Основные методы разнесенного приема.

Главная задача разнесенного приема – добиться уменьшения вероятности ошибки. Эту задачу необходимо решить при минимальных затратах полосы, времени, мощности при аппаратных затратах.

Нахождение структуры оптимального приемника при разнесенном приеме представляют собой математическую задачу. Поэтому все технические решения, которые используются, найдены эвристически.

Задача многолучевого приема: имеется n сигналов, приходящие по n лучам:

y₁(t) = S_X1(t) + u₁(t)

y₂(t) = S_X2(t) + u₂(t)

y_n(t) = S_Xn(t) + u_n(t)

где n(t) – белый нормальный шум

S_Xn – полезный сигнал

То есть на входе приемника имеем n слов, соответственно и n ветвей. Задача в том, чтобы объединить ветви таким образом, чтобы обеспечить максимальное отношение с/ш или минимизировать вероятность ошибки.

УА – устройство анализа

УПР – устройство принятия решения

УОВ – устройство объединения ветвей

Необходимо сконструировать систему УОВ. Будем предполагать, что реализация, которая приходит по разным ветвям имеет коэффициент корреляции много меньше единицы.

Все УОВ делятся на 2 группы:

• додетекторные

• последетекторные

Додетекторные устройства объединения ветвей.

Додетекторные УОВ могут применяться только тогда, когда время многолучевого растяжения незначительно по сравнению с длительностью посылки. Существует несколько разновидностей этого метода.

Разнесенный прием с использованием автовыбора лучшей ветви.

Суть: УОВ анализирует отношение с/ш в каждой ветви и выбирает ту ветвь, где с/ш больше. Если во всех ветвях одинаковы, то выбирается ветвь, у которой больше мощность сигнала или в которой огибающая сигнала максимальна. В процессе работы происходит постоянное переключение ветвей.

k – число ветвей

W – энергетический выигрыш при автовыборе лучшей ветви

Результаты расчета показывают, что вероятность ошибки уменьшается в 25-30 раз по сравнению с приемом по одной ветви. Известно два варианта автовыбора:

1. Переключение приемника

2. Переключение антенны

Вариант с переключением приемника позволяет получить несколько лучшие результаты, но схема с переключением антенны проще. При использовании автовыбора лучшей ветви приходится расширять полосу приемника. Это необходимо делать для того, чтобы уменьшить время переходных процессов.

Разнесенный прием с линейным сложением ветвей.

Идея: имеются 2 ветви, есть система ФАП, которая представляет из себя ФД. Он определяет разность фаз между сигналами, приходящими по двум ветвям, и сигнал, пропорциональный разноти фаз, управляющий работой гет2. В результате на УОВ приходят сигналы в фазе. Если имеется несколько ветвей, то фазы сигналов в каждой ветви подгоняются под фазу какой-либо заранее выбранной ветви.

Разнесенный прием с оптимальным линейным сложением ветвей.

У предыдущей схемы есть недостаток: с одинаковыми весами суммируются все сигналы, т.е. сигналы, пришедшие по нескольким ветвям. При оптимальном линейном сложении схема остается той же самой, но система АРУ работает наоборот. Она подавляет сигналы с тех приемников, на вход которых приходи сигнал с меньшей мощностью.

Строгий анализ методов разнесенного приема с додетекторным УОВ показал следующее:

1. Использование ветвей свыше 3-5 нецелесообразно

2. Оптимальное линейное сложение показывает лучшие результаты

3. Проигрыш автовыбора лучшей ветви и просто линейного сложения проигрывают оптимальному линейному сложению не очень сильно. Разница 1-2 дБ.