Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Анализ приемника и расчет мощности сигнала на его входе



В работах по теории помехоустойчивого приема показано, что в ряде случаев существуют оптимальные, т.е. наилучшие в соответствии с заданным критерием оценки эффективности, методы приема сигналов в условиях воздействия помех. В задачах электросвязи широко используется критерий Котельникова, в соответствии с которым наиболее эффективным считается алгоритм приема, обеспечивающий при прочих равных условиях минимальное среднее значение вероятности ошибки. Если существует алгоритм, реализующий наивысшую, предельно достижимую, эффективность, то его называют оптимальным и говорят, что он обеспечивает прием информации с потенциальной помехоустойчивостью.

В частности, показано, что для задачи приема полностью известного сигнала на фоне гауссова белого шума оптимальное решение существует и сводится к формированию и сравнению корреляционных интегралов между принимаемой реализацией смеси сигнала с помехой и эталонными копиями сигналов на интервале существования одиночного сигнала. Такой метод приема называют когерентным. Применение когерентных алгоритмов возможно только в том случае, если о сигнале в точке приема известно все, включая начальную фазу.

Средняя вероятность ошибки на один символ при когерентном приеме двоичных сообщений определяется выражением

 

, (2.8)

 

где – дополнительная функция ошибок, а – функция ошибок (функция Лапласа), N0 – спектральная плотность мощности помехи на входе демодулятора, ЕЭ – эквивалентная энергия ансамбля сигналов, равная αE, где E – энергия одиночного сигнала на входе демодулятора, α – коэффициент, зависящий от вида модуляции: для АМ α = 1, для ортогональной ЧМ α = 2, для ФМ с противоположными сигналами α = 4.

Требование знания начальной фазы сигнала является довольно жестким, поскольку фаза зависит от длины пути распространения сигнала от передатчика к приемнику, которая зачастую неизвестна или флуктуирует. Задача оптимального по критерию Котельникова приема сигнала с неопределенной фазой на фоне гауссового белого шума также имеет решение. Такой алгоритм называют оптимальным некогерентным, его реализация основана на использовании огибающей корреляционных интегралов. Помехоустойчивость оптимального некогерентного алгоритма приема так же характеризуется средней вероятностью ошибки, которая для случая ортогональных сигналов с одинаковой энергией равна



 

. (2.9)

 

Сигналы с ФМ при некогерентном приеме применять нельзя, поскольку неизвестная начальная фаза делает их неразличимыми. Тем не менее, если сдвиг фазы в канале меняется медленно, разности фаз между соседними элементами практически неизменны и можно построить некогерентный метод приема, основанный на оценке фазы текущей посылки относительно фазы предыдущей. Это подразумевает использование при передаче ОФМ. Средняя вероятность ошибки при некогерентном приеме ОФМ

 

. (2.10)

 

Схемотехнически оптимальные приемники могут быть реализованы корреляционным или фильтровым методом. Помехоустойчивость обоих методов одинакова, поскольку оба они формируют одни и те же значения корреляционных интегралов. Выбор метода реализации оптимального приемника определяется удобством его схемотехнического решения.

Сложность реализации оптимального алгоритма приема в некоторых случаях порождает интерес к неоптимальным алгоритмам. Желательно, чтобы такой алгоритм имел простое схемотехническое решение и при этом по возможности мало проигрывал оптимальному в помехоустойчивости. Примеры неоптимальных приемников приведены в [1, с. 205–206; ].



По формулам (2.8) – (2.10), исходя из заданной вероятности ошибки, спектральной плотности мощности помехи и длительности сигнала, можно выразить и найти необходимую минимальную энергию и мощность сигнала на входе приемника.


Просмотров 657

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!