Вопрос 3. Влияние неидеальности синхронизации на помехоустойчивость оптимальных приемников.

Синхронизация – строгие соответствие между режимом р-ты приемного устройства и параметрами принимаемой последовательности посылок с-ла.

– высокочастотная (измерение ч-ты и начальной фазы принимаемого с-ла и использов. этих сведений для подстройки ч-ты и фазоэталонных с-лов в приемнике);

– временная;

– символьная или тактовая синхронизация (установление, начала и окончания каждой элементарной посылки);

– синхронизация слов (определ. начало и оконч. кодовой комбинации);

– кадровая синхронизация (синхронизация кадра из нескольких кодовых комбинаций);

Синхронизация извлекается из  инф. с-ла

из синхросигнала, передаваемого отдельно.

Неидеальность синхронизации приводит к ухудшению помехоустойчивости приемника и чтобы этого не произошло увеличивают энергию посылки с-ла, т.е. происходит энергетический проигрыш.

Вид синхронизации	Величина рас­согласования	Требуемая вероят­ность ошибки	Необходимое увели­чение энергии посылки
Высокочастотная по фазе	Δφр = (10 – 15)0	10-4…10-5	1,1…1,15
Высокочастотная по частоте	Δfр = 0,1/T	10-4…10-5	1,15…1,25
Временная по моменту прихода сигнала	Δτр = 0,05T	10-4…10-5	1,3…1,5

Табл. показывает, во сколько раз необходимо увеличить энергию посылки по срав. с идеальной синхронизацией для получения той же вер-ти ошибки.

Тема 5. Прием сигналов в системах передачи дискретных сообщений.

Лек. 11. Прием сигналов со случайными параметрами.

1. Оптимальный прием сигналов при неопределенной начальной фазе.

2. Прием дискретных сигналов с замиранием.

Характеристики реальных каналов связи изменяются во времени случайным образом  параметры приходящих с-лов не будут известны точно. Это в первую очередь

а) начальная фаза с-ла (условия формирования с-ла в передатчике + флуктуация времени распространения в канале;

б) амплитуда сигнала.

Вопрос 1

Если фаза изменяется медленно, т.е. ее значение почти постоянно в течение нескольких интервалов Т, то это сводится к решенной задаче приема полностью известных с-лов.

Если начальная фаза изменяется случайным образом от посылки посылке, то оптимальный приемник для с-лов с полностью известными параметрами нецелесообразен.

Различие сигналов при полном отсутствии (или при полном отказе от использования) сведений о начальной фазе каждой посылки наз. некогерентным приемом.

Задача 1) Определить правило решения оптимального приемника с неизвестной начальной фазой.

2) Разраб. структурную сх.

3) Определ. вер-ть ошибки.

С-л на вх. приемника

инф. пар-ры неизвестная нач. фаза

Представим в виде 2-х составляющих со случайными амплитудами, но постоянными начальными фазами

Для каждого слагаемого можно применить оптимальную корреляционную обработку, т.е. создать сх. вычисляющие интегралы

Для получения рез-та, независящего от φ, используют оба канала совместно

(5.27)

Правило р-ты некогерентного приемника двоичных равновероятных с-лов с одинаковой энергией.

(5.28)

Рис. Структурная сх. оптимального некогерентного приемника (квадратурный корреляционный приемник).

Т.к. с-лы имеют одинаковую энергию, то их амплитуды тоже одинаковые и информативным пар-ром явл. частота, т.е. УМ_н.

Амилитуда и нач. фаза на вых. ГS₀(t) и ГS₁(t) произвольна, но по фазе они сдвинуты на 90º с помощью фазовращателя.

Подобно приемнику с-лов, известных точно оптим. некогерентный приемник может быть реализован на согласованных фильтрах, т.к. значение огибающей напряжения на вых. фильтра, согласованного с с-лом S_i(t), в момент времени t = T с точностью до постоянного множителя оказывается равным величине V_i.

Для равновероятных сообщений с одинаковой энергией.

Рис. Структурная сх. оптимального некогерентного приемника на базе согласованных фильтров.

Из (5.27) следует, что верность передачи тем выше, чем значительнее отличаются друг от друга величины V₀ и V₁ в соответствии помех.

V _{i min} = 0, т.к.

для этого необходимо, чтобы с-лы были ортогональны независимы от начальной фазы φ. Такие с-лы наз. ОРТОГОНАЛЬНЫМИ В УСИЛЕННОМ СМЫСЛЕ:

– УМ_н;

– неперекрывающиеся во времени с-лы;

– и др.