40 Временное разделение каналов. Структурная схема многоканальной системы передачи с временным разделением каналов.

Используется для передачи аналоговой и дискретной информации. ВРК возможно в случае с импульсной модуляцией. При большой скважности между импульсами одного канала оставляющие большие промежутки времени, в которых можно разместить импульсы других каналов. Все каналы занимают одну и ту же полосу частот, но линия связи используется поочередно для периодической пе­редачи канальных сигналов. Частоту повторения канальных сигналов выбирают согласно теореме Котельникова. Для синхронизации работы переключателей передатчика и приемника передают вспомогательные синхронизирующие импульсы, для которых отводят один или несколь­ко каналов. При ВРК используют различные виды импульсной моду­ляции в каналах: ФИМ, ШИМ, ИКМ, ДМ и др. Для радиолиний при­меняют двойную модуляцию: ИКМ-ОФМн, ФИМ-ЧМ и др.

Структурная схема многоканальной системы передачи с ВРК:

М – модулятор

ПБ – промежуточный блок

ГИ – генератор импульсов

СТ – счетчик

ДС – декодер

ГН – генератор несущей

ПРД – передатчик

ЛС – линия связи

ИП – источник помех

ПРМ – приемник

Д – детектор

ВСИ – выделение синхроимпульса

И – схема совпадения

РЛ – распорядительная линия (ГИ+СТ+ДС)

Принцип временного разделения сигналов состоит в том, что с помощью коммутатора Kпер групповой тракт предоставляется поочередно для передачи сигналов каждого канала многоканальной системы. При передаче не­прерывных сообщений для временного уплотнения используется дискретизация по времени (импульсная модуляция). Сначала передается сигнал (импульс) 1-го капала, затем следующего канала и т. д., до последнего канала за номером N. после чего опять включается 1-й канал и процесс периодически повторяется. На приемном конце устанавливается аналогичный коммутатор Кпр, который подключает групповой тракт поочередно к приемникам разных каналов. Приемник каждого к-го канала должен быть подключен только на время передачи к-го сигнала и выключен все остальное время, пока передаются сигналы в других каналах. Это означает, что для нормальной работы многоканальной систе­мы с временным разделением необходима синхронная и синфазная работа коммутаторов на приемной и передающей сторонах. Часто с этой целью один из каналов занимается под передачу специальных импульсов синхронизации, предназначенных для согласованной во времени работы Кпер и Кпр.

41 Оптимальный прием сигналов. Задачи и критерии оптимального приема.

Одной из центральных задач при исследовании (синтезе и анализе) различных систем передачи является задача определения оптимального алгоритма обработки (приема) сигналов в условиях воздействия помех.

Задача оптимального приема дискретных и импульсных сигналов формулируется следующим образом. Предположим, что на вход приемника на интервале (0,Т) поступает колебаниеy(t). которое является функцией полезного сигнала S(λ,t), переносящею сообщение λ (непрерывное λ или дискретное λ_i), и аддитивной помехи n(t):

Статистические характеристики сообщения и помех считаются час­тично или полностью известными.

В общем случае приемное устройство производит над у(0 некоторую операцию U[•] так, что на выходе приемника получается оценка сообщения или решение = U[y(t)]. Операция U[•], которая производится в приемнике над y(t) для образования решения (оценки) , называется правилом решения.

В теории оптимального приема в качестве обобщенного критерия качества приема сигнала принимается так называемый средний риск.

((8.1.1)

где J(λ,) — функция потерь (стоимости, штрафа или цены за неправильные решения), которая выбирается исходя из задач приема и может быть простой, квадратичной и т. п.; Λ и — области всех возможных значений λ и ; w(λ , ) — совместное распределение λ и .

Оптимальным правилом решения называется такое, которое обеспечивает минимум среднего риска R, т. е. при котором выражение (8.1.1) минимально.

Выражение (8.1.1) при регулярном решении можно также предста­вить в виде:

(8.1.2)

Из приведенных формул видно, что средний и условный риски за­висят лишь

от произведения функции потерь J(λ,) и апостериорной вероятности w_y(λ) (плотности распределения вероятностей).

Таким образом, оптимальное приемное устройство прежде всего должно вычислять апостериорное распределение w_y(λ) для всего диапазона возможных значений λ и на основании ее анализа принимать решение, наилучшее с точки зрения некоторого критерия J(λ,).

В ряде весьма важных случаев минимизация среднего или условного риска при различных функциях потерь приводит к решающему правилу по максимуму апостериорной плотности распределения вероятностей (AПРВ). Основное внимание будет уделено именно применению алгоритмов максимальной апостериорной вероятности (апостериорной плотности распределения вероятностей) и максимального правдоподобия.