Системы связи с шумоподобными сигналами - Варакин Л.Е.
Скачать (прямая ссылка):
свойств приемника, мощности сигнала на входе, так и от требуемого
отношения сигнал-помеха на выходе q2. Таким образом, чем шире ширина
спектра ШПС, тем больше время обнаружения, тем выше энергетическая
скрытность системы связи.
Если ШПС системы связи воспроизводятся приемником-анализатором уверенно,
то время анализа приближенно определяется соотношением, аналогичным по
виду соотношению (1.8), но а= -bT[kTo(Nm-1)/Рс], b -- постоянная
величина. Чем шире спектр ШПС, тем больше база, тем больше время анализа,
тем выше параметрическая скрытность системы связи.
Таким образом, чем шире спектр ШПС и чем больше его база, тем выше как
энергетическая, так и параметрическая скрытность. Для борьбы с
радиоразведкой в помехозащищенных системах связи применяют также смену
ШПС. Частота смены ШПС, их выбор из некоторого ансамбля (системы
сигналов) определяется многими требованиями к системе связи и не может
быть однозначно определен. Однако полагают, что число сигналов в системе
(или объем системы сигналов) должно быть много больше базы ШПС. Можно
предположить, что для помехозащищенных систем связи объем системы
сигналов L определяется степенным законом:
L ~ Вт, (1.9)
где т - некоторое число, по крайней мере удовлетворяющее условию т~^2,
хотя для работы может использоваться гораздо меньшее число ШПС.
Следовательно, использование ШПС повышает помехоустойчивость и скрытность
системы связи, т. е. её помехозащищенность. Как следует из материалов
зарубежной печати, ШПС используют в спутниковых системах связи, в
авиационных системах связи, в радиорелейных линиях, в спутниковых
навигационных системах. По-видимому, применение ШПС в помехозащищенных
системах связи будет расширяться.
1.5. Кодовое разделение абонентов
Помехозащищенные системы связи являются специальными, а не коммерческими.
Поэтому на раннем этапе развития систем связи с ШПС полагали; что ШПС не
найдут широкого .применения в коммерческих системах связи. Однако с
развитием асинхронных адресных систем связи внедрение ШПС в системы
массовой радио-
связи стало возможным. Основу для этого представляет кодовое разделение
абонентов за счет ШПС, отличающихся по форме.
При больших ба:зах можно построить большое число различных ШПС. Например,
пусть ШПС представляет собой фазоманипули-рованный сигнал, состоящий из
радиоимпульсов, фазы которых О ¦или я, а число их равно В. Можно
построить множество сигналов (так называемый полный код), число сигналов
в котором равно 2В, а сигналы между собой отличаются хотя бы в одном
импульсе. Если положить В = 100, то имеем 2100~ 1030 различных сигналов.
Из такого большого множества можно отобрать систему сигналов так, чтобы
каждому абоненту в системе связи выделить свои собственные сигналы. При
этом все абоненты могут работать ¦в общей полосе частот, а разделение их
возможно за счет различия ШПС по форме. Такое разделение абонентов
называется кодовым. При этом ШПС является по сути дела адресом абонента и
в этом случае принципиально нет необходимости в принудительной временной
синхронизации абонентов. Поэтому подобные системы связи получили название
асинхронных адресных систем связи (ААСС). Они основаны на применении ШПС
и кодовом разделении абонентов.
В ААСС все абоненты работают в общей полосе частот. Поэтому при передаче
информации ШПС различных абонентов, перекрываются по времени и по частоте
и создают взаимные помехи. Однако при использовании ШПС с большими базами
возможно свести уровень взаимных помех до требуемого, чтобы обеспечить
необходимое качество приема информации. Если предположить, что на входе
одного из приемников системы связи действует I мешающих ШПС с одинаковыми
мощностями, то отношение сигнал-помеха на выходе приемника
h2 - В/1. (1.10)
Таким образом, увеличивая базу ШПС, всегда можно добиться требуемого
качества приема информации.
На рис. 1.3 представлены зависимости базы ШПС от числа активных
абонентов, построенные согласно (1.10). График" рис. 1.3 позволяют
определить помехоустойчивость ААСС.
1.6. Эффективность ААСС
Как следует из (1.10), повышение помехоустойчивости ААСС при заданном
числе активных абонентов возможно только за счет увеличения базы ШПС. При
заданной скорости передачи информации увеличение базы приводит к
пропорциональному расширению спектра ШПС в соответствии с определением
(1.2). Возни-
В.дВ
Рис. 1.3. Помехоустойчивость ААСС
10
кает вопрос об эффективности использования радиоспектра в системах связи
с ШПС.
В системах связи эффективность использования радиоспектра характеризуется
удельной плотностью активных абонентов у, равной числу активных
абонентов, приходящихся на 1 МГц полосы частот, т. е.
где I - число активных абонентов, одновременно работающих в полосе частот
шириной F. Заменяя I ,в (1.11) согласно (1.10), имеем
Часто удельная плотность активных абонентов называется просто
эффективностью системы связи. Из (1.12) следует, что эффективность ААСС
тем меньше, чем больше требуемое отношение сигнал-помеха на выходе
