71
10. СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ[1, 8, 9]
10.1.Выбор сигналов в системах передачи дискретных сообщений
Вреальных системах передачи информации при выборе сигналов
необходимо учитывать особенности передаваемых сообщений, условия работы системы, технические ограничения на параметры и характеристики РТС ПИ. Учет этих факторов затрудняет решение задачи о выборе сигналов, поэтому ее решают для идеализированных условий, а затем результаты уточняют для конкретных реальных условий.
Рассмотрим оптимальный гауссовский канал связи. В этом случае источник информации согласован с каналом с помощью кодирования: производительность источника равна пропускной способности канала[см.
выражение (9.4)]. На |
основании этого соотношения |
выразим удельные |
затраты полосы (9.6) оптимальной системе: |
|
|
bDf = DfЭ С = DfЭT0 |
= DfЭT log m = B log m , |
(10.1) |
где B = DfЭT - база сигнала.
Представляют интерес два характерных случая: сигналы с малыми
затратами полосы и сигналы с малыми затратами энергии. |
|
|
Сигналы с малыми затратами полосыдолжны |
обеспечивать |
|
выполнение условия bDf <1 . В соответствии с выражением(10.1) |
для |
этого |
необходимо, чтобы база сигналов была минимальной( B ; 1 ), |
а |
размер |
алфавита m большим ( m > 2 ). При B =1 |
|
|
bDf =1 log m , |
(10.2) |
|
а удельные затраты энергии на основании формул (9.8) и (10.2) определяются выражением bE = (m -1)
(aC log m).
При |
B =1 и |
m > 2 сигналы |
называют многоуровневыми |
||||
(многоосновными) простыми сигналами. Полоса частот, занимаемая таким |
|||||||
сигналом, |
определяется |
посылкой |
и не зависит |
от числат используемых |
|||
посылок. |
Примерами |
таких |
сигналов |
являются |
комбинированные |
||
амплитудно-фазоманипулированные |
сигналы, сигналы |
с |
многократной |
||||
фазовой |
манипуляцией |
Затраты |
энергии |
при |
уменьшении |
затрат полосы |
|
увеличиваются. В реальных системах увеличениюm препятствует также нестабильность характеристик, поэтому применяют сигналы, у которых m £ 8 .
Сигналы |
с малыми |
затратами энергиив оптимальном канале |
|||
приводят к значительным |
затратам полосы приb ® b |
E min |
= ln 2 a имеем |
||
|
|
E |
|
C |
|
bDf >>1 . Отсюда |
следует, что |
база сигнала B >> log m , т.е. |
B >>1. |
Сигналы с |
|
большой базой (сложные сигналы) обеспечивают малые затраты энергии.
При m = 2 |
имеем bDf = B |
т.е затраты полосы определяются величиной базы |
сигнала. На |
основании |
соотношений(9.8) и (10.1) для двоичных сигналов |