Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Нестандартные методы защиты информации. Лабораторный практикум

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 207 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

(

)

Рис. 4.2. Структурная схема сдвоенного пространственно-

разнесенного приема сигналов с автовыбором

Выбор ветви разнесения осуществляется на основе результатов сравнения уровней сигналов (или отношений сигнал/шум) в трактах промежуточной частоты приемников или на их выходах, как это показано на рис. 4.3. Соответствующее устройство управления (1 или 2) отключает канал приема с наименьшим в данный момент времени уровнем сигнала (или отношением сигнал/шум).

Формирование результирующего отношения сигнал/шум

0рез

сигналов с автовыбором ветви разнесения иллюстрирует рис. 4.3.

при сдвоенном пространственно-разнесенном приеме

Рис. 4.3. Формирование результирующего отношения сигнал/шум

при разнесенном приеме с автовыбором

Из рис. 4.3 следует, что на интервале времени

рез 02

(

)

0102

(

)

212222

(

)

рез 0 рез 0рез

20рез

0 tt

отно-

шение сигнал/шум на выходе второго приемника

на выходе первого

сигнал

4.2 – нижняя ветвь разнесения). Первый (верхний) канал приема на данном интервале времени отключен устройством управления 1.

В течение временного интервала ство

Рассмотрим основные результаты методики оценки помехоустойчивости некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов частотной и относительной фазовой телеграфии с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигнала в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех в каналах приема.

разнесения вероятность ошибочного приема сигналов ЧТ и ОФТ определяется выражениями:

Р hQ

ош_ЧТ 0

РhQ

вых

Помехоустойчивость пространственно-разнесенного приема.

В данном случае при отсутствии корреляции замираний в ветвях

ош_ФТ 0

формирует только второй канал приема (на рис.

, что определяет выбор верхней ветви разнесения и т. д.

, поэтому

222

hhQh

+++K

( )( ) ( )

0рез 0рез 0рез

212

222

hhQh

+++K

( )( ) ( )

ttt

выполняется неравен-

и результирующий

больше, чем

(4.2)

(4.3)

где Q – число ветвей разнесения (каналов приема); тирующее математическое ожидание энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника.

На рис. 4.4 представлены кривые помехоустойчивости некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов частотной телеграфии, построенные в соответствии с выражением (4.1) для различного числа ветвей разнесения Q.

– резуль-

Рис. 4.4. Кривые помехоустойчивости некогерентного

ош_ЧТ

const

ош_ЧТ

пространственно-разнесенного приема сигналов ЧТ

Из анализа рис. 4.4 следует, что с увеличением числа каналов

приема вероятность ошибки

отношения сигнал/шум

пень уменьшения ветви разнесения (после Q = 2) снижается. Поэтому на практике при выборе кратности пространственного разнесения антенн необходимо учитывать целесообразность с экономической точки зрения.

Таким образом, приходим к следующим выводам.

1. Применение разнесенного приема обеспечивает повышение помехоустойчивости некогерентного пространственноразнесенного приема сигналов частотной и относительной фазовой телеграфии связи по сравнению с одиночным приемом.

2. Применение более чем двух антенн при разнесенном приеме существенного выигрыша в вероятности связи не дает.

h =

с применением каждой последующей

(при фиксированной величине

) уменьшается. При этом сте-

Указания по порядку выполнения работы

{

}

,0,;1,2

1tD=

Методику выполнения работы рассмотрим на примере исследования некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов частотной и относительной фазовой телеграфии с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигнала в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех в каналах приема.

Будем считать, что для исследуемых каналов связи с независимыми релеевскими замираниями сигналов и помех в каналах приема получена выборка значений математического ожидания (среднего значения) энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника в виде совокупности дискретных отсчетов

hktkNq×D==

( )

с.

Из результатов измерений значений энергетического отношения сигнал/шум на входах приемников первой и второй ветви разнесения в указанные дискретные моменты времени сформированы выборочные совокупности, которые сохранены в формате тестовых файлов h201.prn и h202.prn.

Требуется в математическом пакете Mathcad:

- прочитать исходные данные о реализациях энергетического

отношения сигнал/шум на входах приемников первой и второй ветви разнесения из тестовых файлов h201.prn и h202.prn;

- построить временные диаграммы распределения энергетиче-

ских отношений сигнал/шум на входах приемников первой и второй ветви разнесения;

- выполнить формирование результирующего отношения сиг-

нал/шум при разнесенном приеме с автовыбором в соответствии с алгоритмом (8.1);

- по формулам (4.2–4.3) рассчитать помехоустойчивости неко-

герентного приема сигналов ЧТ и ФТ для исследуемого канала связи с релеевскими замираниями и сравнить полученные результаты между собой;

