Теорія зв’язку - Стор. 32
підстроюванням фази одного з гетеродинів приймача.
Система оптимального лінійного складання сигналів
Принциповим недоліком лінійного складання сигналів з однаковими ваговими коефіцієнтами є те, що гілки з поганим ставленням сигнал/шум вносять помітний внесок у шумову складову результуючого коливання і незначний сигнальну складову. Якщо вибирати вагові коефіцієнти k i при лінійному об'єднанні гілок так, щоб вони враховували фактичний стан кожної гілки, що визначається величиною h i 2
то за певного правила такого вибору можна досягти максимального відношення сигнал/шум на виході пристрою об'єднання. Так як величина h i 2 в кожній гілки зазвичай повільно змінюється в часі, то можливо забезпеч-
чит така зміна вагових коефіцієнтів k i для всіх гілок, при яких величина відношення сигнал/шум на виході схеми об'єднання досягає свого максимального значення.
Імовірність помилки при оптимальному лінійному складанні ЧМн сигналів в умовах релеєвських завмирань можна розрахувати за формулою [6, 42]:
При великому відношенні сигнал/шум у гілках (h cp 2
Порівнюючи співвідношення (7.8), (7.7), (7.6), (7.5), що характеризують ймовірність помилки при застосуванні відповідної системи рознесеного прийому, можна зробити висновок, що схема оптимального лінійного складання сигналів забезпечує найбільшу стійкість до перешкод.
Для повнішої характеристики методів рознесеного прийому необхідно мати закони розподілу огинаючої сигналу на виході схеми об'єднання. Зазначені криві законів розподілу для систем рознесеного прийому при автовиборі та оптимальному лінійному додаванні (M = 2 і M = 3) наведено на рис. 7.9 [42].
На цьому ж малюнку представлений закон Релея, що відповідає одиночному прийому сигналу, що флуктує ( M = 1 ). З аналізу малюнка випливає, що зі збільшенням кількості гілок рознесення криві розподілу оптимального лінійного складання зміщуються вправо, наближаючись до нормального розподілу.
7.2.2. Методи боротьби із завмираннями в цифрових системах зв'язку
Основним методом підвищення завадостійкості цифрових ліній зв'язку в умовах швидких замирань також є рознесений прийом. Разом з тим, у цифрових системах передачі даних можуть бути ефективно використані широкосмугові та складові сигнали, що вирішує зворотний зв'язок у поєднанні з завадостійким кодуванням, а також методи адаптивного прийому. Адаптація може здійснюватися або прийомі, або передачі. В останньому випадку для отримання інформації про стан прямого тракту та відповідної зміни параметрів сигналу, що передається використовується канал зворотного зв'язку.
Поряд із відомими методами рознесення (просторовим, частотним, кутовим) особлива увага в цифрових системах приділяється комбінованим методам, наприклад, при якому передбачається використання послідовних або паралельних багаточастотних сигналів (МНС). Послідовні та паралельні МНС при фазовій маніпуляції показані на рис. 7.10 де – тривалість інформаційної посилки; τ i
- Тривалість передачі інформаційної посилки на частоті; f k
- Частоти МНС. Очевидно, застосування послідовного або парал-
лельного МНС передбачає використання відповідно одного або не-
скільки передавальних пристроїв.
Частотне рознесення може здійснюватися одним або декількома передавачами, але для передачі сигналів M одним передавачем потрібно йогозначна пікова потужність та висока лінійність амплітудної характеристики. Тому, як правило, паралельний МНС реалізується кількома передавачами.
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Адаптивний прийом сигналів заснований на можливості вимірювання характеристик каналу передачі сигналів та використання отриманих даних для відповідного регулювання параметрів сигналу, що передається. Умовою створення замкнутих адаптивних систем є канал зворотного зв'язку. Спрощена структурна схема адаптивної лінії зв'язку наведена на рис. 7.11. Вона може забезпечувати функціонування лінії як з однією, оптимальною в поточний мо-
мент часу частотою (f i ),
і з групою частот ( f 1 , f 2 . f M ) . Гідність та-
ної схеми - зменшення габаритів та маси обладнання. Недоліками схеми є наявність обер-
ного каналу, можливість реалізації лише автовибору, а також перехідні процеси внаслідок перемикань.
Зворотній зв'язок може бути використаний для отримання відомостей про ви-
коження сигналу в прямому каналі до демодуляції (зворотний зв'язок по сигналу). При цьому на передавальну сторону надходить інформація про рівень сигналу або його спотворення. Зворотний зв'язок може бути також за повідомленням. У цьому випадку вона пов'язує вихід демодулятора або пристрою декодування з відповідними блоками на передачі. У цьому контролюються як сигнали, а й рішення, прийняті приймальним пристроєм. При передачі дискретної інформації можна використовувати обидва типи зворотного зв'язку, тоді як аналогової інформації використовується лише перший.
У реальних багатопроменевих каналах цифрового зв'язку помилки маютьтенденції до групування. Основною причиною цього є падіння значення сигналу нижче за допустиме, при якому з'являються довгі серії помилок. Для боротьби з цим явищем важко використовувати код, що виправляє, оскільки необхідна надмірність коду буде дуже велика.
Для боротьби з серіями помилок можна використовувати тимчасове рознесення сигналів, засноване на передачі однієї й тієї ж інформації в моменти часу, що віддаляються один від одного на час t , що перевищує тривалість замирань.
Можливим шляхом реалізації завадостійкої передачі в цих умовах є створення системи з декореляцією помилок. При цьому повідомлення кодується звичайним способом, але сусідні символи кодової комбінації передаються радіоканалом не в реальному масштабі часу, а через проміжки часу, близькі до ∆ t . У вільні часові проміжки часу передаються символи інших кодових комбінацій.
7.3. Методи боротьби з міжсимвольною інтерференцією
Особливістю радіозв'язку великі відстані часто є передача інформації за умов загальних замирань і міжсимвольної інтерференції.
Межсимвольная інтерференція (МСИ) це спотворення сигналу з допомогою відгуків більш ранні символи, які можуть виявляти себе як перешкоди. МСІ залежить від виду АЧХ і ФЧХ фільтрів у тракті передачі, структури та па-
метрів кодової послідовності.
7.3.1. Причини виникнення та сутність міжсимвольної інтерференції
Специфікою багатьох ліній далекого радіозв'язку (тропосферних, супутникових та ін.) є багатопроменевий характер поширення радіосигналу (рис. 7.1). Сигнал у точці прийому є сумою великої кількості елементарних сигналів з різними амплітудами і випадковим часом запізнення. Окремі промені можуть запізнюватися другщодо друга на зна-
Читальну величину, що і викликає МСІ. Залежно від ступеня спотворення форми імпульсу розрізняють великі (рис. 7.12) і малі
(Мал. 7.13) міжсимвольні перешкоди.
Ступінь спотворення форми імпульсу при накладенні сигналів залежить від