Асинхронные адресные системы связи 1ААСС) Асинхронные адресные системы связи позволяют организовать связь между большим количеством и любым сочетанием абонентов, размещенных на некоторой, обычно ограниченной территории при единственном условии, что мощности передатчиков и чувствительности 366 приемников достаточны для обеспечения в пределах данной территории уверенной связи каждого абонента с другим. Хотя в ААСС и не используется центральная коммутационная станция, однако условия связи получаются такими же, как и при проводной связи с АТС. Рабочими элементами настройки в ААСС являются селектор адреса и регулятор громкости. Известны многочисленные примеры ААСС, некоторые из которых приводятся ниже.
ААСС, использующая импульсные сигналы с фазовой манипуляцией. В [8] описана портативная радиостанция УКВ диапазона (280 МГц) весом 13,5 кг, обеспечивающая связь в одном географическом районе. В качестве переносчика информации и адреса используется сегмент двоичной М-последовательности, состоящей из 63 элементарных импульсов при длительности каждого т, —— =0,4 мкс. Адресные сегменты выбираются из М-последовательностей, образуемых 17-разрядным регистром сдвига. Общее число адресов в такой системе может быть доведено до М=2080.
Однако использование лишь части М-последовательности, приводящее к ухудшению функции взаимной корреляции различных адресов, вызывает необходимость уменьшить число адресов до М=1000. Основу приемника этой системы составляет цифровой согласованный фильтр с двумя квадратур- ными каналами, описанный в $3.3. Выбор согласованного фильтра с двумя квадратурными-каналами определен, необходимостью устранить влияние на качество приема нестабильности несущих частот передатчиков. ААСС, использующие ДЧМ сигналы.
ААСС, использующие разновидности ДЧМ сигналов, наиболее известны под следующими распространенными наименованиями: КАСЕР— система вызова произвольного абонента с корреляцией для, улучшения характеристик 126, 29]; КАРЕМ вЂ” система вызова произвольного абонента с дельта-модуляцией [23, 27]; КАРА8 — система вызова произвольного абонента дискретным адресом 14].
Система КАСЕР работает в диапазоне 140 ... ... 144МГц и обеспечивает качественную связь 70 абонентов в полосе частот 4 МГц. Общее число абонентов в системе равно М~=700. Однако гарантированное качество передачи обеспечивается при одновременной работе М=70 абонентов, образующих 35 дуплексных ка- 2Р ЗЗ7 налов. Такое сочетание общего количества и активных абонентов выбрано прн учете реального коэффициента использования каналов, равного 0,1. Прн увеличении числа активных абонентов качество каналов ухудшается нз-за взаимных помех.
Для уменьшения взаимныхпомех в системе предусматривается выключение передатчиков во время пауз в разговоре. В описываемой системе предусматриваются для каждого абонента три адресных кода, адрес циркулярного вызова и адрес перебоя, используемый при необходимости вызова абонента, связанного в данный момент с другим. Основу приемника системы КАСЕР составляет аналоговый согласованный фильтр. В системе, названной КАРЕМ, используется также частотно-временная матрица для кодирования адреса, а для передачи сообщений применяется дельта-модуляция 1"2, 4, 221. Си~стема работает в диапазоне г= 150 ... ... 450 МГц,при длительности элементарного импульса т,=0,5 мкс. В системе КАРАЯ для передачи сообщений используется модифицированная дельта-модуляция. Эта система прн общем числе абонентов Мз=3400 и числе активных абонентов М=680 способна обслуживать площадь 48Х 125 км и работать в диапазоне 1=300 ...
400 МГц. Спутниковые системы связи Одной из проблем спутниковой связи является обеспечение свободного доступа. По мнению специалистов 151, от решения этой, проблемы зависит дальнейшее развитие спутниковой связи. Общий вид системы спутниковой связи представлен на рис. 6.18. Свободный доступ к такой системе может быть осуществлен различными методами уплотнения каналов и различными видами модуляций.
Выбор методов уплотнения определяется рядом требований, зависящих от назначения системы. Так, согласно одному из требований, особенно справедливому для первых спутниковых систем с относительно малым количеством абонентов, наземная аппаратура может быть сложной, а аппаратура спутника ретранслятора— по возможности простой 131. Указанное требование наиболее просто может быть удовлетворено при применении асинхронного адресного метода передачи. При та- 888 ком методе передачи большой интерес представляют псевдослучайные сигналы [1, 3, 10], которые обеспечивают спутниковой системе свойства, сформулированные в 5 8.1. Естественно, что при этом следует говорить о кодовом уплотнении сигналов. При кодовом уплотнении применяются в основном две формы сигналов: ФМПС и ДЧМ сигналы.
Целесообразность выбора той или другой формы сигнала определяется рядом факторов [10): эффективностью расширения полосы частот (величина, показывающая насколько сигналы, не относящиеся ~к данной линии связи, близки к обычному шуму), восприимчивостью к помехам, простотой синхронизации, чувствительностью к искажениям,,возникающим в канале (например, влияние многолучввости, замирания), и сложностью реализации. Для тактических систем связи основное значение имеют два из названных факторов. В таких системах важно обеспечить простую синхронизацию в силу малой продолжительности радиообмена между отдельными абонентами и частого поступления требований на линию связи, а также низкую чувствительность к искажениям в канале из-за многолучевости и замираний, свойственных линиям связи самолет †спутн [101.
Оценка помехоустойчивости системы овязи через ИСЗ, проведенная в 5 6.5, показала, что помехоустойчивость системы с простейшим ретранслятором, осуществляющим перенос сигнала с частоты приема на частоту передачи, снижается из-за неоптимальности такого ретранслятора для используемых сигналов. Повышение помехоустойчивости системы связи через ИСЗ может быть достигнуто при применении ретранслятора с оптимальной обработкой сигнала на борту.
В таком ретрансляторе происходит уменьшение взаимных помех, исключается расход мощности ретранслятора на передачу,паразитиых сигналов н помех [211. Платой за улучшение характеристик помехоустойчивости в такой системе является усложнение ретранслятора, которое окупается упрощением приемников наземных станций.
Поэтому прн большом числе наземных станций применение ретранслятора с обработкой сигналов на борту может оказаться выгодным и экономичным за счет упрощения наземной аппаратуры. Авторы [211 полагают, что ретрансляторы с обработкой сигналов на борту найдут применение в ближайшем будущем. Системы связи, работающие в условиях многолучевости Одной из первых систем, в которой удалось осуществить раздельный прием с последующим суммированием каждого из запаздывающих лучей, была система гтаке 12, 11, 251. На рис. 8.1 приведена функциональная схема приемного устройства системы Каке, в которой используется Рис. ВЛ. Функциональная схема приемного устройства системы маке. ФМПС сигнал с числом элементов М=1023, манипулированный дополнительно по частоте для передачи информации двоичным кодом 1«0» или «1»).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
