Системы связи с шумоподобными сигналами - Варакин Л.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Кодовые последовательности, обладающие свойством (3.28), для Л/> 13 не
найдены.
KM
1 N--7
s -4 -г a • ¦ i / \ 2 4 6 ъ/т:0
w; a)
\
.. j.. 1. * . f .4*"
Рис. 3.6. АКФ сигналов Баркера с А=7, 11, 13
Рис. 3.7. Амплитудный и фазовый спектры кодовых последовательностей
Баркера с А=11 и 13
Спектр кодовой последовательности. Амплитудный спектр |Я(х)| кодовой
последовательности может быть найден непосредственно из выражения (3.10).
Э.нергетичеакий спектр .кодовой последовательности Баркера при R (р) =
1/Я описывается выражением
IЯ (х)| = А ( 1-- + - _ (3.29)
V N N sin х J
а при R(p) =-.1 /А
|Я(х)|г = я( 1+- L !HL^\ > (3.30)
\ N N sin x J
где x=toTo. На рис. 3.7,а изображены зависимости \H(x)\I\7N,
45
рассчитанные по формулам (3.29), (3.30) для /V = 11; 13. Из рисунка
видно, что амплитудные спектры при х=0, зт имеют или провал, или пик.
Фазовые спектры для сигналов Баркера были рассчитаны численно и
изображены на рис. 3.7,6 для тех же N, что и амплитудные спектры.
На рис. 3.8 изображены амплитудные спектры сигналов Баркера с N=11 и 13,
построенные согласно формуле (3.8), т. е. при перемножении спектра
одиночного импульса (3.6) на спектр кодовой последовательности (3.29) или
(3.30) [12].
Тело неопределенности. На рис. 3.9 и 3.10 изображены | /? (х, ?2) | для
N='11; 13, построенные в соответствии с формулой (2.23) при
Q = "Lili дЛЯ I ==о, ± 1, ..., + N. (3.31)
т0 N
Дискретные значения (т, ?2)|, полученные для /=const и p=Viar, соединены
прямыми линиями. Как видно из рис. 3.9, 3.10, основной пик тела
неопределенности окружен довольно большими боковыми пиками. Вдоль оси ?2
боковые пики не изображены, так как при выбранном смещении частоты (3.31)
сечения |R (т, ?2) |
проходят через нули сечения Я (?2)= sin (?2 7/2)/(?2 Г/2) (2.28).
Для N=11 максимальное значение бокового пика равно 0,53 (р+3, / = ±1),
для N=13 максимальное значение бокового пика- 0,378 (p = i2, /=± 1).
Наличие относительно больших боковых пиков на плоскости (т, ?2)
представляется естественным, так как сигналы Баркера (см. табл. 3.2)
похожи на сигнал с линейной частотной модуляцией (JI4M сигнал): чем
больше вре-
lG(u>)\/'L0
Рис. 3.8. Амплитудные спектры сигналов Баркера с N = 11 и N-~= = 13
мя (аргумент сигнала), тем чаще происходит смена знаков импульсов. Однако
боковые пики сигналов Баркера меньше, чем в случае ЛЧМ сигнала.
Объясняется это свойством фазоманипулированных сигналов: если есть один
боковой пик определенной величины, то таких пиков на плоскости (т, Q)
должно быть по крайней мере четыре вследствие симметрии тела
неопределенности относительно осей т и О.
Формирование и обработка сигналов Баркера. Формирование сигналов Баркера
может осуществляться несколькими способами, так же, как и произвольного
ФМ сигнала. Общие методы формирования и обработки ФМ сигналов будут
подробно рассмотрены в гл. 21, 22. Поскольку сигналы Баркера были первыми
ШПС, причем с наилучшими АКФ, рассмотрим кратко один из возможных
способов .формирования и обработки сиг,налов Баркера.
На рис. 3.11 изображен генератор сигнала Баркера с N=7. Генератор
синхроимпульсов (ГСП) формирует узкие прямоугольные синхроимпульсы (рис.
3.12,а), период следования которых ра-
м/13
шш ин
Рис. 3.11. Генератор сигнала Баркера с 7
Рис. 3.12. Временные диаграммы процесса формирования сигнала Баркера с
N=7
о)1
6)
6)
г)
/'Го ллпппАЛПпт innnnf! шл Н *
пппллпллп ллпллтлп пал
UUuuuuuUUJu uyUvuUWUU ^
вен длительности сигнала Баркера Т-7то, а т0 - длительность одиночного
(единичного) прямоугольного импульса. Генератор синхроимпульсов запускает
генератор одиночных импульсов (ГОЙ), который в свою очередь формирует
одиночные прямоугольные импульсы длительностью то и периодом Т (рис
3.12,6). Одиночные прямоугольные импульсы поступают на вход многоотводной
линии задержки (МЛЗ), которая имеет N-1=6 секций с отводами через
интервалы времени, равные то. Число отводов, включая начало линии, равно
7. Так как кодовая последовательность Баркера с N=7 имеет вид 1 1 1 -1 -1
1 -1, то импульсы с первого, второго, третьего и шестого отводов (счет
ведется от начала линии) поступают на вход сумматора ( + )
непосредственно, а импульсы с четвертого, пятого и седьмого отводов
поступают "а вход сумматора через инверторы (ИН), которые превращают
положительные одиночные импульсы в отрицательные, т. е. осуществляют
изменение фазы на л. Поэтому инверторы называются также фазовращателями.
На выходе сумматора имеет место видеосигнал Баркера (рис. 3.12,в),
который затем поступает на один вход баланс-
47
ного модулятора (БМ), на другой вход которого подается радиочастотное
колебание (рис. 3.12,г) на несущей частоте, формируемое генератором
несущей частоты (ГНЧ). Балансный модулятор осуществляет фазовую
манипуляцию радиочастотного колебания ГНЧ в соответствии с кодовой
последовательностью Баркера: видеоимпульсу с амплитудой 1 соответствует
радиоимпульс с фазой О, а видеоимпульсу с амплитудой -1 - радиоимпульс с
