1.3. Методы построения шсс.
ШПС являются псевдослучайными сигналами со свойствами случайного шума и могут формироваться по детерминированным законам.
Обычно форма ШПС определяется модулирующей псевдослучайной двоичной последовательностью (ПСП) с элементами 0 и 1, которая часто преобразуется в бинарную ПСП с элементами +1 и -1 по правилу:
(1.19)
где bk , k=0,1,2..(N-1) - символы ПСП, принимающие значение 0 или 1;
ak =(2 bk -1) – коэффициенты ПСП, принимающие значение +1 или -1;
q(t) - функция, определяющая форму элементарного символа длительностью τ0 псевдослучайного сигнала U(t).
В ШСС с ШПС, в отличие от УПС, ширина спектра огибающей модулированного радиосигнала не связана жестко со скоростью передачи информации, а определяется шириной спектра ПСП.
Прямое расширение спектра (ПРС) в ШСС осуществляется путем перемножения информационного сигнала uинф.(t) на псевдослучайный сигнал U(t), формируемый из ПСП. В результате модулирующий сигнал:
u(t)=uинф.(t) U(t).
Далее модулированный радиосигнал формируется известными способами модуляции, например, для ФМ-2 согласно выражению:
(1.20)
Структурная схема ШСС с ПРС ФМ-2 ШПС (рис.1.4) дана на рис.1.6.
Рис.
1.6. ШСС с ПРС ФМ-2 ШПС (база В
=
):
С- синхронизатор,
СМ- смеситель, У - усилитель, РУ- решающее устройство, СЧ- синтезатор частот.
При расширении спектра радиосигнала скачками по частоте (СЧ) частота несущего колебания изменяется дискретно во времени (ДЧС), принимая конечное число разных значений. Последовательность её значений можно рассматривать как ПСП, которая формируется в соответствии с некоторым кодом. Структурная схема ШСС с СЧ представлена на рис.1.7, а база ДЧС сигнала определена выражением (1.17).
ШСС с ДСЧ-ФМ сигналом (рис. 1.5) можно построить комбинацией формирователей ФМ ШПС (рис. 1.6.) и ДЧС ШПС (рис.1.7.): первоначально формируется ФМ-2 ШПС, а затем ДЧС ШПС. Другие варианты реализации ШСС с ПРС и СЧ рассмотрены в работе [2, разд. 13].
2. Фазоманипулированные сигналы
Как было показано ранее, ФМ радиосигналы (Рис.1.3а) имеют НЧ комплексную огибающую радиоимпульсов (1.15), которую для бинарного сигнала БВН запишем в общем виде
.
(2.1)
Огибающая ФМ
радиосигнала состоит из N
прямоугольных единичных импульсов
U0(t)=1
длительностью τ0.
При этом п-й
импульс имеет амплитуду an
, равную +1 или –1,
и запаздывает относительно начала
координат на время
.
Длительность сигнала
.
Последовательность
амплитуд импульсов
называют
кодовой последовательностью (КП), которая
обозначается
.
Для бинарного ФМ сигнала амплитуда an действительная величина, равна 1 и –1 (рис.1.3г) и КП имеет вид, например, A=(111-1-1-1-1-111-1-1).
В технике используются двоичные цифровые КП (ЦКП) с символами bn 0 и 1. Соответствие между фазами и символами приведено в табл. 2.1
Таблица 2.1
Начальная фаза Өn (рис.1.3в)
|
Символ КП an |
Символ ЦКП bn |
0 |
1 |
0 |
|
-1 |
1 |