Файл: Шумоподобные сигналы в системах передачи информации..pdf

Существуют таблицы неразложимых примитивных полиномов (см. гл.З) [4.3, 4.5, 4.15), пользуясь которыми можно найти рекуррентные формулы для всех кодовых последовательностей, которые могут быть созданы при использовании заданного количества триггерных ячеек, т. е. заданного т. Например, при m = 5 один из неприводимых полиномов имеет вид

Этому полиному в соответствии с вышеизложенным соответствует рекуррентная формула

Соответствующая структурная схема генератора ^-последовательности изо­ бражена на рис. 4.2.4. Как видно из схемы, на сумматор подаются сигналы со

Рис. 4.2.4.

Заметим, что генерируемую последовательность можно снимать не толь­ ко с выхода сумматора, но и с любого триггера регистра сдвига. При этом полу­ ченная последовательность будет иметь тот же вид, что и последовательность, снимаемая с выхода сумматора, но будет сдвинута относительно нее.

Рассмотрев схемы и принцип действия генератора псевдослучайных по­ следовательностей, остановимся коротко на осуществлении ввода в регистр начальной комбинации. Как уже отмечалось, начальная комбинация не изме­

с определенной начальной комбинации. Если сигнал повторяется непрерывно, то изменение начальной комбинации означает изменение его временного положения,

изменение начальной комбинации будет означать, по сути, формирование другого сигнала. Один из возможных вариантов схемы ввода начальной комбинации на примере генератора с m = 5 имеет вид, изображенный на рис. 4.2.5.

При поступлении с селектора очередного импульса, длительность которого равна периоду последовательности, формирующее устройство (ФУ) производит короткий импульс, который подается на все триггерные ячейки. В зависимости от того, какое плечо триггера присоединено к формирующему устройству, в ячей­ ку записывается либо символ 1, либо 0. Таким образом, мы записали в регистр сдвига некоторую начальную комбинацию, с которой и начнется последователь­ ность. В момент записи ключ К закрыт и тактовые импульсы не поступают на регистр.

Теперь для генерирования последовательности необходимо начать продви­ жение записанной комбинации по регистру. Через некоторое время, необходимое

149

ПОИСК И ПРИЕМ ШУМОПОДОБНЫХ СИГ­ НАЛОВ ПРИ БОЛЬШИХ РАССОГЛАСОВАНИ­ ЯХ ПО ЧАСТОТЕ И ЗАДЕРЖКЕ

5.1. Прием при наличии рассогласований по час­ тоте и задержке

За счет неидеальности аппаратуры, изменения условий рас­ пространения, возможной произвольности момента начала работы си­ стемы, а также движения передатчика, приемника или ретранслятора сигнал, приходящий в точку приема, имеет неопределенные (неизвест­ ные) амплитуду, задержку, частоту и фазу. Неопределенность указан­ ных параметров оказывает различное влияние на схемы и достовер­ ность приема. Влияние неопределенности фазы и амплитуды было подробно рассмотрено выше.

Рассмотрим влияние значительных неопределенностей или рас­ согласований по частоте и задержке. Как известно, прием простых сигналов в ряде случаев возможен и при значительных рассогласова­ ниях по частоте (за счет расширения полосы до детектора) и по задержке (за счет простого фиксирования знака выходного напряжения или превышения порога этим напряжением). В системах с ШПС из-за особого вида их функции неопределенности влияние больших рассо­ гласований по частоте и задержке более существенно и учитывать его сложно.

Большое влияние неопределенностей по частоте и задержке на прием ШПС обусловлено теми же факторами, которые определяют и его преимущества, а именно сложностью или «многомерностью» сигнала.

Как будет показано ниже, при наличии рассогласований возмож­ но только частичное использование преимуществ ШПС, причем это достигается за счет чрезмерного усложнения аппаратуры. Сохранение основных преимуществ ШПС требует предварительного устранения неопределенности по частоте и задержке.

Операция устранения неопределенности может начинаться после того, как теми или иными методами и средствами установлено, что система функционирует, или, другими словами, установлен факт на­ личия сигналов.

Однако в связи с тем, что режим устранения неопределенности также может предусматривать достаточно достоверное обнаружение факта функционирования системы, в реальных системах режимы обна­ ружения факта функционирования системы и устранения неопределен­ ности по частоте и задержке совмещаются и в смысле процедуры, и в

смысле аппаратуры и могут быть объединены общим термином «по-

151

иск». Очевидно, желательно, чтобы аппаратура поиска совмещалась

саппаратурой приема информации, была бы возможно более простой

ивремя, затрачиваемое на эту операцию, — минимальным. Однако ниже будет показано, что при простой аппаратуре на поиск затрачи­ вается значительное время. Его сокращение требует усложнения аппа­ ратуры.

Осуществление поиска еще не решает полностью задачи устране­ ния влияния неопределенностей по частоте и задержке, так как после перехода на режим приема информации и частота и временное поло­ жение сигнала могут изменяться. Однако при этом нет надобности пов­ торять операцию поиска, так как если частота и задержка на какойто момент найдены, то могут быть введены в действие следящие си­ стемы, осуществляющие автоматическую подстройку частоты и авто­ матическую подстройку по такту (задержке) (синхронизация по ча­ стоте и такту). Слежение за частотой и задержкой полезно также и по­ тому, что поиск по частоте и задержке обычно осуществляется с ко­ нечной точностью, а иногда дискретно, «шагами» и следящие системы позволяют завершить поиск, осуществив практически точную под­ стройку и по частоте и по задержке, при которой остаточные неточности приводят только к случайности фазы. Поиск и слежение могут осу­ ществляться самостоятельными устройствами или совмещенными. По­ скольку конечным этапом последовательности операций является сле­ жение, то часто все операции, предшествующие режиму приема ин­ формации, называют «синхронизацией» системы передачи информации.

5.2. Многоканальные схемы

5.2.1. Описание неопределенности по частоте и задержке

Практически всегда задержка и расстройка по частоте сигнала являются случайными, непрерывными величинами и описываются функциями распределения или числовыми характеристиками. Во

± AjfH, в пределах которых с вероятностью, близкой к единице, нахо­ дятся задержка и расстройка по частоте.

В системах передачи информации сигналы длительностью Ts следуют непрерывно. Если в режиме поиска используется последова­ тельность, состоящая из одинаковых сигналов, то очевидно, что ин­

152