Системы связи с шумоподобными сигналами - Варакин Л.Е.
Скачать (прямая ссылка):
согласованными фильтрами, нелинейных и адаптивных [4, 5, 69].
По своим частотно-временным свойствам помехи с ограниченной мощностью
можно резделить на сосредоточенные, узкополосные, импульсные и
структурные.
Сосредоточенными помехами называются такие, у которых ширина спектра F"
совпадает с шириной спектра сигнала (сигналов) F, т. е. F"=F и помеха
полностью перекрывает спектр сигнала. Узкополосными помехами являются те,
у которых Fy<g.F. Импульсные помехи определяются по длительности 7'и<7'.
Структурными помехами называются та- *
кие, структура которых подобна f+r/z
структуре используемых сигна- -р-2---------------ГГШ1-
лов, т. е. помехи состоят из тех f/y--------- ^ .,^2
же элементов, что и сигналы, но **"
отличаются параметрами манипу- F _ Ц
ляции. К структурным помехам I Jo ~ 'Ш ТТ
относятся все взаимные или си- -JcJZ Ш-----------'---
стемные помехи, а из организо- 3~ ' Ш________
ванных - имитационные и ре- •< I
транслированные. f-F/z т = т/м
Для исследования воздействия -Ц-. ' -н1-¦
комплекса помех на полезный------------------------------- L-------------
-----------------^
сигнал рассмотрим распределение
энергии сигнала и помех на час- Рис. 10.1. Частотно-временная плос-тотно-
временной плоскости (рис. кость
10.1), где выделен базисный прямоугольник, площадь которого равна базе
полезного сигнала В. Несущая частота сигнала обозначена как f0¦ Базисный
прямоугольник разбит на частотно-временные элементы (ЧВЭ) с помощью М
частотных (горизонтальных) и М временных (вертикальных) полос.
Длительность и ширина спектра ЧВЭ равны ТЭ=Т/М и F3=F/M соответственно.
Штриховкой выделены те ЧВЭ,.
187
f
Jo*F/z
1/у Щ.
i- j f° - -
0
FyF/M Ш
¦ t
fa-F/l Тэ~т/м T"
T
¦в которых энергия произвольной структурной помехи распределена в виде ДЧ
сигнала. Толстой горизонтальной линией изображено распределение энергии
узкополосной помехи с шириной спектра Fy, а вертикальной - распределение
энергии импульсной помехи с длительностью Тк.
Воздействие мощных помех существенно зависит от их мощности. Если
спектральная плотность мощности помехи описывается функцией N(ы), то
средняя мощность помехи
1 оо оо
Л, = 9- J 'N (СО) d СО = j N (/) df. (10.7)
г 31 о о
Если интеграл в (10.7) сходится (имеет смысл), то мощность помехи равна
некоторой конечной величине. Помехи такого рода будем называть помехами с
ограниченной (постоянной) мощностью. При этом Рп=const. Некторые виды
мощных организованных помех нельзя отнести к помехам с ограниченной
мощностью, поскольку у таких помех спектральная плотность мощности
постоянна в пределах полосы частот, которая намного шире ширины спектра
сигнала. Будем называть их помехами с ограниченной
Рис. 10.2. Распределение энергии ШПС на частотно-временной плоскости
188
спектральной плотностью. К ним относится заградительная шумовая помеха.
Помехоустойчивость приема информации при воздействии помех с ограниченной
спектральной плотностью мощности не зависит от формы сигналов и полностью
определяется отношением сигнал-помеха (10.1). Для повышения
помехоустойчивости необходимо применять m-ичные алфавиты.
Распределение энергии полезного сигнала в базисном прямоугольнике зависит
от типа сигнала. На рис. 10.2 показано распределение энергии для четырех
наиболее распространенных типов ШПС: а - для фазоманипулированного (ФМ)
сигнала, состоящего из N радиоимпульсов длительностью To-T/N (энергия
каждого импульса распределена в вертикальной полосе шириной F и
длительностью Т0, фазы импульсов (0 или л) указаны над базисным
прямоугольником); б - для дискретного частотного (ДЧ) сигнала, состоящего
из L радиоимпульсов, каждый из которых распределен на прямоугольнике со
сторонами То и F0; в - для дискретного составного частотного сигнала с
частотной манипуляцией (ДСЧ - ЧМ), состоящего из L радиоимпульсов,
которые сгруппированы в К ЧВЭ длительностью Т'э и шириной спектра F'э; г
- для дискретного составного частотного сигнала с фазовой манипуляцией
(ДСЧ - ФМ), который состоит из К ЧВЭ длительностью ТУ и шириной спектра
/У, а каждый ЧВЭ содержит 5 радиоимпульсов. Энергия отдельного
радиоимпульса сосредоточена в вертикальной полосе со сторонами Т0 и F3'.
В табл. 10.1 приведены сравнительные данные рассмотренных сигналов.
Таблица 10.1. Параметры ШПС
Тип сигнала Число элементарных радиоимпульсов Число ЧВЭ (длина внешнего
кода) Число импульсов в ЧВЭ (длина внутреннего кода) База сигнала
ФМ N - - N
ДЧ L L - L2
дсч-чм L К L/K
ДСЧ-ФМ KS К S K2S
Помехоустойчивость приема ШПС при действии мощных помех во многом зависит
от помехоустойчивости приема отдельного элемента ШПС. Поэтому приведем
основные сведения по приему элемента сигнала.
189
10.2. Оптимальный прием элемента сигнала
Обратимся к рис. 10.1. Он характеризует распределение энергии сигнала и
помех на частотно-временной плоскости. Для данного случая сигнал и помехи
совпадают только в одном элементе, т. е. та или иная мощная помеха
