 |
Оптимальные пороги решающего устройства при синхронном и асинхронном способах принятия решения при приеме сложных сигналов согласованным фильтром
|
|
|
|
Рис.17 – Пороговые уровни выходных сигналов согласованного фильтра
При синхронном способе приема сигналов в решающем устройстве ставится один порог 
, т.к. принятие решения происходит в момент окончания сигнала на входе.
Рис.18 - Структурная схема приема сообщений
синхронным способом
РУ в момент окончания сигнала на входе СФ проверяет фазу полученного после СФ сигнала и соответственно выносит решение в пользу 
или 
.
При асинхронном способе приема сигналов в РУ ставят два порога: 
и 
(один для приема символа «1», другой – «0»).
Рис.19 - Структурная схема приема сообщений асинхронным способом
,
.
где 
- главный максимум,
- побочный максимум.
РУ сравнивает полученный сигнал с выхода СФ с пороговыми напряжениями. Если 
, решение принимается в пользу сигнала 
, если 
- в пользу 
. Если не выполняется ни одно из этих условий, то решение не принимается.
На рис.17 изображены пороговые уровни решающей схемы для случаев синхронного и асинхронного способов принятия решения.
- пороговый уровень решающей схемы в случае синхронного способа принятия решения.
, 
- пороговые уровни решающей схемы в случае асинхронного способа принятия решения.
Более помехоустойчивым является синхронный способ приема сигналов. Это объясняется тем, что решение принимается в момент окончания сигнала на входе СФ, а, следовательно, в этом случае мощность помехи меньше.
Энергетический выигрыш при применении согласованного фильтра
Определим энергетический выигрыш при приеме сигналов с использованием согласованного фильтра.
СФ обеспечивает при флуктуационной помехе в канале типа «белого шума» в момент окончания сигнала на своем выходе максимально возможное отношение пиковой мощности сигнала к мощности помехи. Выигрыш в отношении сигнал/шум на выходе СФ по сравнению со входом равняется базе сигнала (
), т.е.
|
|
|
где 
- длительность сигнала (
- число элементов в дискретной последовательности, в нашем случае 
), 
- ширина спектра сигнала.
Тогда 
.
Таким образом, выигрыш, обеспечиваемый СФ при приеме дискретных последовательностей применительно к данному варианту, составляет раз. Следовательно, путем увеличения длины дискретных последовательностей, отображающих символы сообщений «1» и «0», можно обеспечить значительное повышение отношения сигнал/шум на выходе решающей схемы приемника и, соответственно, повышение помехоустойчивости (достоверности) передачи дискретных сообщений.
Очевидно, что это будет приводить к снижению скорости передачи сообщений, т.е. реализуется принцип обмена скорости передачи на помехоустойчивость приема путем увеличения энергии элемента сигнала:
Определим вероятность ошибки на выходе приемника при применении сложных сигналов и согласованного фильтра.
При определении вероятности ошибки считаем, что сигналы, соответствующие символам "1" и "0", являются взаимнопротивоположными и решение о переданном символе принимается с использованием пороговой решающей схемы синхронным способом (отсчеты берутся в конце каждого сигнала длительностью kT, где T - длительность одного элемента сложного сигнала). При этом считаем, что длительность сигнала возросла в k раз по сравнению со случаями использования простых сигналов, где k - количество элементарных посылок в сложном сигнале.
Найдем отношение сигнал/шум для приемника с СФ:
Тогда вероятность ошибки на выходе приемника с СФ:
Вероятность ошибки на выходе приемника значительно меньше, чем при других способах приема.
|
|
|
