Системы связи с шумоподобными сигналами - Варакин Л.Е.
Скачать (прямая ссылка):
фазой я. Таким образом, "а .выходе балансного модулятора имеет место
радиочастотный сигнал Баркера (рис. 3.12,<Э). Следует отметить, что в
генераторе сигнала Баркера многоотводная линия задержки (рис. 3.11)
является (c)идеочастотной.
Оптимальная обработка сигналов Баркера так же, как и других ШПС,
производится либо с помощью согласованных фильтров, либо с помощью
корреляторов. Возможно несколько способов построения согласованных
фильтров и корреляторов, отличающихся друг от друга в техническом
выполнении, по обеспечивающих одно и то же максимальное отношение сигнал-
помеха на выходе. На рис. 3.13 приведена схема согласованного фильтра для
Рис. 3.13. Согласованный фильтр сигнала Баркера с N=7
сигнала Баркера с N - 7. С выхода усилителя промежуточной частоты
приемника (на схеме рис. 3.13 приемник не показан) сигнал поступает на
согласованный фильтр одиночного импульса (СФОИ), который производит
оптимальную Обработку (фильтрацию) одиночного прямоугольного
радиоимпульса с центральной частотой, равной промежуточной частоте
приемника. На выходе СФОИ радиоимпульс имеет треугольную огибающую (ом.
рис. 2.8). Треугольные радиоимпульсы с длительностью по основанию 2то
¦поступают на МЛЗ, которая имеет 6 секций и 7 отводов (включая начало
линии). Отводы следуют через то. Так как импульсная характеристика
согласованного фильтра совпадает с зеркально отраженным сигналом, то
кодовую импульсную характеристику фильтра для сигнала Баркера с N=7
следует устанавливать в соответствии .с .последовательностью -11 -1 -
1111. Поэтому радиоимпульсы со второго, пятого, шестого и седьмого
отводов МЛЗ поступают ib сумматор ( + ) непосредственно, а радиоимпульсы
с первого, третьего и четвертого отводов - через инверторы (И;Н), которые
меняют фазу на л. На выходе сумматора имеет место АКФ сигнала Баркера,
огибающая которой приведена рис. 3.6.
Необходимо отметить, что при оптимальной обработке радиочастотного
сигнала Баркера все элементы схемы рис. 3.13 являются
48
радиочастотными, т. е. СФОИ, MJ13, ИН и сумматор должны работать на
промежуточной частоте и иметь необходимую полосу пропускания, которая
определяется шириной спектра сигнала Баркера.
Если сигналы Баркера используются в электросвязи, т. е. их передача
осуществляется по широкополосному кабелю, то в схеме генератора,
изображенной на рис. 3.11, нет необходимости в ГНЧ и БМ, а все элементы
схемы согласованного фильтра (рис. 3.13) являются видеочастотными, в том
числе и МЛЗ.
3.3. ^-последовательности. Основные свойства
Среди фазоманипулированных сигналов особое место занимают сигналы,
кодовые последовательности которых являются последовательностями
максимальной длины или М-последовательностя-ми. Такие последовательности
обладают следующими основными свойствами:
1. М-последовате льность является периодической с периодом, состоящим из
N импульсов (символов).
2. Боковые пики периодической автокорреляционной функции сигналов,
образованных M-последовательностью, равны -1/jV.
3. ^-последовательность в общем случае состоит из нескольких видов
импульсов (например, импульсы могут отличаться начальными фазами,
несущими частотами и т. д.). Импульсы различного вида встречаются в
периоде примерно одинаковое число раз, т. е. все импульсы распределяются
в периоде равновероятно. Вследствие этого М -л о с лед о в ате л ьно ст и
называют часто псевдослучайными.
4. Формируются М-последовательности с помощью линейных переключательных
схем на основе сдвигающих регистров. При этом, если применяется регистр с
k разрядами и в M-последовательности используются р различных видов
импульсов (отличающихся, например фазами), то
N-pk-1. (3.32)
Число разрядов регистра fc = log(A+'l)/logp. Следовательно, зна-
читательное увеличение числа импульсов N в периоде М-последова-
вательности вызывает незначительное увеличение числа разрядов регистра,
так как зависимость k от N является логарифмической.
5. Автокорреляционная функция усеченной М-последователь-ности, под
которой понимается непериодическая последовательность длиной в период N,
имеет величину боковых пиков, близкую к Х/УN. Поэтому с ростом N величина
боковых пиков уменьшается.
Благодаря перечисленным свойствам М-последовательности широко применяют в
радиотехнических системах. Для пояснения этих свойств рассмотрим пример.
Допустим, что сдвигающий регистр (рис. 3.14) состоит из трех триггерных
ячеек 77, Т2, ТЗ, которые выполняют роль дискрет-.
49
ных элементов задержек, и сумматора. На триггеры поступают сдвигающие
импульсы, которые чна рис. 3.L3 не доказаны. Они следуют с тактовой
частотой 1/т0. Каждый тактовый импульс вызывает изменение состояния
(напряжения на выходе) всех триггеров. При этом напряжение на выходе
каждого триггера ('символ) становится равным напряжению (символу) на его
входе для предыдущего такта. Символы могут принимать два значения,
которые условно обозначим 0 и 1. При суммировании любых комбинаций
входных символов на выходе сумматора получаются только символы 0 и 1.
