Файл: Свириденко С.С. Основы синхронизации при приеме дискретных сигналов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 0
гдe * , = l / ü ( l - - J = ) , Ä = | L .
Аналогичным образом получаем выражение для
/V
W0 +
Рг I 1
У2л
Ѳ
1
/2 я
—f № {хі + w0)]e е
/2 я J
вероятности
duQ=
(5.20)
Прежде чем подставить (5.19) и (5.20) в ф-лу і(5.18) при т = 2 и получить вероятность ошибки при приеме дискретных двоичных сообщений со стробированием времени прихода сигнала, кратном длительности элементарного импульса последовательности, вос пользуемся асимптотическим разложением интеграла вероятности [137, 138] при Р і>0,9 и Р2>0,9. В результате получим приближен ное выражение для средней вероятности ошибки при приеме дис кретных двоичных сообщений со стробированием времени при хода:'
^ош = 4 - ( ЗѲ~ 1) [ 1— ф |
(5.21) |
В случае т-ичных дискретных сообщений приближенные выраже ния для Р 1 и Рі имеют вид:
Р і |
1 — (Ѳ — 1) 1 — Ф І - % |
|
У 2 |
Р г |
1 — (tn— 1) Ѳ ФШ\ |
а вероятность ошибки
Р о т = { t n — О 0 1 — ф |
! ^ І ( Ѳ — 1) |
где Xi = V h [ \ ~ y = r
Пропускная способность /п-ичного дискретного канала опреде ляется известным выражением [5]:
Сд = -±r [log m + (1 - Pom) log (1 - Рош) + Pom log |
, (5.23) |
где T — период следования информационных символов, а Р ош оп ределяется выражениями (5.18)— (5.20) или приближенными вы ражениями (5.21) при двоичном кодировании и (5.22) при т-ич- ном.
П 6
НЕПРЕРЫ ВНЫ Й К А Н А Л
Так как передача информации по непрерывному каналу осу ществляется модуляцией момента прихода псевдослучайного сиг нала (времяимпульсная модуляция), процесс выделения непре рывного сообщения состоит в обнаружении временного канала, в котором находится сигнал, и определении с максимальной точно стью положения по времени обнаруженного сигнала.
При демодуляции возможны аномальные и нормальные ошиб ки [139]. Распределение аномальных ошибок во временном стробе равномерно. Нормальные ошибки характеризуют точность опреде ления момента прихода сигнала и имеют при оптимальном прие ме нормальное распределение с дисперсией [139]
от? = |
_______ о2 |
|
тс |
||
|
||
|
2 4 'ОПщв,м d X |
|
где Аf — эффективная полоса СФ; А/лП/Го; А— модулируемый |
||
параметр сигнала; o2=2E/<G0; |
||
|
тс |
|
В,. (т) = J s (t) s(t — т) d г. |
||
|
о |
Так как напряжение на выходе согласованного фильтра в обла
сти высокой корреляции имеет треугольную форму с высотой h =
2Е
= -----и оонованием 27а,
G0 |
|
|
|
оГ |
Вс (т) |
|
d r |
д Х |
|
Я—Я0 |
То |
и дисперсия нормальных ошибок
ин2 =ту2А.
Диоперсия аномальных ошибок определяется из условия равномер ности ошибок в стробе
а2 = Т 2 /12.
