Нелинейное и комбинационное разделение каналов

Общая теория нелинейного разделение в настоящее время не разработана. Класс нелинейных систем чрезвычайно широк и разработка нелинейных методов разделения дает важные практические результаты.

Нелинейное разделение каналов Разделение сомножителей

Пусть

,

где - неотрицательные канальные сигналы.

Устройство, выделяющее из их произведения, можно построить следующим образом. Прологарифмируем групповой сигнал

Если функции линейно независимы, то, используя один из известных методов линейного разделения, можно из сигнала u(t) выделить сигналы Затем, применяя операцию потенцирования, можно восстановить сигнал .

Рис. Разделение сомножителей для N=2

Здесь

- операция логарифмирования;

ЛР - операция линейного разделения;

Пот - операция потенцирования.

Разделение по уровню

При разделении по уровню канальные сигналы различаются только значениями. Такие сигналы линейно зависимы, и поэтому линейными методами их разделить невозможно.

Рассмотрим в качестве примера передачу двух последовательностей прямоугольных импульсов, модулированных по длительности. Пусть известно, что в первом канале высота импульсов равна , а во втором , причем .

Групповой сигнал представляет собой сумму канальных сигналов

.

Первый сигнал формируется релейным элементом (например, триггером ) Р с пороговым уровнем . Сигнал получается вычитанием из группового сигнала сигнала .

Комбинационные системы передачи

В МКС с комбинационным разделением каналов групповой сигнал u(t) получается не суммированием канальных сигналов, а в результате некоторой другой операции их объединения.

Рассмотрим одну из таких систем. Предположим, что необходимо передать два цифровых сообщения, которым соответствуют двоичные импульсные последовательности тактовой частотой . Предположим также, что амплитуды импульсов в обоих каналах одинаковы.

На входе устройства объединения (УО), формирующий групповой сигнал, возможны комбинации канальных сигналов, соответствующие указанным в таблице.

Построим УО так, чтобы каждой из возможных комбинаций канальных импульсов оно ставило в соответствие один из четырех вариантов группового сигнала . Таким образом, в данном случае групповой сигнал не является суммой канальных сигналов; он представляет собой отображение сочетаний канальных сигналов, причем способ отображения произволен и определяется проектировщиков системы в зависимости от характеристик линии связи , уровня и характера помех и т.д..

В приведенном примере число возможных состояний каждого из канальных сигналов конечно и равно m = 2. В самом общем случае число возможных колебаний и, следовательно, число вариантов группового сигнала

,

где

N – число каналов;

m - число возможных состояний каждого канального сигнала.

Приемник такой системы должен различать варианты группового сигнала и каждому из М вариантов ставит в соответствие определенную комбинацию канальных сигналов.

Можно предложить следующий вариант построения комбинационной МКС. Предложим, что на вход канала связи поступают цифровые двоичные сигналы с тактовым интервалом . В данном случае m=2 и . Все комбинации входных сигналов нумеруются в некотором порядке. Пусть групповой сигнал представляет собой множество ортогональных на интервале функций , энергии которых одинаковы и равны . Каждой из М комбинаций входных сигналов соответствует одна определенная функция множества U.

Как различить такие сигналы на приемной стороне нам уже известно из теории корреляционного разделения каналов. Приемник измеряет напряжение, пропорционального взаимной корреляции принятого сигнала с каждым из возможных сигналов и признает за переданный тот сигнал, с которым принятый сигнал имеет максимальную корреляцию.