ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.06.2024
Просмотров: 209
Скачиваний: 0
ба |
|
|
|
положительно, а .в случае |
||||
н |
|
удлинения |
его — отри |
|||||
4- |
|
цательно. Ошибочная ре |
||||||
|
|
гистрация .произойдет, ес |
||||||
|
|
|
|
ли смещение 'внутрь ин |
||||
|
|
|
|
тервала to любой из 'гра |
||||
|
|
|
|
ниц |
посылки или |
обеих |
||
|
|
|
|
одноврем'внно іпревысит |
||||
|
|
|
|
величину |
направляющей |
|||
|
|
|
|
способности р. приемного |
||||
|
|
|
|
устройства. |
|
|
||
|
|
|
|
Согласно теореме сло |
||||
|
|
|
|
жения |
вероятностей для |
|||
|
|
|
|
независимых и сш мести- |
||||
|
|
|
|
вых .событий получим, что |
||||
|
|
|
|
вероятность ошибки |
|
|||
|
|
|
|
Р 0Ш= |
Р і + Р і --PlPfr |
|||
Рис. .3.6. К определению вероятности ошибки |
|
|
|
|
(3-8) |
|||
при регистрации кодовых посылок короткими |
Где п, ц л2 _вероятности |
|||||||
импульсами |
|
|
смещений на величину р, |
|||||
левой и правой границ посылки внутрь интервала to, равные |
|
|||||||
|
|
|
и (6 —а)* |
|
|
(3.9) |
||
Рі = |
Рг = Р = |
М |
' |
2(12 d б, |
|
|||
|
а УV2я |
J |
|
|
|
|
|
|
или, после замены переменной |
= х, |
|
|
|
|
|
||
аэ |
|
|
— |
|
|
Д -0 |
_ X* |
|
|
00 |
|
|
а |
|
|||
Г |
2 dx = |
1' |
2 dx - |
— - |
Г |
е 2 dx. |
(3.10) |
|
У2я J |
У'2л |
|
|
У2п J |
|
|
||
Д—о |
|
О |
|
|
|
|
|
|
Имея в виду что первый член выражения (ЗЛО) |
равен 0,5, по |
|||||||
лучим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = 0,5 — Ф (ft). |
|
|
|
|
(3.11) |
||
Здесь Ф(/г) — нормированная функция Лапласа, |
с помощью ко |
|||||||
торой вычисляется второй интеграл выражения (ЗЛО): |
|
|||||||
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
Ф ( Л ) = - ^ г Г е 2 |
dx, |
|
|
|
(3.12) |
||
|
у 2л J |
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h = |
|i — а |
|
|
|
|
|
(3.13) |
|
|
|
|
|
|
|
32
Учитывая (3.8) и (З.Ы),для Рош окончательно получим
Яош= 0,75-Ф(А)[1-ЬФ(А)). |
(3.14) |
Из (3.13) и (3.14) следует, что вероятность ошибки Рош ЗН'ВіИсит как от параметров а іи а закона распределения искажений, т. е. от качества канала связи, так и от исправляющей способности р. приемного устройства, т. е. от качества оконечной аппаратуры.
Решим теперь ур-ние (3.14) относительно Ф(к):
ф ( А ) = - 0 , 5 |
+ / Г |
Л |
ш. |
(З-15) |
|
Разлагая в (ЗЛ5) корень |
в ряд по |
степеням |
малой величины |
||
Р ош и удерживая первые два члена ряда, |
получим [учитывая при |
||||
выборе знака перед корнем, |
что Ф(!г) является величиной сущест |
||||
венно положительной] |
|
|
|
|
|
Ф (А) = 0,5 |
(1 - |
Рош) = |
0,5Dm, |
(3.16) |
где Dna — достоверность информации.
Пользуясь теперь таблицами функции Ф(к), находим значение h, отвечающее предельно допустимой величине Р 0ш, после чего для данных параметров а и а необход'имдія иоправляющая способность р прием ного устройства опреде лится из '('3.13).
Пример. Потребуем, чтобы
PomsSIl-lO-5. Тогда из |(346) находим, что Ф(Іі) =0,4999950.
Из таблиц определяем, что /і= =4,427. Наименьшее значение р, при котором для заданных значений а и а обеспечивается необходимая достоверность при нимаемой информации (ПппіЭ* ^ 1>—1-іЮ-5), определится из
(3,13): р=Лст+а.
