Файл: Шумоподобные сигналы в системах передачи информации..pdf

роятность пропуска сигнала. Схема рис. 5.3.2 должна обеспечивать лучшую достоверность обнаружения и, следовательно, устранение неопределенности, чем квазиоптимальные схемы рис. 5.2.1 и 5.3.1. Потери энергии в квазиоптимальных схемах можно найти, восполь­ зовавшись (5.2.6) и (5.3.4):

1 < — s - ^ < 2 .

E$N со

Выражение (5.3.6) дает потери энергии при выполнении процеду­ ры обнаружения. Однако, поскольку ошибки при устранении неопре-

162

вероятности ложного обнаружения или, если увеличить порог, к уве­ личению вероятности пропуска сигнала. Если действует сигнал, то за счет действия помех и боковых выбросов функции автокорреляции превышение порога может произойти в разные моменты времени (до основного выброса) и будет принято неправильное решение о задержке сигнала, т. е. как бы его переименование по задержке аналогично тому, как это имело место в многоканальной схеме с корреляторами. Интер­ вал корреляции амплитуды помехи на выходе согласованного фильтра

Рис. 5.3.4.

Количество независимых выбросов амплитуды помехи за время

Для иллюстрации причин увеличения вероятности ложного обна­ ружения на рис. 5.3.4 даны реализации отклика на помеху на выходе детектора для простого сигнала и для ШПС с базой, примерно равной 15, при их одинаковой энергии, величине отклика и длительности.

Вероятность пропуска сигнала со случайной фазой выражается так же, как это дано в (5.2.5):

ся вероятностью пропуска сигнала и вероятностью «переименования» значения задержки. Используя примененную выше методику, получим

Рош у н « Р ( П А ) + р (іуОБ,). (5.3.8)

164

Из (5.3.6)—(5.3.8) и (5.2.9) следует, что свойства схемы с согласо­ ванными фильтрами в части ошибок устранения неопределенности и,

Отклик 1-го. канала.

,t

t

Рис. 5.3.5.

165

пользовании схемы с СФ будет в первом приближении такое же, как в многоканальной схеме с корреляторами (5.2.11).

Очевидно, что если для устранения неопределенности используют­ ся СФ, то и в схеме приема информации они также используются. По­ скольку фильтры инвариантны к задержке, то может возникнуть не­ правильное представление о том, что возможно осуществлять с поте­ рей достоверности распознавание сигналов и прием информации без устранения неопределенности по задержке, как это иногда использует­ ся в системах с простыми сигналами. В оптимальной схеме рас­ познавания, имеющей нулевой порог, это невозможно. При неустраненной неопределенности по задержке и отсутствии стробирования напряжений на выходах двух каналов, подаваемых на вычитающее устройство, в связи со случайными сочетаниями откли­ ка на помехи и отклика на сигналы, определяемые их автокорреля­ ционной и взаимокорреляционной функциями, на выходе вычитающе­ го устройства будет наблюдаться случайное сочетание положительных и отрицательных выбросов, символизирующих решения, или принятие гипотез. Эти решения могут восприниматься как случайное чередова­ ние информационных символов.

Для иллюстрации сказанного на рис. 5.3.5 дан отклик на выхо­ де вычитающего устройства схемы распознавания двух квазиортого­

опять sx (t).

Следовательно, согласованные фильтры позволяют устранить не­ определенность по задержке, используя один канал, действие которо­ го подобно многоканальной схеме с корреляторами при любой базе сигнала. Но техническая реализация фильтров на сигналы с большой базой является сложной задачей, которая рассмотрена в гл. 6. Таким образом, для сигналов с большими базами (Б8 > 100 •— 500) согласо­ ванные фильтры не могут быть практически использованы для реше­ ния задачи устранения неопределенности по задержке. Однако их положительные свойства инвариантности к задержке широко исполь­ зуются в схемах поиска, в частности в многоэтапных системах, кото­ рые рассмотрены в § 5.5 и 5.6.

5.4.Последовательный поиск

Основной недостаток рассмотренных выше многоканальных схем при использовании их дляІІІПС с большими базами состоит в сложно­ сти, так как они должны содержать большое число УѴ„ каналов с кор­ реляторами или использовать сложные в реализации многоканальные схемы с СФ. Причем сложная многоканальная схема используется только в начале работы при устранении неопределенности. В про­ цессе приема информации участвует только один или два канала.

Трудности создания многоканальных схем привели к тому, что на практике в системах, использующих ШПС, большое развитие полу­ чили методы последовательного поиска. Если иметь в виду схемы с кор-

166

реляторами, то при ps = 2 вместо создания Nn каналов можно исполь­ зовать два канала, осуществляя после каждого цикла приема сигнала,

ся на время Ts/Ês. Последовательность обзора «области неопределенно­

Достоверность и время поиска в схемах с плавным и шаговым «движе­ нием» могут иметь близкие значения. Основным параметром таких схем является время поиска. Для проверки всей области неопределен-

ности нужно затратить время Тп NfbsTs. Но положение дей­ ствующего сигнала в области неопределенности случайно и в первом приближении равномерно. Поэтому время поиска—величина случай­ ная. При малом влиянии помех среднее время поиска для схем с кор­

помех. Благодаря конечным вероятностям ложного обнаружения на

167