Синтез оптимального приемника

Согласно (21) при непрерывной обработке покажем структурную схему оптимального приемника

Рис. 3. Структурная схема оптимального приемника.

Пребразуем выражение (21), раскрыв квадраты. Тогда неравенство будет:

. (22)

Сократим одинаковые члены и введем обозначение энергии сигнала:

, (23)

. (24)

Интегралы в последних выражениях - взаимной корреляция между переданными и принятым сигналами. Она показывает статистическую связь между ними и для какого из двух сигналов она больше в пользу того и нужно принимать решение. Это и положено в основу устройства оптимальной обработки приемника, который осуществляет обработку сигнала перед принятием решения. Итак, основным звеном оптимального приемника является коррелятор; схема приемника для этого случая показана на рис.4.

Рис.4. Один из вариантов схемы оптимального приемника.

Если Е₁=Е₀, то

, (25)

и схема приемника еще более упрощается. Его основа – два коррелятора и решающее устройство.

Дальнейшая конкретизация схемы приемника возможна при задании вида сигналов S₀ и S₁ , то есть набора сигналов для передачи информации.

Реальные схемы оптимальных приемников.

Рассмотрим простейшую систему сигналов, которая применяется в логических микросхемах для кодировки информации. Она называется системой с пассивной паузой, так как S₀ представлен отсутствием сигнала. Эти сигналы показаны на рис. 5.

Рис. 5. Система сигналов с пассивной паузой.

Так как S₀=0, E₀=0 неравенство (24) приобретает вид

, (26)

или так как , и

. (27)

В (27) aT/2 уместно назвать порогом принятия решения. Схема отвечающая (27) приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема оптимального приемника для

сигналов с пассивной паузой.

Одно из возможных принципиальных решений приведено на рис. 8. Здесь интегратор реализован на цепи RC, транзистор играет роль ключа и разряжает конденсатор в конце сигнала. Решающее устройство собрано на операционном усилителе, который используется как компаратор.

Рис.8. практическая реализация оптимального приемника.