Файл: Гусев, К. Г. Поляризационная модуляция.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 138

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ной помехи, можно представить в виде

Yz (Я,) = рп (Я1) -f- р22 (Я,)

 

2р^

Цл (Я,) р22 (Я1) -f-

 

 

 

+ gn(X> +

ln P (l),

(9.2.8)

X (^2) =

Pll (^2)

Рг2 (Яа)

^РпV

Рп (Я2) Р22 (^й) “Ь

2

 

 

г--------- --------- —

 

 

+2 S

Рьп

У

Pfcn (^ 1 )

( Я 2)

+ £„(Я2) + 1п Р(0). (9.2.9)

kt n—1

 

 

 

 

 

 

Подставляя

выражения

выходных эффектов (9.2.8)

и (9.2.9)

в неравенство

(9.2.3),

получаем

 

ёп (Я2) ёп (4)

Pn (^1)-(-'(*32(^1) "j-

+2р12 ри (Я0 |Х22 (Я,) -(- Ри (Я2) Н- Р22(Я2) +

+2Pj2l / Рп(Х)р22(Я2) —

PSn ^ Pftn (^ 1) P/m ( Я 2) + 1пР(1)/Р(0).

(9.2.10)

_k,п—1

Случайная величина, стоящая в левой части нера­ венства (9.2.10), представляет собой нормальную слу­ чайную величину со средним значением, равным нулю,

так как < n ( t) > = 0. Для определения дисперсии этой

случайной величины найдем корреляционную функцию

ёп_(^Д ёп (^j) X ---

Г v ^

-

J Ш

V*'

0^ ^ < п & )”Т& ) >

0V*’ и х

 

о

 

 

 

X

s (4; X ) Г1 dti =

f f s r (4; X ) 0 (4; t2) S (t2, %) d t . d t ^

 

 

/=1

0

 

 

 

 

=

(9.2.11)

С учетом (9.2.11) искомая дисперсия случайной ве­ личины, стоящей в левой части неравенства (9.2.10), будет определена как

X [gn (Р-2 )-- ёп (^-l)J“ X 2 i Рл (Я2)X Р2 2 (Яз) -)-

256


 

(я2) p.22(я2)

(я,) -f-

 

~Ь 14>2 (^l)

2p}J]

/ " (Я,) P-22 (Я,) --

 

2 S

Phn

(^-l) P-ftn (Я 2)

(9.2.12)

n —1

 

 

 

 

Вероятность выполнения неравенства (9.2.10)

в соот­

ветствии со сделанными замечаниями определится по формуле

p (o /i) = - = _ L _ = = x

КаяСГ&ЛЪ)-&,(*,)]•>

X J ехР

М„

где

ig. ( 4 T „g.(M P _ _

u Ign(l2) - g„(l,)l.

2< [gn(A2)-g „ (M l2>

\

 

(9.2.13)

М0

( X j ) - f -

р-(Я.,) — 2 S

 

Р|,п

НЧЩ ( Я 1) 4/171 (Я 2)

 

 

ft, «=1

 

 

 

Подставляя в (9.2.13) соответствующие значения, по­

лучим условную

вероятность

ошибочного решения

 

 

 

 

 

Р_0) 1

 

где

Р (0 /1 )= 1 — Ф а + 2 а ЫР( 0) J’

( 9 . 2 . 1 4 )

 

 

 

 

 

 

 

1 /

4 (^-1) 4-11 (Я2) — 2

 

2

 

 

Л

 

$kn

V

(^-l) l^kTi (^2)

а = 1/

 

 

k, n = I

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

(9.2.15)

 

 

 

 

 

 

 

Аналогичные рассуждения, проведенные для услов­

ной вероятности

ошибочного

 

решения

Р(1/0),

приводят

к результату, что

 

 

 

Р ( 0 ) '

 

 

Я (1 /0 )= 1 — Ф

'

I 1

1

(9.2.16)

 

 

2а

ПР(1)

 

 

 

 

 

Подставляя полученные выражения для условных вероятностей ошибочных решений (9.2.14) и (9.2.16) в (9.2.2), найдем общую формулу средней вероятности

17—667

257


ошибочных решений оптимальной приемной системы бинарных ПМ сигналов:

ОШ ср •

Р (1 )Н — Ф

+ 2

а Р (0)

К

 

 

+

р (0) {■ — ф [“ + 2 Г 1пЯ т т ]}' (9'2Л7)

Из полученной формулы (9.2.17) с учетом (9.2.15) следует, что средняя вероятность ошибочных решений при различении двух детерминированных ПМ сигналов зависит от величины а и априорных вероятностей Р(0)

иР( 1) .

