Разнесенный приемник
Эффективный метод использования структурной избыточности основан на анализе при приеме нескольких различных образцов сигнала несущих одну и ту же информацию. Пусть удалось создать n различных флюктуирующих некоррелированных копий одной и той же посылки.
Таким образом, использование даже нескольких каналов позволяет резко улучшить ситуацию.
Способ получения независимых копий называется разнесением.
Виды разнесенного приема
частотное
временное
угловое
поляризационное
пространственное
комбинированное
Частотное разнесение
Данный метод обеспечивает очень слабую коррелированность копий. Высокие затраты по частоте и аппаратурные затраты не только на приемник, но и на передатчик. Частотное разнесение характерно в СВЧ диапазоне.
Временное разнесение
Повторная передача через интервалы времени, превышающие интервал корреляции замирания. В приемнике необходимо иметь память. Этот метод основывается не на структурной избыточности, а на увеличении энергетических затрат.
Угловое разнесение
Этот метод связан с применением остронаправленных антенн.
Использование этого метода позволяет получить слабую коррелированность копий. Используется, когда нельзя применять другие методы разнесения, либо в комбинированных методах.
Поляризационное разнесение
Используется тот факт, что в процессе распространения радиоволн, меняется поляризация электромагнитной волны. В точке приема электромагнитная волна имеет составляющие с вертикальной и горизонтальной поляризацией. Применяются приемные антенны с различной поляризацией (вертикальной и горизонтальной), и, таким образом, удается получить слабо коррелированные копии. Поляризационное разнесение очень хорошо сочетается с угловым и пространственным разнесением.
Пространственное разнесение
Пространственное разнесение реализуется на несколько антенн разнесенных в пространстве. Интервал разнесения определяется длиной волны. Таким образом удается получить слабую корреляцию копий.
Комбинированное разнесение
Угловое – поляризационное – пространственное.
В диапазоне УКВ в системах ближней космической связи удается получить очень эффективную систему разнесенного приема.
Коэффициент корреляции при различных видах разнесений зависит от величины разнесения.
При значительном увеличением по сравнению с характеристическим интервалом разнесения фактически улучшения с точки зрения корреляции нет. Следует отметить, что чаще всего применяется пространственное и комбинированное разнесение.
Основные методы разнесенного приема
Главная задача разнесенного приема – обработка копий одного и того же сигнала с наименьшими затратами.
Обобщенная схема разнесенного приема:
Методы разнесенного приема можно разбить на 2 группы:
с додетекторным объединением ветвей
с последетекторным объединением ветвей
Додетекторное объединение ветвей
Объединение ветвей осуществляется на частоте несущей. В отдельных ветвях на частоте несущей осуществляется усиление и фильтрация.
Требования к процедуре объединения:
должно улучшаться отношение сигнал/шум или энергетический выйгрыщ должен быть больше 1
должен изменяться в благоприятную сторону закон распределения результирующей огибающей по сравнению с законом распределения огибающей в отдельной ветви.
Оптимальным считается тот способ объединения, который обеспечивает минимальную вероятность ошибки при приеме двоичного символа.
Наиболее распространенные виды додетекторного объединения:
автовыбор наилучшей ветви
простое линейное сложение
оптимальное линейное сложение