Когерентный прием сигналов дам.

Рассмотрим случай использования когерентного (синхронного) детектора Рис. 2.17. При когерентном приеме напряжение на входе решающего устройства распределено по Нормальному закону с нулевым средним значением для шума и средним значением при передаче «1», Рис. 2.21:

Рис. 2.21

В случае равновероятной передачи «0» и «1» величина оптимального порога будет равна . С увеличением амплитуды сигнала кривая сдвигается вправо, и область перекрытия кривых уменьшается, а значит, уменьшаются и вероятности ошибок и .Следует заметить, что кривая распределения шума по сравнению со случаем некогерентного приема сдвинута влево и имеет другое распределение. За счет этого область перекрытия кривых, т.е. вероятность ошибки, уменьшается.

Вероятность ошибки при когерентном приеме имеет вид:

= =

Помехоустойчивость когерентного приема выше по сравнению с некогерентным приемом. Прием сигналов с дискретной частотной модуляцией (дчм). Некогерентный прием дчм.

Блок-схема некогерентного приемника ДЧМ-сигналов представлена на Рис.2.22

Приемник работает по двухканальной схеме ДАМ. Полосовые фильтры на входе каждого канала настроены соответственно на частоты посылок и .

Верхний (по схеме) канал отвечает за прием «0», нижний канал – за прием «1». Напряжения с выходов детекторов подаются на вычитающее устройство и далее на решающее устройство с нулевым порогом. Если напряжение на выходе вычи-тающего устройства больше нуля – решение «0»,если меньше нуля – решение «1». Возникновение ошибок с вероятностями и имеет место, когда напряжение огибающей помехи в канале нуля, по которому сигнал не передается, будет больше, чем напряжение огибающей смеси (сигнал + помеха) в канале единицы, по которому сигнал передается. Разнос частот и выбирается достаточно большим чтобы исключить взаимовлияние каналов. Все это позволяет повысить помехоустойчивость приема сигнала ДЧМ по сравнению с ДАМ. Вероятность ошибки при приеме сигналов ДЧМ имеет вид: .

Когерентный прием сигналов дчм.

Для реализации когерентного приема ДЧМ – сигналов в структурной блок-схеме на Рис. 2.22, необходимо заменить амплитудные детекторы синхронными. Вероятность ошибки при когерентном приеме сигналов ДЧМ определяется выражением: .

Прием сигналов с дискретной фазовой модуляцией (дфм). Когерентный прием сигналов дфм.

Блок-схема приемника ДФМ-сигналов представлена на Рис. 2.23:

Полосовой фильтр настроенный на частоту , проводит основную фильтрацию ФМ-сигнала. Детектирование производится фазовым детектором , на второй вход которого подается синфазное (когерентное) опорное напряжение от

ГОН - выскочастотного генератора. При совпадении фаз сигнала и опорного генератора на выходе фазового детектора будет положительное напряжение; при несовпадении фаз - отрицательное. В решающем устройстве в тактовые моменты времени напряжение, поступающее с выхода детектора, сравнивается с порогом . Если , то решение «1», если , то решение «0».

Поскольку посылки сигнала, соответствующие передаваемым «1» и «0» являются противофазными (сдвинуты на 180⁰ ), то напряжение сигнала на выходе детектора в смеси с шумом будет иметь нормальное распределение с дисперсией и средними значениями соответственно; , и , (Рис. 2.24):

Рис. 2.24

Заштрихованные области соответствуют вероятностям ошибок, которые вычисляются следующим образом:

Вероятность ошибки при приеме «1» →

Вероятность ошибки при приеме «0» →

Вследствие симметрии распределения вероятностей и вероятности ошибок и будут одинаковы , т.е. = = .

Отметим, что кривые распределения напряжения на выходе детектора разнесены в большей степени по сравнению со случаем когерентного приема ДАМ и ДЧМ. Это еще более уменьшает зону перекрытия кривых, а значит – и вероятность ошибки.

Средняя вероятность ошибки при приеме сигналов ДФМ равна:

Таким образом, помехоустойчивость при приеме сигналов ДФМ является самой высокой из всех рассмотренных способов приема сигналов. Она равна потенциальной помехоустойчивости сигналов ФМ.

Это следует из сравнения выражений для вероятности ошибок . Кроме того, сравнение кривых плотностей вероятностей для ДАМ и ДФМ позволяет установить, что заштрихованные области ошибок по площади значительно меньше у ДФМ. Причиной этого является то, что среднее значение шума ДАМ (синхронный прием) , а при ДФМ это величина - . Для получения при ДАМ тех величин ошибок необходимо кривую (Рис.2.21) подвинуть вправо на величину , т.е. увеличить амплитуду сигнала в 2 раза. Однако большим недостатком ДФМ является возможность эффекта «обратной работы», возникающего по причине действия помех. Фаза принимаемого сигнала при этом может изменяться на 180⁰ относительно опорного сигнала, и знак посылок меняется на обратный; правильный прием сигнала становится невозможным.