5.2. Формирование сложных сигналов

К основным параметрам характеризующим ШПС относятся:

1). закон (правило) формирования ШПС;

2). число различных сигналов (ансамблем сигналов) L при заданной базе сигналаB;

3). вид функции корреляции R_c();

4). вид спектра сигнала S_c();

5). взаимокорреляционные характеристики ансамбля сигналов и число квазиортогональных сигналов;

6). длительность Tи полоса частотf_cШПС;

7). полоса частот f_iи длительностьt_iэлементарных сигналов в ШПС удовлетворяющие условиям

ШПС подразделяются на ШПС с непрерывным изменением параметров (например, сигналы с ЛЧМ) и ШПС с дискретным изменением параметров. В радиосвязи наибольшее распространение нашли ШПС с дискретным изменением параметров.

Основные виды ШПС с дискретным изменением параметров можно отобразить с помощью частотно-временных матриц. В соответствии с этим различают: параллельные (рис. 5.3, а); последовательные (рис. 5.3, б) и последовательно-параллельные (рис. 5.3, в) ШПС.

f f f

f_c f_c f_c

f_i

0 T t 0 t_i T t 0 T t

а). б). в).

Рис. 5.3. Виды частотно-временных матриц ШПС с дискретным

изменением параметров

Для длительности и полосы частот элементарных сигналов в ШПС при любых i  j(iиj = 1, 2, . . . ,L) справедливы условия:

- параллельные

- последовательные

-последовательно-параллельный

Число возможных различных элементарных сигналовLпри некоторой базеBопределяет ансамбль сигналов, который можно использовать в ШПСС. С ростомBчислоLувеличивается. Сравнивать ШПС по этому параметру следует лишь при некоторой определенной базеB.

5.2.1. Параллельный широкополосный сигнал (шпс)

Одним из первых появился параллельный ШПС(рис. 5.3, а), который представляет собой совокупность разнесенных по частоте импульсов, передаваемых одновременно в течении времениT.Математическое выражениеk-го варианта передаваемого многочастотного сигнала имеет вид:

Здесь A_ki,_ki,_ki- соответственно амплитуды, частоты и фазыi-ых составляющихk-ого варианта параллельного ШПС;L_k+1- число гармонических составляющих, участвующих в формированииk-го варианта сигнала (k = 1,2, ... ,m;m- основание кода используемого в ШПСС),_ki=_k+ i_k,_k- разнос частот. Еслиm=2 (т. е. имеет место двоичный канал), то сигнал представленный как (5.3) соответствует передаче по каналу связи посылок 0 или 1 первичного цифрового сигнала.

Для такого сигнала частоты составляющих лежат в пределах полосы

Разнос частот обычно принимается равным _k = 2 /T. При этом, если разность (_kj - _ki) кратна, то обеспечивается ортогональность отдельных составляющих сигнала

База k-го варианта параллельного ШПС приблизительно равна числу гармонических составляющих входящих в сигнал (5.3). Исходя из (5.1) и определенияf_c в данном случае можно записать

Устройство формирования k-го варианта параллельного ШПС строится в соответствии с (5.3) и имеет вид приведенный на рис. 5.4.

Генератор (Г) выдает периодическую (с периодом Т) последовательность импульсов достаточно малой длительности на когерентно возбуждаемыеL_k=f_cTузкополосные фильтры (контура) со средними частотами_ki. Усилители, включенные после фильтров, определяют значение амплитуды соответствующей гармонической составляющейA_ki. Фазовращатели (ФВ) соответственно устанавливают требуемое значение начальной фазы_ki. Для полученияs_k(t) выходные напряжения ФВ складываются в сумматоре.

_

_

_

Рис. 5.4. Устройство формирования параллельного ШПС

На практике при формировании параллельных ШПС принимается:

1. L_k = L ;

2. A_k = A ;

3. _ki = 0 или(выбираются по заданному для каждого варианта фазовому коду, что позволяет обеспечить шумоподобную структуру формируемого сигнала с относительно равномерным спектром).