Априорные вероятности Р(0) и Р(1) определяются статистическими свойствами передаваемых сообщений. Величина а зависит не только от энергии эквивалент­

ного сигнала

^экв (^! Я)— S Я,) ^ (i\ Я2)

при данном уровне помех, как это мы находим у опти­ мальных приемных систем бинарных одномерных сигна­ лов [36], но и от взаимной корреляции ортогональных компонент ПМ сигналов и аддитивной помехи.

При равенстве априорных вероятностей появления ПМ сигналов Р(\) =Р(0) =0,5:

1п (Р (1)/Р (0))= 1 п (Р (0)/Р (1))= 0, Р (1/0)= Р (0/1),

(9.2.18)

формула средней вероятности ошибочных решений упро­ щается и принимает вид

ЯошсР= 1 - Ф ( а ) .

(9.2.19)

Далее можно рассмотреть определение Рошср для случая различения квазидетерминированных ПМ сигна­ лов и получить результаты, аналогичные результатам хорошо известных работ [18, 36] с учетом двумерного характера ПМ сигналов и аддитивных помех. Поэтому мы остановимся здесь только на определении оптималь­ ного порога ограничения при различении ПМ сигналов со случайной начальной фазой.

Используя свойство узкополосности принимаемых колебаний, на основании (8.5.8), (8.5.10) и (8.5.12) для

среднего значения случайной величины Q(M; Яг) полу-

258


чаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

Q ( X,

0) > =

2 [ix (Я,) - р (Я,;

Я,)]

(9.2.20)

при наличии ПМ сигнала S(t\

Я,),

 

 

 

 

 

 

 

< Q (О, X )

> =

2 [it (X; X) ~

Р Й ]

(9-2.21)

при наличии ПМ сигнала S(t\

Я2).

 

 

 

 

 

Дисперсия в обеих случаях будет одна

и та же:

 

 

 

< [< 2 Й

0)— < Q

(Я,; 0)> 12>

=

 

 

 

=

<

[Q (0;

Я2) — <

Q (0; Я2) > ] 2 >

=

 

 

 

 

= 2 [(а1) —|—н* (Я2) — 2[х(Я,; Я2)|,

(9.2.22)

где

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[X(Яг-; X )

=

 

4

 

( ^

Й

0 (^.;

4)

5

(4;

Й ф /.

 

“J J

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так

как

квадратурные

составляющие

[С (Я,) — С (Я2)]

и (Я,) — Р (Я2)]

распределены по нормальному закону, то

случайные

величины С^Я,;

0)

и Q (0; Я2) будут иметь рас­

пределения

вероятностей, описываемые законом Райса,

 

f [Q(я>;

0)] =

-

 

Q(Я,; 0)

 

 

■х

 

 

 

 

(^i;

 

 

 

 

 

 

2 [,^ (X.) + tx (Л2) —

X,)]

 

х exp J — Qa(A>; 0) + 4 [цн.-«2 (AА,) + jx2н-

(ЯXi,; АГ2), -2|,Ха(АХА,; А,)] ^

 

 

 

 

 

4 [,а (Ai) + (х (А2) — 2,а (Х-j; Аг)]

 

 

 

 

X

л

Q (X,; Q J N X Q - M X . ; х , ) ]

 

I

(9.2.23)

 

 

 

 

 

fx

(Ai) -р Н- (Аг) — 2|х (А,;

А2)

 

Г

 

/ [Q (0; Я2)]

= ________Q(0; Аг)

 

 

 

X

 

 

 

 

 

2 [ Н - ( А 1) + Н - ( А г ) - 2 1а ( А 1;

X,)]

 

Хехр

 

 

Q2 (0; X,) +

4 [tx« ( А2) +

(А2;

А,)

 

 

 

 

 

4 [,а (X,) +

(X (А2) —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2,а (А.) и- (А,; А,)]

Л

Q ( 0; X ) [к- ( Х , ; ~ х , ) - к - ( х 8)]

 

2|х (А[;

А2)]

 

Н- (Ai) + Н- (Аг) — 2[х (А,;

А2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.2.24)

25 9