22. Шумоподобные сигналы.

Шумоподобный сигнал - аналоговый сигнал, содержащий много гармонических составляющих в выбранной полосе частот. Использование шумообразных сигналов:  - позволяет значительно уменьшить мощность их источников; и  - обеспечивает повышение помехоустойчивости передачи данных. 

В основе техники шумоподобных сигналов лежит использование в канале связи для переноса информации нескольких реализаций этих сигналов, разделение которых на приеме осуществляется с помощью селекции их по форме. При этом уверенное разделение сигналов может быть получено при введении частотной избыточности, т.е. при использовании для передачи сообщений полосы частот, существенно более широкой, чем занимает передаваемое сообщение.

Селекция сигналов по форме является видом селекции, обобщающим амплитудную, частотную, фазовую и импульсную селекции.

Преимущества:

Шумоподобный сигнал позволяет применять новый вид селекции - по форме. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Принципиально можно отказаться от метода разделения рабочих частот данного диапазона между работающими радиостанциями и селекцией их на приеме с помощью частотных фильтров.

Интересной особенностью системы связи с шумоподобными сигналами являются ее адаптивные свойства - с уменьшением числа работающих станций помехоустойчивость действующих автоматически возрастает.

Недостатки:

переход к более сложному носителю информации приводит, естественно, к известному усложнению систем связи.

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что исключение более половины полосы частот6 занимаемой шумоподобным сигналом, не нарушают нормальной работы системы. Естественно, что при этом имеет место снижение помехоустойчивости, пропорциональное ширине полосы вырезаемого участка спектра. Следовательно, рассматриваемый метод передачи позволяет решить задачу нормального приема сигналов при наличии весьма мощных мешающих станций в полосе пропускания. Тем самым может быть решена задача, с которой метод частотной селекции принципиально не может справиться.

НАШЛА Я

Шумоподобный сигнал генерируется методом фазовой модуляции гармонического сигнала по закону фазокодированной дискретной последовательности, вид которой определяет свойства сигнала:

(1)

где - стационарный сигнал, модулированный по закону фазокодированной дискретной последовательности ; - амплитуда сигнала; - прямоугольный импульс с единичной амплитудой и длительностью (длительность одного кодового интервала); - частота несущей; - -й отчет фазокодированной дискретной последовательности, который может принимать значения в диапазоне ; - размерность фазокодированной дискретной последовательности (база).

Фазокодированную последовательность определим на основании выражения:

, (2)

где значение фазы на каждом -ом кодовом интервале (отсчёте) определяется из диапазона , – мнимая единица, – размерность ФКП (количество кодовых элементов в последовательности), и – соответственно реальная и мнимая составляющие -го кодового элемента, модуль каждого кодового элемента ФКП равен 1, т.е.:

, . (3)

Периодическая автокорреляционная функция АКФ:

, , (4)

где – комплексно сопряжённый -ый кодовый элемент ФКП , – размерность ФКП .

Периодическая взаимнокорреляционная функция ВКФ между j-й и k-й ФКП ансамбля:

, , . (5)

где – комплексно сопряжённый -ый кодовый элемент ФКП , – размерность ФКП .

Структурная схема системы передачи информациишумоподобными акустическими сигналами

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) вырабатывает короткие импульсы с частотой дискретизации . С выхода генератора несущей частоты (ГНЧ) на модулятор (М) поступает дискретное гармоническое колебание, продискретизированное с частой дискретизации . Диапазон изменения частоты несущей . В модуляторе происходит модуляция колебания несущей частоты фазокодированной последовательностью специального вида, синтезируемой генератором фазокодированных последовательностей (ГФКП) размерностью .

В модуляторе задается число отсчетов на один кодовый интервал в составе ФКП, длительность кодового интервала и число периодов на один кодовый интервал . Длительность кодового интервала определиться как:

. (6)

Общая длительность излучаемого акустического сигнала:

(отсчетов), (с). (6)

Число периодов на одном кодовом интервале должно быть целым числом:

. (7)

Шумоподобный дискретный сигнал преобразуется в аналоговый электрический сигнал в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) и через усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) подается на излучатель акустического сигнала (динамик).