На рис. 3.7 показано семейство прямых зависи мости (3.13) при различ ных значениях парамет ра а.
Рис. 3.7. Зависимость исправляющей способно сти приемника от параметров а и а закона распределения краевых
искажений:
; — а = ( Ш ; 2 — а=0; 3 — а = —0,04
Н А Л И Ч И Е ВЕРОЯТНОСТНОЙ ЗАВИСИМ |
ОСТИ М Е Ж Д У |
С М Е Щ Е Н И Я М И ГР А Н И Ц КО ДО ВЫ Х |
ПОСЫ ЛОК |
Смещения границ рядом расположенных кодовых посылок вы зываются общей причиной — помехами в канале связи, поэтому между этими смещениями существует вероятностная (стохастиче ская) зависимость. В отличие от функциональной зависимости, ког да каждому значению одной величины соответствует вполне опре деленное значение другой величины, при вероятностной зависимо сти, зная значение одной величины (например, смещение 6 * одной
93
границы кодовой посылки), нельзя указать точно значение другой величины (например, смещение 6 Ѵдругой ее границы), а можно указать только закон ее распределения, зависящий от того, какое значение приняла величина б*.
Таким образом, каждому значению смещения б* соответствует множество значений смещения 6 У.
Числовые характеристики, относящиеся к одной случайной ве личине— математическое ожидание а и среднее квадратическое отклонение о, не дают полной оценки системы из двух (или более) случайных величин, так как они не отображают зависимости меж ду этими величинами. Поэтому в теории вероятностей [6 8 ] вводится
безмерная |
характеристика — коэффициент корреляции |
гху= |
= Кху/о*Оу, |
где кху— корреляционный момент (момент |
связи) |
двух случайных величин, ох и ѵу — соответственно средние квадра тические отклонения величин 8Х и б„.
Коэффициент корреляции, характеризующий линейную зависи
мость между случайными |
величинами, |
изменяется в пределах |
— I < :гЛ.у<с 1- Если гху> 0, |
то корреляция |
будет положительной, |
т. е. с увеличением одной случайной величины другая имеет тен денцию к возрастанию. При гху=1, т. е. при самой тесной линей ной зависимости между случайными величинами, связь переходит
из вероятностной в функциональную, |
имеющую вид |
8у= а8х+Ь. |
|||
|
Если |
іже гХу < 0, |
то |
корреляция |
|
|
будет отрицательной и е возрас |
||||
|
танием одной 'случайной величи |
||||
|
ны другая |
имеет |
тенденцию к |
||
|
убыванию. |
Как и в предыдущем |
|||
|
случае, при |
гху= —1 |
связь nqpe- |
||
х_ ходит из вероятностной в функ |
|||||
|
циональную, определяемую 'фор |
||||
|
мулой бѵ = —а8х+Ь. |
|
|||
|
Таким Образом, коэффициент |
||||
|
корреляции гху характеризует сте |
||||
|
пень интенсивности линейной свя |
||||
|
зи между случайными величина |
||||
|
ми. Очевидно, что для мезаівиои- |
||||
Рис. 3.8. К геометрической интерпре |
мых случайных величин коэффи |
||||
циент корреляции .равен нулю. |
|||||
тации системы из двух случайных ве |
Выясним, как |
влияет .вероят |
|||
личин |
|||||
|
ностна я зависимость |
между сме |
щениями кодовых посылок на правильность их регистрации. При рассмотрении смещений границ кодовой посылки целесообразно воспользоваться геометрической интерпретацией .системы из двух случайных івеличин, представив эту систему положением случайной точки на плоскости с координатами 6 * и б„ (рис. 3 .8 ).
Правильная регистрация кодовых посылок короткими импуль сами при наличии изохронного искажения определяется вероятно стью попадания случайной точки (б*, 8Ѵ), лежащей левее и ниже вершины (р,*, цу) бесконечного квадранта. Иными словами, пра-
94
вильная регистрация определяется вероятностью совместного вы полнения двух неравенств
— оо < б* < ц*
(3.17)
— ОО< бу < Ру
где рх и Цу — наибольшие допустимые омещения границ кодовой посылки внутрь интервала Z0.