ан стр'
По известным значениям дисперсий нормальных и аномальных ошибок и вероятностей их появления получаем дисперсию суммар ной ошибки [140]
° І » ( 1 — - Р а н К + -Ран < 4 -
Сигнал в непрерывном канале изменяется в интервале ± |
Тстр |
его |
пиковая мощность равна |
2 |
|
|
|
|
г 2 |
|
•*Рпик = |
стр |
|
4 |
||
|
117
Отношение пиковой мощности сигнала к средней мощности шу ма на выходе непрерывного канала
( 1 - Р ан)Тс2тр/4
К |
(5.24) |
Г2 |
т- |
|
стр |
(І- р- )»?■ |
12 |
Величина Ля определяет пропускную способность непрерывного ка нала
с » = / |
1° в (1 + Т Г '1")- |
<525> |
Вероятность появления аномальных ошибок, т. е. вероятность неправильного определения временного канала, в котором присут ствует сигнал, можно получить тем же методом, который исполь зовался для нахождения Р { в дискретном канале, учитывая, что в данном случае с напряжением в том временном канале, где при сутствует сигнал, сравниваются напряжения в 2Ѳ— 1 каналах, включающих временные каналы СФі и СФг. В случае двоичного кодирования
|
ш |
--L |
„2 |
Ра„ = 1 - - ^ г |
Г ( 1 - Ф ( ^ + |
«о)і2Ѳ_,е 2 |
°du°■ (5.26) |
/2 л |
J |
|
|
Г— 00
При / )ан<0,1 выражение (5.26) можно записать приближенно:
: (2 Ѳ — 1) 1 — Ф |
*1 |
(5.27) |
|
/ 2 |
|||
|
|
Распространив рассуждения на m-ичный приемник ,(рис. 5.7), получим приближенное выражение для вероятности аномальных ошибок в виде
Р „ = ( т _ 1 ) ѳ [ . - Ф ( А ) ] '£ и 1 (0 — l)
СУММАРНЫЙ КАНАЛ
При отсутствии модуляции по времени прихода длительность сигнала равна Тс, длительность элементарного символа Т0 и от ношение сигнал/шум на выходе согласованного фильтра h. При модуляции сигнала по времени с максимальным отклонением
± Г цтр/2 для сохранения прежней скорости манипуляции необхо димо уменьшить длительность сигнала до Tc*t=Tc—^стр. Для не изменной скорости манипуляции при дополнительной временной модуляции длительность сигнала, длительность элементарного им пульса и отношение сигнал/шум изменяются следующим образом:
= # Те, То м = -6То, hK = fth, |
(5.29) |
118
Скорректируем в соответствии с этим среднюю вероятность ошибки в дискретном канале (при двоичном кодировании)
Р0ш = Y (3 Ѳ■- 1) [ 1 — Ф [~f - ~ 1 ^ ) ] , |
(5.30) |
отношение сигнал/шум в непрерывном канале
|
— О |
|
Ран) 0я» |
|
К = |
4 |
|
|
(5.31) |
|
|
|
||
(1 -Лш ) — |
+ — |
Ѳ2а |
||
ѵ |
ан' |
2h |
12 |
|
и вероятность аномальных ошибок |
|
|
|
|
Р,„ = ( 2 Ѳ - 1 ) |
~ |
ф {У |
(5.32) |
|
|
' |
Т Ѵ » |
При m-ичном кодировании средняя вероятность ошибки и ве роятность аномальных ошибок
Р 0ш = |
{т — 1)Ѳ > - ф { у ? 1/5 |
+ |
, т — 1 ( 0 - 1 ) |
(5.33) |
|
■Ран = ( т — 1)0 |
+ се— 1) |
(5.34) |
Пр'снпуюкная 'способность |
|
|
суммарного ікаиала |
Cs = |
|
= Сд+ Сн вычисляется на ос |
|
|
новании і (5.23), (5.25) |
с уче |
|
том выражений для Іги и Я0ш- |
|
Су-Т.ёит/симб
Рис. 5.8. Зависимость' пропускной способности суммарного канала от относительной ширины строба при одновремен ной передаче непрерыв ных и дискретных сигна
лов. h= 20. Л1=31
20 |
00 |
60 |
80 h = — |
|
|
|
Gr, |
Рис. 5.9 |
Оптимальная |
ширина строба |
|
1) N ='1023; |
2) |
127; 3) 63; 4) |
31; 5) JV=.t5. |
---------- двоичное «однрованне,--------- троич ное кодирование
•119.