ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 162
Скачиваний: 0
где tanin = min{Ai, Х2); Xmax= max{Xi, Х2}, Xi = min{A1, 1—X;}, причем величины Xi и Х2 выражаются через фазу синхросигнала по ф-ле
(5.13). Подставив в (5.47) и (5.54) ф-лы (5.55), (5.56) и (5.13),
можно получить явное выражение для коэффициентов ао(ф) н Ь(ц>), которое здесь не приводится ввиду его громоздкости.
Для нахождения математического ожидания и дисперсии фс необходимо в соответствии с (3.43) и (3.44) найти а'о(0) и 8(0). Выполнив указанную подстановку, продифференцировав ао(<р) и приняв <р = б, получим:
— а' (0) = |
*г(1+Л).... ; |
(5.57а) |
o W |
я! (2 — Л) |
|
Ь( 0) = |
1 + - ^ _ . |
(5.576) |
Как видим, вызванное зависимостью между соседними коман дами изменение величины Ь(0) незначительно и равно 9/4л2, что соответствует увеличению дисперсии меньше, чем на 1/4.
Из ф-л (3.43), (3.44) и (5.57) находим математическое ожида ние и дисперсию фс:
Ф о = 4 г т г г т г в в ^ ; |
(5-58а> |
||
|
/»2 (1 +Л) |
|
|
а2 = |
п8 (2 — Л) |
9 |
(5.586) |
' ф |
WA* (I + Л ) 1 + |
4я2 |
|
Из сравнения этих соотношений с (5.17) и (5.18) следует, что при Л = 0,2 и прочих равных условиях математическое ожидание и дисперсия фс в УС по модулю вектора сигнала примерно в 5 раз, а среднеквадратичное отклонение в два с лишним раза больше, чем в УС по минимуму переходной помехи. При Л = 0,6 матема тические ожидания и дисперсии различаются меньше — пример но в 2,5 раза. Выигрыш УС по переходной помехе уменьшается в 2 раза также в том случае, когда частота служебного канала яв ляется крайней. В этом случае, кроме того, на характеристики УС по минимуму переходной помехи могут вредно влиять частотные характеристики канала связи, чего не будет в УС по модулю век тора сигнала, в котором синхронизация может осуществляться по произвольному канальному сигналу.
Формулы (5.58), так же, как и ф-лы (5.17), (5.18), примени мы лишь при не очень малых защитных интервалах (Л > 0 ,1 ч-0 ,2 )
причем |
пределы применимости |
определяются |
значениями |
||
6Ш, N, h2. |
достижения |
и вероятность |
срыва синхронизма. |
Каи и |
|
Время |
|||||
в § 5.2, |
найдем время |
достижения |
синхронизма по |
ф-ле |
(3.94) |
как наибольшее значение условного математического ожидания числа посылок до первого достижения области синхронизма (—фЬ цп). Границу области примем соответствующей сдвигу на полови ну длительности защитного интервала. Эта граница задается ф-лой (5.19). Условимся, кроме того, аппроксимировать функцию До(ф) на интервале (фь фз), где фз — граница окрестности второго кор-
147
ня ’ф= я функции а0(ф), ломаной линией с двумя линейными уча стками. Естественно, что при этом x0=<pi, *2 = */ = фз- В качестве точки излома в соответствии с (5.21) примем точку Х\ = 2яЛ/(1+ + Л ), где изменяется вид функциональной зависимости а0(ф) 4). Значения функции яа(<р) в точках х0 и х2на сюнавании (5.19), (5.21), (5.13), (6.55), (5.56) н 1(5.47) равны:
а0W |
— |
2 |
|
|
, |
ЛАа (1 |
|
- 0 ,25Л) / f t 2 ( 1 — 0 ,2 5 Л )+ |
1 |
(5.59а) |
|||||||
---- arc tg - |
v |
2 [ft2 (1 — 0,25Л) + 2 — Л] |
|
||||||||||||||
|
|
a0 (Xi) = |
|
|
|
arc tg |
|
Л ft2 У |
ft2 (2 — Л) |
+ 1 |
|
(5.596) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (fts + |
1 ) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Величину |
<p3 = * 2 |
найдем с помощью (3.92). |
Выполнив необхо |
||||||||||||||
димые подстановки и дифференцирование, имеем с учетом |
(3.7а) |
||||||||||||||||
и (3.8а): |
|
|
. |
|
2л , , . |
|
|
|
2ft2 (1 + Л )2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
А 0 ( л |
) |
|
= |
ао ( |
1я |
)7 |
|
= |
|
|
|
1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
N яЛ [ft2 (1 — Л) + |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
я 6 (я) |
|
Л / 1 + _?_\«Ь23л_ |
|
|
|||||||
|
|
' ао (фз) — |
N |
|
|
N \ |
|
4я2 / |
N |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
откуда |
на основании |
|
(3.94), приняв |
во внимание, что х2— |
|||||||||||||
ж п — Х и |
а 0 ( х 2) — |
a 0 ( X i ) |
ж \ a o ( X i ) |
|, |
получим выражение |
для |
време |
||||||||||
ни достижения синхронизма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
JV___Г_________ Л_______ ]n £oi£iI + |
1 ~ Л |
In X |
|
||||||||||||
|
= 2(1 + |
Л) |L |
I |
а0 |
|
— |
|
|
|
|
а0 (х0) |
1а0 (*,.) 1 |
|
||||
|
|
|
|
|
do(*i) |
■а0(х0) | |
ft2( l — Л) + |
1 |
|
|
|||||||
|
|
X- 1 . 2 |
|
N |
| я |
- + |
я2Л |
|
Г5.61) |
||||||||
|
|
|
3 я |
о |
( |
д |
г , |
) |
| |
' |
|
|
f t 2 ( |
||||
где a0(xi) и а0(х0) определяются ф-лами |
(5.59). |
|
|
||||||||||||||
При отсутствии помех из (5.61) имеем |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
5* = ---- £---- |
Л + |
(1 — Л) In |
N |
+ я2А 1 — Л |
|
(5.62) |
||||||||||
|
т |
2 ( 1 + |
Л) |
|
|
|
|
|
|
1,23я |
|
1 + Л |
|
|
что почти совпадает с (5.27).
