Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Варакин Л.Е. -> "Системы связи с шумоподобными сигналами " -> 78

Системы связи с шумоподобными сигналами - Варакин Л.Е.

Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами — М.: Радио и связь, 1985. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): sistemisvyazishumopodobnimi1985.djvu
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 88 >> Следующая

поражает один элемент сигнала. В общем случае число пораженных элементов
случайно. Если оно мало, то этот факт можно использовать для уменьшения
воздействия помехи на сигнал в целом, т. е. реализовать различие между
частотно-временными структурами сигнала и помех.
Чтобы выяснить особенности приема ШПС с учетом структурных свойств,
предварительно необходимо рассмотреть прием элемента сигнала при
воздействии различных помех. Оптимальный прием элемента при воздействии
гауссовского случайного процесса осуществляется либо с помощью
согласованного фильтра, либо с помощью коррелятора. Так как оба эти
устройства эквивалентны с точки зрения помехоустойчивости, то будем
рассматривать прием с помощью согласованного фильтра.
При приеме информации производится отсчет напряжения на выходе
согласованного фильтра в момент окончания сигнала (в момент принятия
решения). При рассмотрении приема элемента также будем интересоваться
напряжением в момент окончания элемента.
Максимум сигнальной составляющей на выходе согласованного фильтра в общем
случае будет в момент окончания сигнала:
V = V~EH. (Ю.8)
где Е - энергия сигнала,
//= - Т |fe((0)|2d(0 = 2
я й
- постоянная фильтра.
В формуле (10.9) Дг (со)-коэффициент передачи согласованного фильтра, а
постоянная а=У Н/Е.
Для элемента максимум сигнальной составляющей на выходе согласованного с
ним фильтра (элементного согласованного фильтра) согласно (10.8)
V0=VEJT0, (10.10)
где Е0 - энергия элемента; Н0 - постоянная фильтра, определяемая в
соответствии с (10.9).
Для пояснения постоянной фильтра Н0 (или Н) рассмотрим следующий пример.
Предположим, что элемент обладает равномерным амплитудным спектром
шириной F0 в пределах полосы частот. В этом случае элементный
согласованный фильтр будет иметь постоянный в этой полосе модуль
коэффициента передачи Ко- В соответствии с формулой (10.9) получаем
Н0=2Ко2Е0. Если амплитудный спектр элемента (сигнала) и модуль
коэффициента
190
\k(f)\2df
(10.9)
передачи отличаются от равномерных, то при заданном максимальном усилении
фильтра, равном Ко, постоянная фильтра пропорциональна^ полосе частот
шириной Fo. Из (10.10) находим, что V0 = KoV 2E0F0, т. е. максимум
сигнальной составляющей на выходе элементного согласованного фильтра
пропорционален коэффициенту усиления фильтра. Аналогичное соотношение
можно найти и для V (10.8).
Сосредоточенная шумовая помеха. Предположим, что шумовая помеха является
гауссовским случайным процессом с равномерной спектральной плотностью
мощности Nn в пределах полосы частот шириной F0. Так как P"=N"F0, то
спектральная плотность мощности помехи N" = P"/F0. Для помех с
ограниченной средней мощностью Pu=const увеличение ширины спектра
приводит к уменьшению спектральной плотности мощности N". Это является
основной причиной повышения помехоустойчивости при действии
организованных помех с ограниченной плотностью и при действии взаимных
помех.
Мощность помехи на выходе .произвольного фильтра по определению
Подставляя в (10.11) N(f)=N" и используя (10.9), получаем
Отношение сигнал-шумовая помеха по мощности на выходе элементного
согласованного фильтра (элементное отношение сигнал-шумовая помеха)
Заменяя энергию сигнала согласно формуле Е0 = РсТо, a Nn = - РnFо,
находим, что
- база элемента. Если вместо Во в (10.14) подставим базу сигнала В, то
получим отношение сигнал-помеха для полного сигнала. Чем больше база
элемента (сигнала), тем больше отношение сигнал-помеха, т. е. сильнее
подавляется помеха с ограниченной мощностью.
Узкополосная помеха. Пусть узкополосная помеха на входе является
гармоническим колебанием, а ее мощность Рп- Эффективное значение будет У
Рп, а амплитуда У 2Р". После прохождения через согласованный фильтр с
коэффициентом усиления Ко амплитуда помехи станет Vy-Ko У2Р".
Соответственно мощность поме-
191
оо
р
U ВЫХ
(10.11)
о
Р =/V Н /2
гп вых ivn ''о!*'-
п вых
(10.12)
п. вых. ш
= 2 E0/Nn.
(10.13)
(10.14)
где
В о - F о Т 0
(10.15)
хи на выходе будет РПвыхУ = Ко2Рп. При этом элементное отношение сигнал-
узкополосная помеха
<7оу = --- = 2 р2 В0. (10.16)
" Равых у
Таким образом, и при действии узкополосной помехи имеем выигрыш в
отношении сигнал-помеха в В0 раз.
Импульсная помеха. На входе действует импульсная помеха в виде
радиоимпульса с амплитудой t/" и длительностью ти. Мощность в импульсе
или импульсная мощность Р"=[/и2/2, а средняя мощность источника помехи
Рп=РцХ"/Т", где Тп - период повторения импульсов. Максимальное напряжение
на выходе согласованного фильтра в момент отсчета при действии импульсной
помехи с Ти'СТ'о райно l/H=aG"]/ 2РС, где a-Y Н0/Е, Gu=UnrJ2 -
спектральная плотность импульсной помехи. После простых преобразований
получаем, что мощность помехи на выходе Рп = Яо2П"2ти2= = 2РнЯот"2.
В этом случае элементное отношение сигнал-импульсная помеха <720и= V2JPn
вых и= (2Рс/Ри) (Ро/ти)2. Если положить, ЧТО Ти" " 1 /F, то
(1017)
* П
т. е. выигрыш в отношении сигнал-помеха пропорционален В02. Однако этот
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 88 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed