Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

ных классов. Значительно большей гибкостью обладают согласованные фильтры, построенные на базе линии за­

деляются характером аппроксимации требуемых харак­ теристик фильтра. На выходе сумматора фильтр ниж­ них частот ФНЧ сглаживает ступенчатость функции, по­ являющуюся в результате аппроксимации.

В системах передачи дискретных сообщений полу­ чили широкое распространение методы реализации ре­ шающей схемы, основанные на последовательном вычис­ лении функции взаимной корреляции путем раздель­ ного перемножения сигнала на каждую из эталонных реализаций передаваемого сигнала с последующим ин­ тегрированием результатов и нахождением максималь­ ного значения интеграла. Такие методы приема принято называть методами когерентного детектирования или когерентной демодуляции.

Поскольку взаимная корреляция является мерой сходства двух сигналов, а для белого шума наиболее вероятна нулевая реализация, то естественно предполо­ жить, что с наибольшей вероятностью Может быть пере­ дан тот сигнал, для которого величина функции корре­ ляции по отношению к принимаемому сигналу макси­ мальна. Решающая схема, с помощью которой реали­ зуются когерентные методы приема, представлена на

179

рис. 4.3. Преимуществом этой схемы являются гибкость структуры и простота реализации.

Таким образом, любой приемник, реализующий прин­ цип Котельникова, может быть построен с использова­ нием любой из рассмотренных решающих схем. Однако схемы согласованных фильтров обеспечивают оптималь-

ныи прием передаваемого сигнала только одного вида, и поэтому при передаче т равновероятных сигналов число

щие схемы, реализующие эти методы, обладают заве­ домо худшей помехоустойчивостью и их следует приме­ нять в тех случаях, когда определяющим в построении аппаратуры является простота, а следовательно, и малая стоимость. Например, с помощью таких схем строится большинство У ПС со скоростью до 0,5 бит/с-Гц. Выиг­ рыш в помехоустойчивости за счет оптимизации струк­ тур приемников при такой небольшой удельной скорости не приводит к значительному росту достоверности из-за большего исходного запаса помехоустойчивости.

Вероятность ошибки в системе передачи дискретных сигналов при приеме на оптимальный приемник будет характеризовать потенциальную помехоустойчивость при данном методе передачи. Реальный приемник, даже ис-

180

пользующий оптимальные алгоритмы обработки, в пре­ деле может обеспечить потенциальную помехоустойчи­ вость, но не может превзойти ее. Можно показать [24], что для практически важного случая равновероятных двухпозиционных сигналов при условии флуктуационной помехи вероятность ошибочной регистрации символа в общем виде определяется выражением

о

— интеграл вероятности или функция Лапласа. Значе­ ния этой функции табулированы и приводятся в матема­ тических справочниках. Величина а характеризуется от­ ношением разности удельных энергий сигналов к спект­ ральной плотности помехи о 2 п и определяется выраже­ нием

Поскольку подынтегральная функция определяется методом передачи, то и потенциальная помехоустойчи­ вость системы передачи зависит от вида передаваемого сигнала. Чем больше разность энергий передаваемых сигналов и чем ближе УПС по структуре приближается к оптимальному приемнику, тем большую пропускную способность будет иметь проектируемая система пере­ дачи.

§ 4.3. К Р А Т К А Я Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А К А Н А Л О В СВЯЗИ

Каналы связи в зависимости от назначения делятся на: стандартные телеграфные каналы, стандартные ка­ налы тональной частоты, широкополосные каналы (предгрупповые, первичные и вторичные), стационарные KB радиоканалы, телевизионные каналы изображения и зву­ кового сопровождения и каналы вещания. Каждый тип

1 8 1

канала характеризуется рядом нормированных парамет­ ров. Однако все каналы представляют собой четырехпо­ люсники, предназначенные для передачи электрических сигналов и поэтому, в принципе, могут быть использо­ ваны для передачи дискретных сигналов, преобразован­ ных соответствующим образом. Но в силу ряда причин для передачи дискретных сигналов рекомендуется ис­ пользовать только первые три типа каналов.

Стандартные телеграфные каналы являются канала­ ми низкой частоты с полосой пропускания 04-120 Гц. Передача информации по такому каналу осуществляет­

мации. Обычно функции кодирования и сопряжения вы­ полняются одним устройством, имеющим стандартный выход (вход) в телеграфный канал связи. Таким обра­ зом, телеграфные каналы — это единственный тип кана­ лов, который может быть непосредственно использован для передачи дискретных сообщений.

Стандартные каналы тональной частоты и широкопо­ лосные каналы имеют полосу пропускания, начиная с некоторого определенного значения частоты (для стан­ дартного телефонного канала от 300 Гц) . Передача по этим каналам ведется посылками переменного тока. Для передачи дискретных сигналов по таким каналам необ­ ходимо применять специальную аппаратуру, создание которой является одной из основных задач техники передачи дискретных сообщений. Требования, предъяв­ ляемые к аппаратуре, а следовательно, и ее структурная схема зависят от типа используемого канала. Основным нормируемым параметром каналов ТЧ и широкополос­ ных является амплитудно-частотная характеристика, т. е. зависимость остаточного затухания канала от ча­ стоты. Этот параметр характеризует эффективную поло­ су пропускания канала, а следовательно, и пропускную способность организуемого дискретного канала связи. Остаточное затухание канала определяется как

"вых

где РВх и Рвых — мощность сигнала соответственно на входе и выходе канала при согласованном включении.

182