9.8 Кодовий розподіл сигналів
Ефективність систем передачі дискретних повідомлень можна істотно підвищити застосовуючи багатопозиційні сигнали і коригувальні коди. Вибір сигналів і кодів у цих випадках є визначальним для побудови високоефективних кодеків і модемів. Це досягається збільшенням ширини спектра сигналу, тобто за рахунок частотної надмірності. У всіх цих системах різко виражений поріг завадостійкості.
На
рис. 9.18 наведені криві ефективності
для аналогових і цифрових систем
передачі безперервних повідомлень. Ці
криві розраховувалися за формулами
;
(9.27)
Для
аналогових систем цифри на кривих
показують значення
,
а цифри в дужках значення
.
В порогової області криві для ЧМ
зображені пунктиром. Роботу в цій
області можна реалізувати при слідкуючому
прийомі.
Для
цифрових систем передачі безперервних
повідомлень розрахунки проводилися з
урахуванням мінімально необхідних
смуг каналу
.
Практично це відповідає каналу, у якому
міжсимвольні завади повністю скоректовані.
Цифри на кривих показують основу коду.
Криві розраховані для ймовірності
помилки
,
що відповідає відношенню сигналу до
шуму
дБ
при рівності потужностей шуму квантування
й шуму помилкових
імпульсів
=
[44].
З
рис. 9.18 видно, що ефективність реальних
систем істотно нижча межі Шеннона.
Характер обміну між
і
(вигляд кривих ефективності) залежить
від виду модуляції (сигналу) і коду.
Рисунок 9.18 – Криві енергетичної та частотної ефективності аналогових і цифрових систем зв'язку
У системах космічного зв'язку визначальною є вимога, відповідно до якої необхідно забезпечити найкраще використання потужності сигналу при заданій вірності передачі інформації.
Цю умову найповніше задовольняють цифрові системи із ФМ і ВФМ. Ефективність цих систем можна істотно підвищити за рахунок коригувальних кодів. У системах проводового зв'язку найважливішим показником є частотна ефективність. Тут визначальним є вимога, відповідно до якої необхідно домогтися найкращого використання смуги частот каналу при заданій вірності передачі. Цій умові найповніше відповідає односмугова модуляція (ОМ).
Аналогові
системи з ОМ, AM й вузькосмугова ЧМ
забезпечують високу частотну ефективність
при порівняно низькій енергетичній
ефективності
.
Застосування цих систем доцільно в
каналах з гарною енергетикою (при
великих значеннях
)
або в тих випадках, коли необхідне
значення
мале. Цифрові системи забезпечують
високу
-ефективність
при досить добрій
-ефективності.
В каналах з обмеженою енергетикою (при
малих значеннях
)
переваги цифрових систем особливо
помітні.
При високій якості передачі, коли необхідні значення великі, широкосмугові системи з ЧМ і цифрові системи забезпечують приблизно однакову ефективність.
У багатоканальних системах ефективність зв'язку знижується через недосконалість системи розподілу сигналів. Для таких систем можна користуватися розрахунковою формулою [44]
,
(9.28)
де
— усереднена ефективність методів
модуляції по всіх каналах.