Уплотнение элементарных импульсов м-последовательностей.

КС – ключевая схема

УФС – устройства формирования строба

ЛЗ – согласовывает начало прихода импульсов с М-последовательностью.

Формирователь устанавливает, что пришло 0 или 1.

b₁, b₂, b_m – умножители (в одном случае умножается на «0», в другом на «1»).

Оптимальный приемник шпс.

Для приема ШПС используются либо СФ, либо корреляционные приемники. В дальнейшем будем считать, что в качестве кодовых последовательностей используется m-последовательность. Рассмотрим простейший случай: будем считать, что о сигнале мы знаем все, кроме времени прихода.

С-синхронизатор

СФ₁ и СФ₂ настроены на свою m-последовательность, следовательно с выходов СФ с m -последовательностью будет АКФ m-последовательности:

Часто для умножения элементарных символов противоположные m-последовательности: , т.е. в этой m-последовательности, 0 заменяется 1, а единица нулем (инвертируемая m-последовательность). В этом случае оптимальный приемник упрощается:

Оптимальный приемник на основе СФ при неизвестной задержке ШПС должен выполнять следующие функции:

1. Найти ШПС во времени

2. Схема синхронизации оптимального приемника должна создавать метки времени, соответствующие максимуму сигнала на входе СФ.

3. По максимуму сигнала принять решение о передаваемом слове.

На практике часто вместо СФ ставят коррелометры. Приемник на основе коррелометров:

После перемножителя – АКФ.

В этой схеме синхронизатор должен создавать метки времени, соответствующие окончанию ШПС. В начале схема связи должна отыскать ШПС на оси времени. В процессе наша ШПС синхронизатор должна обеспечить переработку задержки в ГШПС в диапазоне от нуля до (Т-τ₀).

Т – длительность ШПС, τ₀ – длительность элемента m-последовательности.

В стационарном режиме устойчивость приемника на основе СФ и на основе коррелятора одинакова. Однако, требования с синхронизирующим устройством различные. Дело в том, что СФ инвариантен к задержке сигнала. Для корреляционного приемника слово инвариантность не воспринимается, следовательно в процессе поиска ШПС в корреляционном приемнике осуществляется просмотром всего интервала длительности Т с дискретностью τ₀. Отсюда следует, что время поиска и вхождение в синхронизацию для корреляционных приемников во много раз больше, чем в приемниках на основе СФ. При больших базах большое время вхождения в синхронизацию недопустимо, следовательно, приемники на СФ. Но на большой базе создать приемники на СФ сложно.

Когерентный поэлементный приём шпс.

Рассматриваемые два приемника реализует алгоритм обработки сигнала.

Т – длительность ШПС;

– принятое послание;

– те сложные сигналы, которые используется для управления элементов символа.

(*) – показывает, что происходит прием сигналов «в целом».

Структура оптимального приемника может быть в значительной мере упрощена, если отказаться от приема в целом. То есть отказаться от когерентного приема всего сложного сигнала, а перейти к когерентному приему одиночного символа. Это используется на практике:

УОС – устройство определения символа.

Под элементом будем понимать элемент m-последовательности, под символом понимается символ передающего слова.

На практике почти всегда элемент m-последовательности принимается когерентно, а остальная обработка производится уже некогерентно. Смесь радиосигнала и шума подается на когерентный приемник (устройство определения элемента). Он преобразует эту смесь в последовательность решения об элементах. Почти всегда эта последовательность решений переносится на видеочастоту. В общем случае последовательность решений об элементах, не совпадающих с элементами m/n. Причина этого – влияние шума.

Устройство определения символа на основе анализа последовательности решения об элементах формирует решение о передающем символе: 0 или 1.

Запишем сложный сигнал в следующем виде:

i – тип сложного сигнала;

τ₀ – элементарный символ;

M – число символов в сложном слове.

Подставим (1) в (*):

Эта формула появляется исходя из того, что сумма или интеграл являются линейными операндами и их можно менять местами. Из (2) видно, что оптимальный прием сводятся к когерентной обработке k-го элемента ШПС, суммированию и сравнению с порогом. Для противоположной ФМ_м алгоритмы можно конкретизировать. Элементы ШПС, если используется противоположные сигналы, записываются:

_{С учетом формулы (3):}

_{S0 – амплитуда сигнала}

- двоичная функция, которая принимает значение +1 или -1 и определяет последовательность смены фаз ШПС.

Окончательный алгоритм будет выглядеть так:

Структурная схема:

УФОН – устройство формирования опорного напряжения.

- «1» На практике:

1 передается – «1»

- «0» 0 передается – «1»

На второй «*»:

m1

На третий «*»:

m2

Фазовый детектор переводит с радиочастоты на видеочастоту («х»1). Генератор m – последовательности знает заранее, какой m – последовательность записывается 0 или 1.

С помощью первого «х» и УФОН принятый радиоимпульсный сигнал переводится на видеочастоту.

Приемник состоит из двух каналов. Условно:

Канал «0» и «1». Генератор m-последовательности вырабатывает две последовательности, которые используются на передающей стороне для управления элементарных символов. Работа этих двух каналов описывалась ранее. Не забывать: операции сложения, вычитания и интегрирования являются линейными операциями, которые можно менять местами.