4.3.2. Сосредоточенные помехи

В каналах радиосвязи кроме флуктуационной помехи с пос­тоянной спектральной плотностью N₀ имеют место помехи, энер­гия которых сосредоточена в некоторой полосе частот. Помехи такого рода называются сосредоточенными по спектру. Они соз­даются всевозможными внешними источниками (соседними ра­диостанциями, генераторами помех и т. п.), а также могут по­рождаться каналом связи. Сосредоточенная помеха представляет собой колебание вида (4.4). Длительность сосредоточенной по спектру помехи Т_п может быть произвольной. Если Т_п, Т_с то основная энергия помехи сконцентрирована в полосе частот, меньшей или соизмеримой с полосой сигнала. При Т_п < Т_с спектр помехи простирается за пределами полосы частот сигнала.

Основные методы борьбы с сосредоточенными по спектру помехами основаны на частотной, пространственной и ампли­тудной избирательности, избирательности по форме сигналов, а также на интегральном приеме и согласованной фильтрации.

Частотная избирательность состоит в применении узкополосных режекторных фильтров. Удаление узкополосной помехи со­провождается подавлением полезного сигнала в этой же полосе частот, что ведет к его искажениям.

Амплитудная избирательность основана на подавлении помех в нелинейных элементах приемника, таких, как амплитудный ог­раничитель и детектор.

Пространственная избирательность заключается в строгой ориентации антенн корреспондентов друг на друга, а также в вы­боре места корреспондентов таким образом, чтобы помехи по воз­можности не попадали в створ диаграммы направленности ан­тенн.

Избирательность по форме сигналов предполагает использо­вание сигналов сложной структуры, что позволяет их в опреде­ленной мере отделить от сосредоточенных по спектру помех.

Интегральный прием заключается в усреднении сигнала и по­мехи в пределах длительности сигнала Т_с. Сигнал выделяется ин­тегрирующим фильтром с постоянной времени установления , что позволяет обеспечить линейность интегрирования. В конце каждого символа свободные колебания 'в интегрирующем фильтре гасятся, чтобы обеспечить равнозначные начальные ус­ловия для последующих символов.

При интегральном приеме помехи действуют на фильтр толь­ко в течение существования сигнала, что обеспечивает увеличе­ние превышения сигнала над помехой по сравнению с приемом на фильтр, согласованный со спектром сигнала. Кроме того, ин­тегральный прием позволяет устранить перекрытие спектров смеж­ных но времени символов, поскольку в конце каждого символа применяется принудительное гашение колебаний в интегрирую­щем фильтре.

Прием дискретных сигналов на согласованные фильтры при действии .сосредоточенных по спектру помех имеет некоторые особенности по сравнению с приемом в условиях флуктуационных помех. Эти особенности связаны с тем, что сосредоточенная по­меха, в отличие от флуктуационной, имеет неравномерный энер­гетический спектр. Согласованный фильтр, рассчитанный на по­меху с равномерным спектром, будет неоптимальным для .поме­хи с неравномерным спектром.

Для получения максимального отношения сигнал/помеха на выходе согласованного фильтра при действии сосредоточенной помехи необходимо правильно рассчитать его коэффициент пере­дачи с учетом как спектра сигнала так и спектра сосре­доточенной помехи .

Использование предварительных сведений о сосредоточенной помехе позволяет применить метод В. А. Котельникова, состоя­щий в приведении неравномерного спектра помехи к равно­мерному с постоянной спектральной плотностью N₀. Это достига­ется тем, что принятое колебание x(t)= u_c(t)+u_n(t) первоначаль­но поступает на линейный выравниватель с таким коэффициентом передачи, который позволяет неравномерный спектр помехи пре­образовать в равномерный. При этом сигнал также преобразует­ся, но для него оптимальным остается обычный согласованный фильтр, который рассчитан на помеху с равномерным спектром.

На практике линейный выравниватель и согласованный фильтр выполняется как единое устройство с заданным коэффи­циентом передачи.