Вероятность срыва синхронизма найдем приближенно, как и для УС по минимуму переходной помехи. В рассматриваемом слу
чае вторые производные интеграла /(ф) |[см. |
(5.29)] |
равны: |
||||||
|
Г(0) = flp(0) |
|
1,23 |
1,23 |
|
|
||
|
|
6 ( 0) |
|
|
|
|||
а величина этого интеграла |
в |
точке ф = я , |
оцениваемая |
как пло |
||||
щадь треугольника, составляет с учетом (5.54) |
|
|
||||||
г(я) = |
Я |
Оо (*!> |
|
0,5я а0 (xt) |
|
(5.63) |
||
2 |
b(Xl) |
, |
9 Г |
ma ( т + |
1) |
|||
|
1 |
ао ^ + ^ [ 4 + ( . + 2 1 л У2]
где m = 2h2(l —Л/2).
*) Вследствие (5.33) вид зависимости ао(«р) меняется также в точке Ф = я/(1+ Л ). Однако введение еще одного линейного участка не влияет заметно на результаты расчета времени достижения синхраниз-ма.
148
Отсюда иа ооновании ('5.29) 'находим вероятность срыва син хронизма
РС1 = — ] / | ао (0) | а'0(л) ехр |
A'lflp (*i)l [ 1 — (Xj) + |
X |
|
|
(5.64) |
которую можно вычислить, подсчитав входящие в (5.64) величины
по ф-лам (5.57 а), (5.59), (5.60) и (5.63). В частности, |
при N=100,. |
А2= 1 , А = 0,2 вероятность срыва синхронизма равна |
5■ 1 0 _5, т. е. |
на порядок больше, чем при тех же условиях в УС по минимуму переходных помех (см. § 5.2).
Напомним, что ф-ла (5.64), так же как и (5.31), позволяет приближенно оценить лишь порядок вероятности срыва синхро низма, т. е. логарифм вероятности. Точность этих формул прием лема лишь три слабом сигнале (/г2» 1-ьЗ). При сильном сигнале нет необходимости в расчетах Рсь так как эта вероятность прак тически всегда может считаться равной нулю.
Заключая главу, 'заметим, что 'приведенные расчеты устрой ств синхронизации относятся к каналу с постоянными параметра ми. Поэтому их результаты пригодны для исследования и проек тирования модемов, предназначенных, например, для проводных каналов связи. В то же время многоканальные модемы с ортого нальными сигналами и ФРМ весьма перспективны для передачи информации по кв радиоканалам, параметры которых случайны. В этом случае приведенные соотношения наиболее целесообразна
использовать для расчета характеристик и выбора |
параметров |
|
УС применительно к условиям |
в канале связи, которые следует |
|
считать наихудшими, например |
условиям, соответствующим веро |
|
ятности ошибки, большей некоторого порога. Эти |
соотношения |
могут служить также базой для расчета адаптивных УС.
6
ВЛИЯНИЕ СИНХРОНИЗАЦИИ НА ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ
*8.1. Условная вероятность ошибки в оптимальных приемниках
Исследование вероятности ошибки Рош при стационарной ра боте приемника сводится, как видно ив {1 .6 ), ж нахождению ус ловной вероятности ошибки р(ср) при фиксированной фс и к ус реднению р(ф) по множеству значений фс.
Вероятность р(ф) определяется ф-лой (1.4). Для удобства ра счетов эту формулу запишем в виде
р(ф )= Г р (ф \ jc) ay (х) dX, |
(6.1) |
где х — вектор, описывающий вариант сигнала, |
а р (ф|х) — вероят |
ность ошибки ири действии нормальной помехи при условии, что х зафиксирован.
Условная вероятность ошибки при когерентном приеме. Бу дем считать, что в реальном когерентном приемнике (демодуля торе) начало интегрирования не связано с опорными колебания ми, определяющими варианты сигнала. Тогда РУ на l-и посылке принимает решение в пользу г-го варианта сигнала, если при всех i^bj выполняется неравенство
<|+Г |
ti~\-T |
|
Г x{t)st (t, y ) d t > |
[ x(t)Sj(t, ty)dt. |
(6.2) |
*i |
'U |
|
Здесь ti — момент формирования синхроимпульса, который счи тается совпадающим с началом интервала интегрирования и вы ражается через фс по ф-ле ( 1 Л); sj{t, ф) — i-ый вариант сигнала, зависящий от текущей фазы ф опорного колебания; x(t) — при
нятый сигнал, равный |
(6.3) |
x{t) = z(t) +n(t), |
■где n(t) — слагаемое, обусловленное помехой; z(t) — слагаемое, обусловленное полезным сигналом.
С учетом (6.3) |
неравенство (6.2) принимает вид |
|
|
% i ( ф. |
Ф ) — 2 / ( ф , ф ) > 7 У / ( ф , ф ) — |
ф ), |
(6.4) |
150