5.3 Различение сигналов в условиях многолучевости
Принимаемый в реальных условиях сигнал имеет дополнительную флуктуационную компоненту, причины возникновения которой следующие.
Во-первых, во всех предыдущих разделах полагалось, что параметры канала связи (прежде всего коэффициент пропускания) либо постоянны во времени, либо меняются настолько медленно, что их можно считать постоянными на протяжении времени передачи сигнала. Такое положение вещей характерно, например, для кабельной линии передачи, в то время как в атмосферном канале так почти никогда не бывает.
Во-вторых, в процессе распространения сигнал неоднократно отражается от различных объектов (зданий, подстилающей поверхности, автомобилей и т.п.), следовательно, электромагнитное колебание, наводящее ЭДС в приемной антенне, представляет собой сумму большого количества волн, называемых лучами. Такой канал называется каналом со случайно изменяющимися параметрами, а искажения сигнала, возникающие в нем, рассматривают как результат воздействия на сигнал мультипликативной помехи.
Одним из наиболее часто встречающихся методов борьбы с мультипликативной помехой является разнесенный прием, заключающийся в образовании нескольких (часто всего двух) параллельных каналов, в которых одновременно передают один и тот же сигнал. Существует несколько разновидностей разнесенного приема.
Пространственный разнесенный прием заключается в приеме сигнала одновременно на две или более антенн, разнесенных в пространстве на расстояние порядка десяти - ста длин волн (рис. 9.23). Выход антенн соединяется с переключателем, который коммутирует на вход приемника наиболее интенсивный сигнал.
Рис. 9.23 – Система связи с пространственным разнесением
Частотный разнесенный прием состоит в одновременной передаче одного и того же сообщения с использованием общей антенны на двух или более несущих частотах (рис. 9.24). Блок выбора определяет наиболее интенсивный сигнал, который и определяет оценку передаваемой кодовой комбинации.
Рис. 9.24 – Система связи с частотным разнесением
Пространственно-частотный разнесенный прием заключается в передаче сигнала на нескольких несущих, при этом прием ведется на две и более разнесенных в пространстве антенны. Часто встречается комбинация две несущие – две разнесенные антенны.
А как же приемник определяет сигнал, который даст наименьшую битовую ошибку? Существует множество алгоритмов выбора, наиболее известными из которых являются следующие.
Алгоритм выбора максимального сигнала, при котором на вход приемника передается тот сигнал, который имеет максимальную амплитуду. В приведенных выше примерах подразумевается именно такой алгоритм.
Алгоритм линейного суммирования, при использовании которого на вход приемника поступает сумма сигналов из ветвей разнесения.
Алгоритм взвешенного суммирования, когда на вход приемника поступает сумма сигналов из ветвей разнесения, домноженных на весовой коэффициент. Обычно весовой коэффициент пропорционален амплитуде сигнала в ветви разнесения, в результате чего более сильные сигналы суммируются с бóльшим весом.