14. Оптимальные передача и прием цифровых сигналов в целом.
Теперь
рассмотрим передачу и прием в целом.
Число пользуемых радиосигналов должно
быть равно числу различных передаваемых
блоков (где размер блока =
символов) => т.е.
блоков.
Оптимальный декодер тоже будет корреляционным, но с каналами:
Устройство сравнения не годится => используем устройства поиска наибольшего значения.
Решающее устройство принимает решение уже по-другому (чем в случае посимвольной передачи). На выходе формируется тот блок, в канале сигнала которого выходной сигнал U наибольший.
Таким образом демодулятор сравнивает принятую смесь (сигнал+помеха) со всеми образцами.
В этом случае корреляцию канала тоже можно заменить СФ, но только если можно пренебречь эффектом Доплера. Если нельзя пренебречь, то в ГОС должно быть учтено воздействие эффекта Доплера.
Оптимальный
модулятор в этом случает ставит в
соответствие каждому блоку на входе
радиосигнал => поиск оптимального
модулятора есть поиск наилучшего
множества сигналов
штук, при
которых вероятность
-
вероятность появления i-го
блока никак не зависит от свойств
сигналов.
- вероятность
принятия решения j
в случае i,
зависит от свойств используемых сигналов.
Эта условная вероятность (вероятность трансформации) зависит от степени похожести сигналов. Однако невозможно сделать абсолютно противоположные сигналы, так как они формируются в одном пространстве и их различия ограничены рамками пространства сигналов.
Таким
образом с точки зрения минимизации
- вариант, когда все сигналы в пространстве
сигналов располагаются друг от друга
на одинаковом расстоянии, оптимален.
Мера расстояния между сигналами -
.
=>
должен быть одинаковый для всех сигналов
(т.к. невозможно создать множество, где
для любых
).
Таким образом создаем множество
симплексных сигналов (концы векторов
сигналов находятся в вершинах правильных
многогранников в многомерном пространстве,
этот многогранник – симплекс).
Такими сигналами являются псевдошумовые сигналы.
Как и в случае посимвольной передачи, предположения 1 и 2 верны. Во всех остальных случаях демодулятор нелинеен.
Вероятность
,
+ зная свойства блока + число символов
в блоке, можно найти
(при передаче по блокам) и сравнить её
с
(передачей по символам);
таким образом по помехоустойчивости поблочное лучше символьного, причем с увеличением выигрыш тоже увеличивается.
С
точки зрения сложности построения
модулятора и демодулятора, при п/б
сложность
с
=> сложнее, чем в случае п/с.
+ см. вопрос 13.
15. Процессы модуляции и демодуляции. Их назначение и основные варианты реализации.
Чтобы передать сведения получателю с помощью ЭМП нужно преобразовать электрический сигнал. ЭФП состоит из микрофона, датчика давления, температуры.
Антенна - согласующее устройство (развёрнутый колебательный контур, если ξ(t) - гармонический сигнал).
ξ(t) - первый сигнал.
S(t) - модулированный гармонический сигнал (радиосигнал).
- мощность сигнала,
- энергия.
Распределение энергии амплитудно-энергетического спектра.
При приеме явление резонанса обеспечивает избирательность. В качестве избирательного устройства используется по крайне мере приемную антенну. Далее ставим соотв. фильтрующее устройство, которое позволяет из множества различных возмутителей селектировать то возмущение, которое соответствует модулированному сигналу.
Самой помехоустойчивой считается фазовая модуляция поднесущего сигнала и фазовая модуляция несущего сигнала, но это требует очень большой полосы пропускания системы Чтобы уменьшить требования по полосе пропускания используют AM модуляцию поднесущего сигнала (хотя теряют в помехоустойчивости). Так жe используют однополосную передачу, чтобы сэкономить требуемую полосу передачи СПИ и, тем самым повесить помехоустойчивость. Для модуляции несущего сигнала используют AM или ЧМ (ФМ не эффективна), теряя в помехоустойчивости, но экономя полосу, а тем самым экономя и мощность.
+ см. вопрос 37.