Дискретные согласованные фильтры.
Дискретные СФ получили очень широкое применение. Дискретные СФ, выполненные на туннельных диодах, позволяют обрабатывать сигнал с базой до десятков тысяч и с верхней полосой сигнала до сотен МГц.
КППр – когерентный поэлементный приемник
У дискретного СФ по сравнению с аналоговым имеются существенные отличия. Поскольку фильтр дискретный, сигнал на выходе сумматора будет иметь вид, соответствующий толстой линии. АКФ аналогового фильтра – тонкая линия. В результате помехоустойчивость дискретного СФ меньше на величину π/2.
Основные погрешности, возникающие при передаче цифровых сообщений. Межсимвольные искажения
.
Полоса пропускания фильтра всегда конечна, поэтому всегда возникают переходные искажения. Переходные процессы приводят не только к искажениям группового сигнала, но и к наложению на него остаточных напряжений предыдущих символов. Т.е. возникает дополнительная помеха, которую называют межсимвольной. Канала с такими помехами называют каналами с память.
Межсимвольная помеха – это случайный процесс, вероятностные характеристики которого определяются характеристиками передаваемого сообщения. В том случае, если удается создать высокостабильное напряжение тактовой частоты, а это удается сделать только при большом отношении с/ш, то межсимвольные искажения минимизируются с помощью схемы:
Устранение межсимвольных искажений происходит за счет того, что интегратор обнуляется в конце воздействия элементарного символа. При пониженном отношении с/ш часто используют следующую схему:
От полосы пропускания ФНЧ зависит величина межсимвольных искажений
Допустим:
ЧХ полосовых фильтров симметрична относительно центральной частоты.
Частота подстройки фильтров равна центральной частоте.
Тогда доказано следующее: полоса, при которой минимизируются межсимвольные искажения, должна выбираться из соотношений:
То есть полоса близка к оптимальной при воздействии шумов на систему связи.
Приведенные расчеты показали, что при оптимальной полосе действия межсимвольных помех эквивалентно уменьшению мощности сигнала примерно на 3 дБ.
Особенность межсимвольных помех – их нельзя скомпенсировать путем повышения мощности передатчика.
Многолучевое растяжение сигнала.
На вход приемника поступают сигналы, пришедшие по нескольким лучам. Время запаздывания сигнала, который приходит по лучу с номером k, можно записать в виде:
τЗО – среднее запаздывание, определенное по всем лучам
ΔτЗК – случайное отклонение времени запаздывания по k-му лучу
Очевидно:
Вводится понятие времени многолучевого растяжения:
Структура среды распространения может быть такой, что величина ΔτЗК может принимать любое значение внутри интервала τР. В этом случае говорят о непрерывной многолучевости. Многолучевое растяжение приводит к тому, что k-му передаваемому символу на входе приемника будет соответствовать посылка с увеличенной длительностью.
Эффект многолучевого растяжения существенно снижает качество передаваемой информации.
Для того, чтобы избежать этот эффект: τ0>>τР, т.е. длительность элементарного символа должна быть много больше времени многолучевого растяжения.
Так как R=1/ τ0, то эффект многолучевости приводит к уменьшению скорости передачи информации.
В КВ линиях передачи цифровой информации на дальности 4000 км τР составляет 3 мс. Это очень много. Если исказить сантиметровый диапазон волн, то τР может уменьшиться до десятка мкс. В этом диапазоне волн используются узконаправленные антенны.