ТУСУР Теория электрической связи Часть 5 Профессор кафедры

ТУСУР Теория электрической связи Часть 5 Профессор кафедры радиотехнических систем, д. т. н. Юрий Павлович Акулиничев

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев Методы приема Методы модуляции гармонической несущей последовательностью двоичных символов 2

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 3 Корреляционный приемник двоичного сигнала u(t) Перемножитель w(t) Генератор опорного колебания c(t) Интегратор на интервале (to, to+τ) v Пороговое устройство 0 1

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев Корреляционный приемник двоичного сигнала АМ ЧМ, ФМ Решается задача обнаружения импульса u(t) на фоне шума, при этом Решается задача различения сигналов u 0(t) и u 0(t) на фоне шума, при этом 4

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев W(z/1) 5 W(z/0) 0 z Условные плотности вероятности сигнала на выходе интегратора корреляционного приемника

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 6 Вероятность ошибки приеме двоичного сигнала в когерентной СПИ - вероятность ошибки первого рода - вероятность ошибки второго рода Полная вероятность ошибки где Ф(q) – интеграл вероятности, q = Ec /No – отношение сигнал-шум.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 0 1 Фазовый детектор демодулятора Удвоитель частоты М 2 Элемент задержки Пороговое устройство Интегратор Делитель частоты Фазовый детектор системы ФАПЧ ФНЧ 7 ГУН Функциональная схема корреляционного приемника двоичного сигнала c ОФМ с системой ФАПЧ в частично-когерентной СПИ (ГУН - генератор, управляемый напряжением) 0 1

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев Вероятность ошибки То есть, при большом отношении сигнал-шум вероятность ошибки приеме сигнала с ОФМ (в частично-когерентной системе) всего в два раза больше, чем вероятность ошибки приеме сигнала с ФМ (в когерентной системе) 8

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 9 Обнаружение сигнала в некогерентной СПИ u(t) Перемножитель Интегратор на интервале (to, to+τ) X 2 w(t) Генератор опорного колебания + Фазовращатель на 90 град. Перемножитель Интегратор на интервале (to, to+τ) X 2 Пороговое устройство 0 1

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 10 Вероятность ошибки при различении двух ортогональных сигналов, например, при использовании ЧМ

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 11 Различение двух сигналов и вероятность ошибки Когерент ная Вероятность ошибки 1 Некогерентная 0, 1 0, 001 -20 -15 -10 -5 0 5 10 Отношение сигнал-шум, д. Б Вывод: когерентная СПИ имеет заметные преимущества при малом отношении сигнал-шум

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 12 Регенерация сигнала в ретрансляторах 40 - 60 км Ретрансляторы на радиорелейной линии 2 - 4 км РП РП РП Регенерационные пункты (РП) на кабельной линии

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 13 Два режима работы ретрансляторов (РП): 1 – усиление сигнала без регенерации импульсов; 2 - усиление сигнала с регенерацией. При увеличении количества пролетов n влияние шумов на каждом участке проявляется как: 1 – накопление шума, в итоге в конце линии q 2 = q 12/n; 2 - в конце линии q = q 1, но происходит накопление ошибок, возникающих при демодуляции сигналов.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев Регенерация сигнала в ретрансляторах Пример: Найти вероятность ошибки на выходе линии в некогерентной ЦСПИ с ортогональными сигналами, N = 2, р1 – вероятность ошибки при демодуляции в линии при n = 1. 1 – усиление сигнала без регенерации импульсов 14

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 15 Регенерация сигнала в ретрансляторах 2 - усиление сигнала с регенерацией. Пример: два пролета (n = 2), ошибка на выходе линии в одном из двух случаев: есть ошибка на первом пролете, на втором нет; есть ошибка на втором пролете, на первом нет, то есть в итоге 1 – р1 р1 р1 1 – р1

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 16 Разнесенный прием при наличии мультипликативной помехи А(t) Аср Апор Флуктуации амплитуды принимаемого сигнала Аср – средний уровень сигнала, Апор – минимальный уровень сигнала, при котором еще возможен нормальный прием, – интервалы замираний.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 17 Релеевское распределение амплитуды сигнала W(А) 0 Апор Аср Вероятность нарушения связи А

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 18 Разнесенный прием при наличии мультипликативной помехи Основные методы разнесенного приема: 1 – пространственный (одновременный прием на n разнесенных антенн); 2 – частотный (одновременные передача и прием одного и того же сообщения на n разнесенных несущих частотах). Методы комбинирования n разнесенных сигналов: 1 – автовыбор максимального сигнала; 2 – линейное сложение (с одинаковыми весами); 3 – оптимальное сложение (с весами, пропорциональными амплитудам принимаемых сигналов).

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 19 Разнесенный прием при наличии мультипликативной помехи Точка суммирования: 1 – после детектора (просто, но эффективность ниже); 2 – до детектора (наиболее эффективный способ, но перед сложением необходимо фазирование этих радиосигналов). А(t) Аср Апор t Флуктуации амплитуды сигнала на выходе устройства комбинирования