54.Радиоприем широкополосных (шумоподобных) сигналов: структурные схемы передатчика и приемника в системе с расширением спектра методом скачкообразного изменения частоты
На рисунке 8.55 приведена структурная схема передатчика системы с расширением спектра методом скачкообразного изменения частоты. Генератор псевдослучайной последовательности управляет последовательностью значений частот несущей на выходе синтезатора частот (рисунок 8.56). Несущая модулируется информационным сигналом в модуляторе передатчика.
Рисунок 8.55 – Структурная схема передатчика в системе с расширением спектра
методом скачкообразного изменения частоты
Рисунок 8.56 – Временная диаграмма скачкообразного изменения частоты
Системы с расширением спектра путем программной перестройки рабочей частоты подразделяются на:
Системы с медленной перестройкой,
Системы с быстрой перестройкой,
Системы со средней скоростью перестройки.
В системах с медленной перестройкой скорость перестройки меньше скорости передачи сообщений, т.е. на одной частоте передаётся не менее двух информационных битов.
В системе с быстрой перестройкой скорость перестройки больше скорости передачи сообщений. За время передачи одного бита частота сигнала может измениться два и более раз.
В системе со средней перестройкой скорость перестройки равна скорости передачи сообщений.
Минимальное значение частотного разноса должно быть больше ширины полосы спектра информационного сигнала.
При наличии сильной помехи, мощность которой в пределах ширины полосы некоторого частотного канала превышает мощность несущей полезного сигнала, ошибки появляются с вероятностью 0.5. Для системы с перестройкой рабочей частоты среднее значение вероятности ошибки равно
,
где J – число источников помех, мощность которых не менее мощности несущей полезного сигнала, M –общее число частот в системе.
Вероятность ошибки может быть снижена за счёт помехоустойчивого кодирования-декодирования.
Структурная схема приемника в системе расширения спектра методом скачкообразного изменения частоты приведена на рисунке 8.57.. Отличие этого приемника от обычного супергетеродина состоит в том, что в качестве гетеродина используется синтезатор частоты, управляемый псевдослучайной последовательностью, такой же, как и в передатчике. Частоты синтезатора приемника отличаются от соответствующих частот передатчика на величину промежуточной частоты.
Рисунок 8.57 – Структурная схема приемника в системе с расширением спектра
методом скачкообразного изменения частоты
Например, стандарт IEEE 802.11 (Radio-Ethernet) предусматривает использование 79 частот. Время удержания частоты несущей (dwell time) составляет 20 мс.