Вопрос 2. Прием дискретных с-лов в каналах с замираниями.

Рис. Рассеяние и переизлучение с-ла в среде.

К аналы со случайными параметрами и свободно распространяющимися сигналами (кроме фазы, флуктуирует амплитуда)

I гр.

Существует геометрическая видимость передатчик – приемник.

Случайные измен. пар-ров среды приводят к var коэф. передачи канала и времени распространения с-ла.

Var пар-ры среды медленно и можно считать const за время сеанса, но от сеанса к сеансу var случайным образом.

Запас мощности передатчика, смена раб. ч-т, уменьшение скорости передачи  поддерживает треб. верность передачи.

Геометрическая видимость передатчик – приемник отсутствует. Связь обеспечивается за счет отражения и рассеивания с-ла локальными неоднородностями среды распространения (см. рис. ). Появление неоднородностей – рез-т действия быстро изменяющихся случайных факторов (вихревые процессы, физико-химические превращения и др. уменьшаются).

Рез-т  излученный с-л попадает на вх. приемника по многим путям (многопутевое распространение, многолучевость). На вх. приемника ∑ отдельных колебаний, время и амплитуда которых случайны. Возникает интерференция и как следствие «замирания».

Для оптим. приема надо знать хар-р поведения их огибающей и фазы.

Полагают, что за время, равное длительности посылки с-ла структура среды не успевает существенно измениться.  у суммарного с-ла на вх. приемника амплитуда и фаза в пределах длительности одной посылки остаются ≈ постояннными и изменяются от посылки к посылке. Амплитуда меняется медленнее чем фаза.

Статистические св-ва огибающей сигнала в канале с замираниями описывают с помощью ф-ции распределения. Чаще всего для этого исп. з-н Рэлея.

Т.к. амплитуда вх. с-ла С.В., то h_x² и p_ош(h_x²) – тоже С.В.  необходимо усреднить p_ош(h_x²) по всем возможным значениям h_x². С исп. Рэлеевского распределения

h₀² – энергетическое отношение с-л/шум без учета случайных параметров среды;

γ_c² – постоян. коэф., зависит от класса рассматриваемх двоичных с-лов.

При одной и той же ср. мощности передатчика помехоустойчивость в канале с замираниями существенно ниже (хуже), чем в канале с постоянными параметрами.

Например, для достижения p_ош = 10^-5 в канале с релеевскими замираниями необходимо увеличить мощность по срав. с каналом без замираний ≈ 4500 раз.

Основ. способ увеличения помехоустойчивости – разнесенный прием.

Суть – решение о переданном символе производится не по одному, а по нескольким, несущим одно и то же сообщение с-лам.

Варианты:

А. Частное разнесение – одновременно передавать не нескольких частотах.

Б. Временное раснесение – повторение несколько раз через определенные промежутки времени.

В. Пространственное разнесение – от одного передатчика принимать сразу на несколько антенн, расположенных на некотором расстоянии друг от друга.

Г.

Д.

……и т.д.

- по углу прихода луча;

- по поляризации;

- по времени запаздывания…

Общее требование к разнесенному приему: чтобы взаимная корреляция замираний в ветвях (разнесения) была незначительной.

 с увеличением числа ветвей разнесения увеличивается вер-ть того, что хотя бы в одной ветви амплитуда с-ла окажется достаточно большой, чтобы обеспечить треб. верность передачи.

Но увеличение числа ветвей до 3 шт существенно уменьшает р_ош, увеличение числа ветвей до 4 шт и более не существенно снижает р_ош.