60. Способы повышения помехоустойчивости передачи информации.

Повышение помехоустойчивости одна из наиболее важных задач передачи инф-ии и связана с ведением избыточности, т.е. с увел-ем объема сигнала.

Для повышения надежности передачи м/б приняты меры:

1. увел-е мощности сигнала (увел-е сигнала над помехой);

2. применение помехоустойчивого кодирования, что связано с ведением допол. Символов в код передаваемых сообщений, ктр-ые помогают на приемной стороне обнаружить и исправить ошибки, но это приводит к увел-ю времени передачи, либо к увел-ю частоты передачи → к расширению спектра;

3. Применение помехоустойчивых видов модуляции. Большая помехоустойчивость отдельных видов модуляции достигается либо увел-ия времени передачи. ПР в результате увел-ия ширины импульсов при ШИМ;

4. Применение помехоустойчивых методов приема, когда применяют различные методы фильтрации принятого сигнала;

5. применение каналов с обратной связью.

Рассмотрим метод помехоустойчивого приема инф-ии, задача его состоит в использовании избыточности, а также имеющихся сведений о св-вах и хар-ках как сигнала, так и канала связи для увел-ия вероятности правильного приема.

Для умен-ия вер-ти ошибки м/б произведено такое преобразование сигнала U_y(t), ктр-ое увеличит отношение полезной составляющей к помехе. Такое преобразование наз-ют фильтрацией.

Различают частотную фильтрацию, временную и корреляционную.

61. Корреляционное разделение каналов и корреляционная фильтрация.

Сигналы отдельных каналов могут быть представлены в виде

где - описывает носитель, а -модулирующую функцию

.

Сигналы в линии связи представляют собой линейную комбинацию функций :

Если - линейно-независимы, то их можно разделить линейными фильтрами. Многоканальные системы передачи, как правило, линейны. К ним относятся системы с частотным и временным разделением каналов.

Важной разновидностью являются ортогональные, для которых существует общий метод разделения, основанный на применении оператора корреляционной фильтрации.

Умножение сигнала линии на все функции обеспечивает полное разделение любых ортогональных сигналов. Оператор разделения, выполняющий это преобразование, определяет степень взаимной корреляции и .Таким образом, многоканальная система на передающей стороне содержит генератор ортогональных функций и модуляторы, а на приёмной−такие же генераторы и корреляторы.

Эффективность корреляционного метода состоит в том, что он позволяет значительно ослабить влияние перекрёстных помех.

Для умен-ия вер-ти ошибки м/б произведено такое преобразование сигнала U_y(t), ктр-ое увеличит отношение полезной составляющей к помехе. Такое преобразование наз-ют фильтрацией.

62. Демодуляция частотно – модулированных колебаний.

Демодуляция (детектирование) – это процесс преобразования модулированного высокочастотного сигнала в колебание, форма которого воспроизводит низкочастотный модулирующий сигнал. Демодуляторы выполняют функцию, обратную функции, осуществляемой модуляторами. При демодуляции частотно – модулированных колебаний они (сигналы) предварительно преобразуются в колебания с неглубокой амплитудной модуляцией и затем демодулируются (детектируются) амплитудным детектором. Данное преобразование необходимо потому, что нелинейные элементы реагируют на изменения только амплитуды, а не частоты и фазы колебаний.

Частотный детектор. Для выделения передаваемого полезного сигнала из частотно – модулированного колебания применяются частотные детекторы. Преобразование частотной модуляции в амплитудную можно осуществить с помощью линейных цепей, в частности резонансного контура, амплитуда напряжения на котором зависит от частоты входных колебаний. Допустим, что колебательный контур настроен на частоту ω_р и на него подаётся однотональный ЧМ – сигнал с постоянной амплитудой и меняющейся по гармоническому закону частотой

ω(t) = ω₀+ ω_д*cosΩt (здесь ω₀ – частота несущего колебания, ω_д – девиация частоты). Поскольку модуль полного сопротивления колебательного контура зависит от частоты, то амплитуда напряжения на нём будет изменяться во времени при отклонениях частоты ЧМ – сигнала от несущей ω₀. Преобразование ЧМ – сигнала в АМ - ЧМ – сигнал показан на рис. 62.1:

Рис. 4.17. Преобразование ЧМ-сигнала в АМ-ЧМ-колебание

Краткие обозначения: U_к (ω) – зависимость амплитуды напряжения на контуре от частоты; ω (t), U_к (t) – изменение во времени частоты ЧМ – сигнала и амплитуды ЧМ – колебания на выходе контура.

Таким образом, амплитуда ЧМ – колебания на выходе резонансного контура изменяется во времени пропорционально гармоническому модулирующему сигналу, ЧМ – сигнал «превращается» в напряжение, модулированное ещё и по амплитуде. После этого достаточно сложное по структуре АМ – ЧМ – колебание детектируется амплитудным детектором.

Недостаток данного метода демодуляции – ограниченный линейный участок на скате резонансной кривой контура.