Когерентная обработка элемента шпс и некогерентное накопление.
При практическом применении ШПС очевидны два факта:
Чем длиннее m-последовательность, тем помехоустойчивость приемника больше.
Чем больше элементов m-последовательности, тем больше проблем возникает на приемной стороне.
Поэтому предлагают следующую схему обработки нескольких m-последовательности.
Элементный символ запоминается. И предложено каждую m-последовательность обрабатывать когерентно, а результаты накопления каждой m-последовательности обрабатывать не когерентно. Достоинство: для координат m-последовательности можно легко построить коррелирующий и согласующий фильтр. Недостаток: не достигается потенциальная помехоустойчивость. Как правило, на практике используется 2 схемы реализации такой обработки.
ДО – детектор огибающей;
НН – некогерентный накопитель;
СФ согласован с одним периодом m-последовательности. В некогерентных накопителях (НН) осуществляется суммирование откликов СФ. Несмотря на то, что накопление происходит некогерентно, помехоустойчивость такого приемника оказывается существенно выше, чем помехоустойчивость приемников, использующих узкополосный сигнал.
Две нарисованные схемы имеют одинаковые характеристики. При такой некогерентной обработке возникают потери. Теоретически доказано, что алгоритмы работы оптимальных приемников будет определяться уравнением:
М – число сложных сигналов, которые используются для уплотнения элементарных символов;
Nn – спектр плотности шума в полосе сложения сигнала
Исходя из результата, который получен теоретически, видно, что амплитудная характеристика должна иметь вид I0(z). На практике реализуется такой амплитудной характеристики требует дополнительных вычислительных затрат, поэтому ДО имеет либо линейную зависимость, либо квадратичную. Выбор АХ ДО зависит от отношения С/Ш.
Синхронизация в цифровых радиолиниях.
Оптимальные приемники, которые минимизируют вероятность ошибки приема символов достаточно просто разработать с точки зрения статических решений. Иначе обстоит дело со структурой системы синхронизации. Несмотря на многолетние попытки так и не найдена структура систем синхронизации, которая минимизирует вероятность ошибочного решения. Найдены лишь оптимальные структуры отдельных элементов СС.
Показано, что при приеме сигнала на фоне белого шума оптимальным элементом является система ФАПЧ. Те формулы, которые мы написали и по которым определяли вероятность переполнения символов, получены при идеальной работе системы синхронизации. То есть они получены при условии, что время прихода сигнала получены точно. В реальной системе это условие выполняться не будет. Кроме того в реальных системах из-за перемещения объектов относительно друг друга всегда будет возникать задержка сигнала во времени и доплеровский сдвиг частот.
СС приемника обычно подразделяют на две части:
СС на радиочастоте;
СС на видеочастоте.
СС на радиочастоте должен вырабатывать опорное напряжение, которое будет использоваться при синхронном детектировании. Основными дестабилизирующими факторами являются шумы приемного устройства, искусственные помехи и доплеровские сдвиги частот. Доказано, что оптимальной схемой, которая позволяет с минимальными погрешностями выделить конкретную несущую является схема ФАПЧ.
Синхронизация на видеочастоте должна обеспечивать определение момента начала или конца элементарных символов в видеосигнале. Проблема следующая:
Предположим, что в начале сеанса связи вы с помощью какого-то устройства определили момент время соответствующий концу элементарного символа. Объект удалялся от приемника с какой-то скоростью. Этот момент времени тоже будет меняться. То есть мы должны следить, как изменяется во временном моменте окончание элементарного символа. Доказано, что если в приемнике только белый шум, то таким следящим устройством является информация системы ФАПЧ. Общей проблемой является то, что мы должны одновременно следить и за частотой и за временем прихода сигнала. Использование сложного сигнала снимает эту проблему.