Файл: Шумоподобные сигналы в системах передачи информации..pdf

ности этих сигналов. Поскольку особенности одного из основных сече­ ний этой функции при Ù = 0, а именно АФАК, были рассмотрены вы­ ше, рассмотрим подробнее влияние расстроек, т. е. случай при т = О

Это существенно отличает ШПС от простых сигналов, для которых ор-

•тогональность достигается только при расстройках, примерно в два раза превышающих их ширину спектра.

При наличии расстройки по частоте начальная фаза сигнала всегда случайна и, кроме того, за время его действия наблюдается не только изменение фазы, обусловливающее шумоподобность, но и вызванный частотный расстройкой «набег» фазы. Этот набег влияет на прием тако­ го сигнала в схемах, оптимальных для сигнала (без расстройки) со случайной (но постоянной) начальной фазой. Он равен:

Следовательно, в принятом сигнале будет наблюдаться изменение фазы по двум законам: псевдослучайному, обусловленному модуляцией, введенной для придания сигналу свойств ШПС, и регулярному, обус­ ловленному расстройкой.

Если за время действия сигнала Ts дополнительная фаза нарастает на величину, много меньшую я, то очевидно, что практически резуль­ тирующий закон изменения фазы будет мало отличаться от того, кото­ рый имеет место при отсутствии расстройки по частоте, и прием сигна­ ла не изменится.

При увеличении расстройки по частоте накапливающийся за время действия сигнала дополнительный набег фазы может достигать боль­ ших значений, что вызовет изменение закона псевдослучайного изме­ нения фазы и, следовательно, рассогласование сигнала с фильтром (или с квадратурным коррелятором), хотя расстройка и много меньше, чем ширина спектра сигнала и полоса пропускания фильтра.

На рис. 2.6.1 показано: изменение (манипуляция) фазы сигнала cps (t), ее набег при наличии расстройки по частоте q>SQ (0 и закон из­ менения результирующей фазы cps (t) + ф 8 Й (t).

85

Расстройка по частоте fiopT> приводящая практически к полному рассогласованию сигнала и оптимальной схемы, в момент t = Ts может быть получена из условия

При этом одна часть элементов ФМн сигнала (примерно половина)

и его элементов. Причем изображена только его основная часть в пре­ делах + 1/7V На том же рисунке показано изменение с расстройкой относительной величины отклика на выходе квадратурного коррелято­

86

По такому же закону будет изменяться при расстройке отклик на выходе фильтра, согласованного с простым сигналом, имеющим пря­ моугольную огибающую и длительность Ts. Для более реальной оги­ бающей простого сигнала, когда амплитуда нарастает и спадает плав­ но, изменение отклика с расстройкой качественно дано на рис. 2.6.2 пунктирной линией. Как видно из приведенного рисунка, полоса

мент t = Ts и при т = 0, дан на рис. 2.6.3. Он имеет вид основного

рых обычно рассматривается отклик, являются условными. Реально при таких расстройках для ШПС отклик очень слаб, но в то же время может наблюдаться и при расстройках, больших чем ± A / S . Обычно

< . t < . Т3 модуль огибающей отклика в согласованных фильтрах оп-

87

ределяется функциями неопределенности, вид которых приведен в гл. 3. Для квадратурных корреляторов действие О, и т в момент t = = Ts, как это следует из (2.6.7), также определяется функцией неоп­ ределенности, но протекание отклика в промежуточные моменты вре­ мени на расстроенный по частоте сигнал определяется не видом оги­ бающей ФВК, а тем, что при этом может наблюдаться изменение знака величины, снимаемой с перемножителя и подаваемой на интегратор в течение времени действия сигнала. Вследствие этого при расстройке

Рис. 2.6.4.

осуществляется не накопление энергии сигнала в интеграторе, а как бы взаимная компенсация энергии от разных частей сигнала, что приводит

Вид функции неопределенности для всей плоскости значений Q и т обычно бывает достаточно сложным, однако изложенное выше по­ зволяет качественно его оценить. Действительно, в узкой области не­ больших рассогласований т и Q имеется область больших корреляций. При больших рассогласованиях выбросы функции неопределенности имеют небольшое значение. Тогда функция неопределенности ШПС принимает вид, изображенный на рис. 2.6.5, а; на том же рисунке для иллюстрации даны функции неопределенности для простого сигнала (той же длительности) (рис. 2.6.5, б) и пачки импульсов (рис. 2.6.5, в).

88

Из сказанного следует, что функция неопределенности или двумерная апериодическая функция автокорреляции (ДАФАК) ШПС существен­ но отличается от функций неопределенности других сигналов.

Эта функция достаточно полно описывает свойства сигналов при их использовании в радиолокации. В системах передачи информации большое значение имеют другие виды двумерных функций корреляции и их огибающие для различных последовательностей сигналов, в слу-

Рис, 2.6.5.

89