Закон нормального распределения величин 6 * и б„ в общем слу
чае имеет вид |
|
_____ 1_____ X |
||
|
/(бх, бу) = |
|||
|
|
2 яахоу Y 1 — г2 |
||
1 |
( Ьх~ахР |
2г |
6 |
й/Гау) + ( Ѵ-°г/ ) 2 |
2 (1—г2) |
|
( Ьх~ах) ( |
||
Х е |
|
|
|
(3.18) |
Здесь ох н Оу — средние квадратические |
отклонения величин 6 * и |
бу, ах и ау — математические ожидания этих величин, г — коэффи
циент корреляции величин |
и бѵ. |
При ох= ]Оу=!о и ах—,аѵ= а |
|||||
выражение (3.18) |
примет вид |
|
|
|
|||
|
|
|
____ 1 |
[( У-«)2- * ( 6х-а) ( 6„-«)+( äy-a)2] |
|||
|
|
1 |
е |
2(Та (1—г2) |
|||
|
|
|
|
|
|||
/(б,, бу) = 2па2 УI — г2 |
|
|
|
|
(3.19) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вероятность ошибки |
|
|
|
I I«6- |
|
||
Р ош = |
J |
J / (Öz, |
бу) döx d бу |
|
(3.20) |
||
|
|
|
|
|
|
ö„) cZ6 Л<Zбу. |
|
Зная, что в |
(3.20) двойной интеграл от /(б^ !öv) в бесконечных |
пределах равен единице, и исходя из условия равенства предель ных смещений границ кодовой посылки (р1— ру= р ) , получим
|
|
Р |
пт |
= |
1 |
|
|
|
Ч |
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
2па2 У Г |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
х е |
----------!-------Г( 6х- а ) 2 - 2 г ( |
бх- а ) ( б |
- а ) + |
( б - а ) 2] |
|
|||||
|
(1-г-) |
|
|
|
|
|
" |
döxdöv |
|
||
|
|
öx — fl |
/ |
|
*т |
— А_^ |
|
|
|||
ил'И после замены |
|
о |
“ |
|
и ~ ~ |
Іу |
|
|
|||
|
|
|
|
h |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
, |
|
h |
--------- ------- ( |
Р - 2 r t r <,.+f2) |
|
||||
^ош= 1 |
|
|
а |
г . |
(3.21) |
||||||
-----— ^ |
|
Г |
еГ |
2 ü-r«) |
* |
y)dtxdty, |
|||||
|
|
2л У \ - г2 J J |
|
|
|
|
х у |
|
где &= (р—а) jo.
95
В выражении (3.21) произведем под интегралом замену:
tx = V 1T L x - V l : T - y
(3.22)
t, |
У |
Тогда показатель степени при е упростится:
|
--------і-----( Г- - |
2rtxty + |
Р) = |
- х2 + У2 . |
|
|
||
|
2 (I _ |
Г 2 ) V Л |
А |
у |
I у ) |
2 |
|
|
В новых переменных выражение (3.21) примет вид |
|
|
||||||
гPОШ=— 11 |
------ !------ Г |
Ге~ |
D{tx' ty)- clx dy. |
|
||||
|
|
2 я / і |
— г2 J |
J |
|
D (X, у) |
|
|
Имея в виду что соответствующий (3.22) якобиан замены |
|
|||||||
D U x i Іу ) |
дх |
ду |
ѴЧ2■ - У |
|
|
|||
|
d tx |
d tx |
|
|
|
|
|
|
D (X, у ) |
|
|
|
|
|
= |
Г Г ^ Т . |
|
dt у |
d ty |
V |
|
|
ѵ ч 1- |
|
|
|
|
д х |
ду |
|
|
|
|
||
окончательно получим |
|
|
А-+У2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
(3.23) |
||
|
|
Р°Ш_1 |
2nJ J |
2 |
dxdy. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
Здесь А — область интегрирования |
на плоскости ху, ограниченная |
|||||||
полупрямыми MF и MN, уходящими из точкиМ / ---- |
■0\в—<х> |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Ѵ'Ч |
)(3.24) |
|
(рис. 3.9). Уравнения полупрямых MF и MN имеют\вид |
|
|||||||
|
|
Y4Lx + ѴЧ2У= Іг |
|
|
Легко видеть, что расстояние каждой из прямых (3.24) до на чала координат равно h.
Для облегчения последующих вычислений произведем поворот осей х и у так, чтобы первая стала перпендикулярной, а вторая — параллельной прямой MN (рис. 3.96).
Соответственные формулы преобразования:
x = £costp — т) sin ф
(3.25)
у = I sin ф -+- Т} cos ф ,
9 6