- исследовать, как при заданном число ветвей разнесения (ка-

налов приема), будет изменяться потенциальная помехоустойчивость некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов ЧТ и ФТ с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигна-

, взятых с периодом дискретизации

ла в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех

20рез

в каналах приема, если результирующее математическое ожидание

энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника будет изменяться от 1 до 1000 с шагом 1 (построим графики, используя логарифмический масштаб осей);

- исследовать, как будет изменяться потенциальная помехо-

устойчивость некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов ЧТ и ФТ с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигнала в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех в каналах приема, если результирующее математическое ожидание энергетического отношения сигнал/шум на входе прием-

ника

будет изменяться от 1 до 1000 с шагом 1, а число ветвей разнесения (каналов приема) будет изменяться от 1 до 4 с шагом 1 (построить графики, используя логарифмический масштаб осей, раздельно для сигналов ЧТ и ФТ).

Рассмотрим решение поставленной задачи в математическом па-

кете Mathcad.

1. Запускаем Mathcad и создаем новый Mathcad-документ. Со-

храняем его под именем, например, Lr_4.xmcd.

2. Копируем в директорию файла Lr_4.xmcd файлы исходных

данных h201.prn и h202.prn.

3. Считываем файлы данных h201.prn и h202.prn с выборочными совокупностями значений математического ожидания энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Считываем файл данных h201.prn и h202.prn

4. Определяем количество столбцов (cols) и строк (rows) в векторах h201 и h202 с данными, прочитанными из файла h201.prn и h202.prn (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Количество столбцов и строк в векторах h201.prn и h202.prn

5. Строим временные диаграммы распределения энергетических

отношений сигнал/шум на входах приемников первой и второй ветви разнесения (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Временные диаграммы распределения энергетического отноше-

ния сигнал/шум на входах приемников первой и второй ветви разнесения

6. Формируем и строим временную диаграмму результирующего отношения сигнал/шум при разнесенном приеме с автовыбором в соответствии с алгоритмом (4.1) (рис. 4.8).

7. По формулам (4.2) – (4.3) рассчитываем помехоустойчивости некогерентного приема сигналов ЧТ и ФТ с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигнала в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех в каналах приема и сравниваем полученные результаты между собой (рис. 4.9).

Рис. 4.8. Результирующее отношение сигнал/шум

при разнесенном приеме с автовыбором

Рис. 4.9. Результат расчета помехоустойчивости когерентного

приема сигналов ЧТ и ФТ для исследуемого канала связи

Сравнив полученные результаты между собой, убеждаемся в том, что помехоустойчивость некогерентного пространственноразнесенного приема с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигнала в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех в каналах приема сигналов ФТ выше, чем для сигналов АТ примерно в два раза.

6. Исследуем, как при заданном число ветвей разнесения (кана-

20рез

лов приема), будет изменяться потенциальная помехоустойчивость некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов ЧТ и ФТ с автовыбором ветви разнесения по максимуму сигнала в условиях независимых релеевских замираний сигналов и помех в каналах приема, если результирующее математическое ожидание

энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника будет изменяться от 1 до 1000 с шагом 1 (построим графики, используя логарифмический масштаб осей) (рис. 4.10 и 4.11).

Рис. 4.10. Определение исследуемых функций

Рис. 4.11. Результаты исследования потенциальной помехоустойчивости

некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов ЧТ и ФТ

Анализ кривых на рис. 4.11 свидетельствует о том, что для лю-

20рез

ош_ЧТош_ФТ

20рез

бого фиксированного значения математического ожидания распределения энергетического отношения сигнал/шум на входе приемни-

ка

ника разнесения (каналов приема) будет изменяться от 1 до 4 с шагом 1 (построим графики, используя логарифмический масштаб осей, раздельно для сигналов ЧТ и ФТ) (рис. 4.12–4.15).

выполняется условие

7. Исследуем, как будет изменяться потенциальная помехо-

будет изменяться от 1 до 1000 с шагом 1, а число ветвей

РР

Рис. 4.12. Определение исследуемых функций при приеме сигналов ЧТ

Рис. 4.13. Результаты исследования потенциальной помехоустойчивости

20рез

ош_ЧТош_ФТ

ош_ЧТ

ош_ФТ

const

некогерентного пространственно-разнесенного приема сигналов ЧТ

Рис. 4.14. Определение исследуемых функций при приеме сигналов ФТ

Анализ кривых на рис. 4.13 и 4.15 свидетельствует о том, что для любого фиксированного значения математического ожидания распределения энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника

РР

ошибки

сигнал/шум

и числе ветвей разнесения (каналов приема)выполняется условие

. С увеличением числа каналов приема вероятность

h =

0рез

(при фиксированной величине отношения

) уменьшается.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 207 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]