ТУСУР
Теория электрической связи
Часть 5
Профессор кафедры радиотехнических систем, д.т.н. Юрий Павлович Акулиничев
ТУСУР |
2 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
|
Методы приема |
|
Методы модуляции гармонической несущей |
|
последовательностью двоичных символов |
|
ТУСУР |
3 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
Корреляционный приемник двоичного сигнала
u(t) Перемно- |
|
c(t) |
Интегратор |
v Пороговое |
0 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на интервале |
|
|
|
|
|
|
|
|
житель |
|
|
|
|
|
устройство |
1 |
||||
|
|
|
|
|
|
(to,to+τ) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
w(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
tк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
v u(t)w(t)dt, |
|
|
||||||
|
|
|
колебания |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
опорного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tк |
tк |
v vc vш a uc (t)w(t)dt uш (t)w(t)dt.
tн |
tн |
ТУСУР |
4 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
Корреляционный приемник двоичного сигнала
АМ |
0 пауза, |
|
1 u(t), |
Решается задача обнаружения импульса u(t) на фоне шума, при этом
u(t), |
tн t tк , |
w(t) |
вне этого интервала. |
0, |
ЧМ, 0 u0 (t), |
|
Решается задача различения |
|||||||
|
|||||||||
ФМ 1 u (t), |
|
сигналов u0(t) и u0(t) |
|
|
|||||
|
на фоне шума, при этом |
|
|||||||
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
u (t) u (t), |
t |
|
t t , |
|||
|
|
|
0 |
1 |
|
н |
|
к |
|
|
|
w(t) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
вне этого интервала. |
|||||
|
|
0, |
|||||||
ТУСУР |
5 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
W(z/1) |
W(z/0) |
0 z
Условные плотности вероятности сигнала на выходе интегратора корреляционного приемника
ТУСУР |
6 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
Вероятность ошибки при приеме двоичного сигнала в когерентной СПИ
zп
W (z / 0)dz |
- вероятность ошибки первого рода |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
W (z /1)dz |
- вероятность ошибки второго рода |
|
|
||
zп |
|
|
Полная вероятность ошибки |
p 1 Ф(q), |
|
где Ф(q) – интеграл вероятности,
q2 = Ec /No – отношение сигнал-шум.
ТУСУР |
7 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Элемент |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
М2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
задержки |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Фазовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пороговое |
|
|
|||||
детектор |
|
|
Интегратор |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
устройство |
1 |
|
|
|||||||||
демодулятора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удвоитель |
|
|
|
Фазовый детектор |
|
|
|
|
Делитель |
||||||||||
частоты |
|
|
|
системы ФАПЧ |
|
|
|
|
частоты |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ФНЧ |
|
|
|
|
ГУН |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функциональная схема корреляционного приемника двоичного сигнала c ОФМ с системой ФАПЧ в частично-когерентной СПИ
(ГУН - генератор, управляемый напряжением)
ТУСУР |
8 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
|
|
|
Вероятность ошибки |
|
pОФМ pФМ (1 pФМ ) (1 pФМ ) 2 pФМ
То есть, при большом отношении сигнал-шум вероятность ошибки при приеме сигнала с ОФМ (в частично-когерентной системе)
всего в два раза больше, чем вероятность ошибки при приеме сигнала с ФМ
(в когерентной системе)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТУСУР |
|
|
|
|
9 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теория электрической связи |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Обнаружение сигнала в некогерентной СПИ |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интегратор |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Перемно- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
на интервале |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
житель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(to,to+τ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w(t) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор
опорного
колебания
Фазовращатель на 90 град.
+ |
Пороговое
устройство
0
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интегратор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Перемно- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
на интервале |
|
|
|
|
|
||||
|
житель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
(to,to+τ) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТУСУР |
10 |
Теория электрической связи |
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
Вероятность ошибки при различении двух ортогональных сигналов, например, при использовании ЧМ
p 0.5exp q2 
2
|
|
|
ТУСУР |
|
|
|
11 |
|
|
|
Теория электрической связи |
|
|
|
|
|
|
Профессор кафедры радиотехнических систем Ю.П. Акулиничев |
|
||||
|
Различение двух сигналов и вероятность ошибки |
||||||
|
1 |
|
Когерент |
Некогерентная |
|
|
|
ошибки |
|
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
Вероятность |
0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,001 |
|
|
|
|
|
|
|
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
Отношение сигнал-шум, дБ
Вывод: когерентная СПИ имеет заметные преимущества при малом отношении сигнал-шум