Квазіоптимальна обробка і стробує.

Відношення сигнал/шум дещо менше, ніж в умовах оптимальної фільтрації, може забезпечуватися так званими квазіоптимальними фільтрами, у яких форма амплітудно-частотної характеристики залишається незмінною незалежно від форми сигналу. Підвищення відношення сигнал/шум забезпечується шляхом вибору оптимальної по відношенню до заданого сигналу смуги пропускання частот.

Фізичний сенс оптимізації зводиться до того, що при смузі фільтру, що значно перевищує спектр сигналу, зростає частка перешкод, що пройшли через фільтр, в порівнянні з відповідним приростом сигналу. Якщо смуга фільтру буде~ значно вужче за спектр сигналу, то через фільтр не пройде велику кількість частотних складових сигналу. Це приведе до того, що зменшення потужності перешкод не зможе компенсувати зменшення потужності корисного сигналу. Для прямокутного імпульсу тривалістю г оптимальна смуга частот, що пропускаються, складає

(1.121)

для трикутного

(1.122)

FnnT~ 1,04/r.

В порівнянні з оптимальним фільтром відношення сигнал/шум відповідно складе 0,905 і 0,95. Приведені співвідношення дані для випадку ідеальної прямокутної форми амплітудно-частотної характеристики фільтрів. Для реальної амплітудно-частотної характеристики і прямокутного імпульсу

(1.123)

Якнайкращі результати виходять при використанні імпульсів колоколообразной форми і такої ж форми амплітудно-частотної характеристики фільтру. При цьому виявляються узгодженими частотна характеристика фільтру і спектр імпульсу. Такий фільтр стає оптимальним. Слід також відзначити, що і у разі прямокутного імпульсу кращі результати дають фільтри з пологими скатами амплітудно-частотної характеристики, менше позначаються перехідні амплітудні спотворення. Фільтри з крутими скатами доцільно використовувати тільки при фільтрації зосереджених по спектру перешкод.

Таким чином, аналіз приймачів показує, що традиційний метод прийому, зв'язаний з використанням коливального контура, узгодженого по смузі з длітсльгостью імпульсу, представляється вельми ефективним засобом обробки. Такий фільтр забезпечує інтеграцію сигналу впродовж його тривалості. Оскільки в кінці символу напруга на контурі не гаситься, то закінчення імпульсів такі схеми фіксують недостатньо чітко. У зв'язку з необхідністю чіткішої фіксації меж символу ширина смуги вибирається більше оптимального значення. Це призводить до того, що процес інтеграції закінчується за час, менший тривалості імпульсу. При такій фільтрації широке поширення набув метод того, що стробує, що зводиться до того, щоб зняти суму напруги корисного сигналу і перешкоди в мить, коли має місце максимальне значення відношення сигнал/шум на виході фільтру. Звичайно стробує виробляється посередині імпульсу. Тривалість строба т^ вибирається такій, щоб сигнал за цей час практично не змінився, проте вказаний час повинен бути достатнім для спрацьовування порогового пристрою.

Для апаратурної реалізації того, що стробує необхідно мати синхроімпульси, що формуються так, щоб з їх допомогою можна було селектіровать сигнал. Функціональна схема, що забезпечує те, що стробує, зводиться до звичайного електронного ключа, що відкривається за наявності стробуючих синхроімпульсів.

У реальних умовах інтегральний приймач відеоімпульсів (сигналів постійного струму після детектування і фільтрації) реалізується у вигляді комутованого RC-ланцюга. Постійну часу такого ланцюга тц вибирають з умови

де fo — тривалість одиничного сигналу. Напруга на місткості такого ланцюга зміниться лінійно на інтервалі посилки to. В кінці кожного дискретного сигналу / = ки напруга з конденсатора "знімається" і розряджається місткість. Полярність заряду місткості у момент "зняття" визначає вид сигналу, що поступив (0 або 1).

Інтеграцію сигналу доцільно застосовувати при дробленнях сигналу на інтервалі одиничного елементу.

Залежно від рівні перешкод н стані каналу тривалості окремих посилок на входь реєструючого пристрою можуть из= мінятися і не бути рівними tu. При імпульсних перешкодах, прерм= ваніях каналу можливі зміни полярності i-игнала у середині тривалості елементарної посилки. Такі зміни в сигналах постійного струму називаються спотвореннями дискретних сигналів

Якщо на виході реєструючого пристрою виноситься ухвала 0 прийомі 1 за умови, що передається 0 (або навпаки), то має місце помилка. Наявність помилок на виході дискретного каналу можна встановити тільки при порівнянні одержаного і переданого повідомлень.

Всі помилки діляться на дві групи: помилки 0=*1, помилки

При рівності вірогідності появи помилок 0 =» 1 і 1 =* 0 к«= нал називається симетричним, якщо ж ця вірогідність різна = несиметричним

Число помилок в комбінації може бути парним або непарним, Комбінації з парним числом помилок можуть пил помилки одного вигляду (наприклад 0=* 1) або різні. Останні називаються помилками з транспозицією, По числу помилок кодові слова (комбінації) бы= вают з одноразовою помилкою, двократною і т.д.

Помилка приводить до спотворення сигнальних конструкцій (кодових слів), Остання вважається спотвореною, якщо в ній міститься хоч би одна помилка. Для кожної переданої комбінації з ^ислом эле= ментів п число варіантів спотворених комбінацій

(1.124)

Якщо в каналі діє флуктуаційна перешкода, то помилки %и виході каналу незалежні. Для таких каналів вірогідність появи т помилок в кодовому слові завдовжки і елементів

(1.125)

ps _ вірогідність помилкового прийому елементу. Вірогідність вірного прийому кодового слова

(1.126)

Вірогідність появи в кодовому слові помилок

(1.127)

У реальних каналах спостерігається групування помилок і вірогідність

(1.128)

де Рр, Ра — вірогідність появи в кодовому слові числа помилок більш однієї для реального каналу і з незалежними помилками.

На рис. 1.49 представлені залежності Р(>1,п) для четчрех реальних каналів і каналу з незалежними помилками: канал 1 — кабельний телефонний з фазовою модуляцією при швидкості В = 1200 бод при одному переприйманні; 2 — те ж, при п'ятикратному переприйманні; 3 — те ж, при іншому коефіцієнті групування; 4 — канал з ЧМ міської телефонної мережі; 5 — канал з незалежними помилками.

Рис. 1.49. Вірогідність появи помилок в кодових словах з п елементів

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ПРИЙОМ СИГНАЛІВ ЕЛЕКТРОЗВ'ЯЗКУ. СПОТВОРЕННЯ І ПОМИЛКИ ПРИ ПЕРЕДАЧІ	\|	ПРИСТРОЇ СИНХРОНІЗАЦІЇ І ФАЗУВАННЯ В СИСТЕМАХ ЗВ'ЯЗКУ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.