Теория на комуникацията - Страница 32
регулиране на фазата на един от локалните осцилатори на приемника.
Система за оптимално линейно добавяне на сигнали
Основният недостатък на линейното добавяне на сигнали с еднакви тегловни коефициенти е, че разклоненията с лошо съотношение сигнал/шум имат значителен принос към компонента на шума на полученото трептене и незначителен принос към компонента на сигнала. Ако изберем тегловните коефициенти k i в линейната комбинация от клонове, така че да вземат предвид действителното състояние на всеки клон, определено от стойността h i 2,
тогава при определено правило за такъв избор е възможно да се постигне максимално съотношение сигнал/шум на изхода на комбинатора. Тъй като стойността на h i 2 във всеки клон обикновено се променя бавно с времето, е възможно да се осигури
изчисляване на такава промяна в тегловните коефициенти k i за всички клонове, при която стойността на съотношението сигнал/шум на изхода на комбиниращата верига достига максималната си стойност.
Вероятността за грешка за оптимално линейно сумиране на FSK сигнали при условия на Rayleigh fading може да се изчисли с помощта на формулата [6, 42]:
За голямо съотношение сигнал/шум в разклоненията (h cp 2
Сравнявайки съотношенията (7.8), (7.7), (7.6), (7.5), които характеризират вероятността за грешка при използване на съответната система за приемане на разнообразие, можем да заключим, че оптималната схема за линейно сумиране на сигнала осигурява най-висока устойчивост на шум.
За по-пълно характеризиране на методите за приемане на разнообразие е необходимо да има закони за разпределение на обвивката на сигнала на изхода на комбинираната верига. Посочените криви на законите за разпределение за системи за многообразно приемане с автоселекция и оптимално линейно сумиране ( M = 2 и M = 3 ) са показани на фиг. 7,9 [42].
Същата фигура показва закона на Rayleigh, съответстващ на единично приемане на променлив сигнал (M = 1). От анализа на фигурата следва, че с увеличаване на броя на разделителните клонове, кривите на разпределение за оптимално линейно добавяне се изместват надясно, доближавайки се до нормално разпределение.
7.2.2. Методи за справяне със затихването в цифровите комуникационни системи
Разнообразното приемане е и основният метод за повишаване на шумоустойчивостта на цифровите комуникационни линии в условия на бързо затихване. В същото време широколентови и композитни сигнали, обратна връзка за решение в комбинация с кодиране за коригиране на грешки, както и адаптивни методи за приемане могат да бъдат ефективно използвани в цифровите системи за предаване на данни. Адаптирането може да се извърши или при приемане, или при предаване. В последния случай се използва канал за обратна връзка за получаване на информация за състоянието на директния път и съответното изменение на параметрите на предавания сигнал.
Наред с добре познатите методи за разнообразие (пространствени, честотни, ъглови), специално внимание в цифровите системи се обръща на комбинираните методи, например, при които се предполага използването на последователни или паралелни многочестотни сигнали (MFS). Последователни и паралелни MES при манипулиране с фазово изместване са показани на фиг. 7.10, където е продължителността на информационното съобщение; τ i
– продължителността на предаване на информационното съобщение на честотата; f k
– честоти на Министерството на извънредните ситуации. Очевидно е използването на сериен или паралелен
Lelnogo MES включва използването на един или повече, съответно,
колко предаватели.
Честотното разнообразие може да бъде постигнато чрез един или повече предаватели, но един предавател е необходим за предаване на M сигнали.значителна пикова мощност и висока линейност на амплитудната характеристика. Следователно, като правило, паралелният MES се изпълнява от няколко предавателя.
τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 1 τ 2 τ 3 τ 4
τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 1 τ 2 τ 3 τ 4
Адаптивното приемане на сигнал се основава на възможността за измерване на характеристиките на канала за предаване на сигнала и използване на получените данни за подходящо регулиране на параметрите на предавания сигнал. Условието за създаване на затворени адаптивни системи е наличието на канал за обратна връзка. Опростена блокова схема на адаптивна комуникационна линия е показана на фиг. 7.11. Може да осигури функционирането на линията като с една, оптимална в текущия мо-
честота на времевата точка ( f i ),
и с групата честоти ( f 1 , f 2 . f M ) . Достойнството на
която схема е за намаляване на размера и теглото на оборудването. Недостатъците на схемата са наличието на реверс
канал, възможност за прилагане само на автоматичен избор, както и преходни процеси поради превключване.
Обратната връзка може да се използва за получаване на информация относно употребата
сигнални индикации в предния канал преди демодулация (сигнална обратна връзка). В този случай предавателната страна получава информация за нивото на сигнала или неговото изкривяване. Обратната връзка може да бъде и чрез съобщение. В този случай той свързва изхода на демодулатора или декодера със съответните блокове на предаването. В този случай се контролират не само сигналите, но и решенията, взети от приемащото устройство. При предаване на дискретна информация могат да се използват и двата вида обратна връзка, докато за аналогова информация се използва само първият.
В реалните многопътни цифрови комуникационни канали има грешкигрупови тенденции. Основната причина за това е, че стойността на сигнала пада под допустимата стойност, при което се появяват дълги серии от грешки. Трудно е да се използва код за коригиране, за да се справи с това явление, тъй като необходимото излишък на кода би бил много голям.
За да се борите със серия от грешки, можете да използвате времевото разнообразие на сигналите, базирано на предаването на една и съща информация в моменти, разделени един от друг с време ∆ t, надвишаващо продължителността на затихването.
Възможен начин за реализиране на шумоустойчиво предаване на информация при тези условия е създаването на система с декорелация на грешки. В този случай съобщението се кодира по обичайния начин, но съседните символи на кодовата комбинация се предават по радиоканала не в реално време, а на интервали от време, близки до ∆ t . В свободни интервали от време се предават символи на други кодови комбинации.
7.3. Методи за справяне с междусимволна интерференция
Характеристика на радиокомуникациите на дълги разстояния често е предаването на информация при условия на общо затихване и междусимволна интерференция.
Междусимволна интерференция (ISI) е изкривяване на сигнала поради отговори на по-ранни символи, което може да се прояви като шум. MSI зависи от вида на честотната характеристика и фазовата характеристика на филтрите в предавателния път, структурата и pa-
параметри на кодова последователност.
7.3.1. Причини и същност на междусимволната интерференция
Спецификата на много радиокомуникационни линии на дълги разстояния (тропосферни, сателитни и др.) е многопътният характер на разпространението на радиосигнала (фиг. 7.1). Сигналът в приемащата точка е сбор от голям брой елементарни сигнали с различни амплитуди и произволни времена на забавяне. Отделните греди могат да изостават една от другароднина на приятел
значителна стойност, която причинява ISI. В зависимост от степента на изкривяване на формата на импулса има големи (фиг. 7.12) и малки
(фиг. 7.13) междусимволна интерференция.
Степента на изкривяване на формата на импулса при наслагване на сигнали зависи от