4.6. Методы борьбы с мультипликативными помехами Разнесённый прием

Основным методом борьбы с мультипликативными помехами (замираниями) является разнесенный прием, представляющий собой одну из разновидностей метода накопления. В целом этот метод состоит в формиро-вании нескольких копий принимаемого сигнала, по-разному пораженных мультипликативными помехами, а затем в комбинировании (сложении) этих копий. В короткометровом диапазоне волн наиболее часто используются пространственное разнесение антенн и частотное разнесение сигналов (рис.4.14). Для обеспечения достаточной степени декорреляции мультипликативных помех, расстояние между антеннами должно быть порядка нескольких десятков длин волн, а разнос частот порядка 5-6 кГц, что соответствует значению коэффициента корреляции замирания меньше 0,6.

Основными методами комбинирования сигналов являются:

- автовыбор;

- линейное сложение;

• оптимальное (взвешенное ) сложение.

Рис. 4.14

Автовыбор состоит в том, что в любой момент времени к частному тракту приема подключается выход приемника с наибольшим отношением сигнал/шум, для чего в схеме комбинирования производится соответствующий анализ и коммутация.

Для обеспечения линейного сложения необходимым условием является равенство коэффициентов усиления обоих приемников, что, как правило, обеспечивается общей схемой АРУ. Сложение может производиться либо на промежуточной частоте, либо после детектирования. В первом случае эффективность метода оказывается несколько выше, однако схема усложня-ется, поскольку требуется специальная фазировка частоты гетеродина прием-ника. Для статистически однородных каналов линейное сложение несколько эффективнее автовыбора. Однако, если средние значения отношений сиг-нал/шум в ветвях разнесения существенно отличаются, автовыбор может обеспечить лучшую помехоустойчивость приема.

Оптимальное сложение позволяет достичь наилучших результатов, поскольку сложение сигналов происходит с весами, пропорциональными отношению сигнал/шум в каждой из ветвей разнесения. Чем больше вес, тем больше усиление сигнала и наоборот. Однако реализация этого способа наиболее сложная, поскольку требует специальных измерительных устройств в каждой из ветвей.

Выбор того или иного устройства комбинирования сигналов зависит от условий функционирования схемы КВ радиосвязи и требований, предъявленных к ней.

Использование широкополосных сигналов

Применение в системах связи специальных широкополосных сигналов (ШПС) позволяет реализовать активные методы борьбы с мультипликативными помехами. С физической точки зрения эффективность использования ШПС можно объяснить следующим образом. Во-первых, поскольку сигнал занимает широкую полосу частот, маловероятно, что замирания будут наблюдаться одновременно на всех частотах. Следовательно, они не могут в значительной степени повлиять на при ем всего сигнала в целом, т.е. здесь в неявном виде реализуется частотное разнесение. Во-вторых, в отличие от разнесенного приема, при передаче информации с помощью ШПС возможно разделение интерферирующих лучей в точке приема по времени прихода и последующая их обработка в соответствии с выбранным способом комбинирования. Разрешение лучей по времени прихода определяется шириной пика автокорреляционной функции сигнала, которая обратно пропорциональна ширине спектра сигнала и равна . Чем больше база ШПС, тем эффективней борьба с замираниями сигналов [5].

Использование антифедингового кодирования

При передаче дискретной информации в условиях замираний сигналов возникают пакеты ошибок значительной длины. Для их исправления требуются очень мощные коды с длиной кодовой комбинации, измеряемой десятками разрядов, декодирование которых в настоящее время практически не реализуемо.

Одним из эффективных методов антифедингового кодирования является метод перемежения. Его сущность, заключается в том, что элементы сигналов , закодированные кодом, исправляющим ошибки, передаются через интервалы времени, превышающие квазипериод замира-ний. Этим достигается деккореляция ошибок. Для этого сообщение записывается в виде матрицы, каждая строка которой – это комбинация корректирующего кода (рис. 4.15).

Рис. 4.15

Передача матрицы проводится не по строкам, а по столбцам. После приема получателем всей матрицы, сообщение воспроизводиться снова по строкам. В строках уже нет пакетов ошибок, а есть лишь одиночные ошибки.

Затем осуществляется декодирование сигналов с исправлением этих ошибок.