Расчет технических характеристик систем передачи дискретных сообщений

       

           СФ2                   АД2                    СУ2

       

                                               Е₂/No 

        Рис.6 

       Смесь сигнала и шума Z(t) фильтруется согласованным фильтром, а затем выделяется огибающая сигнала на выходе этого фильтра. Огибающая сравнивается с пороговым уровнем, величина которого при равных априорных вероятностях P(U1(t)=P(U2(t) определяется соотношением Ei/No. Если эти вероятности не равны, пороговый уровень изменится на lnP(U1(t)/P(U2(t). При превышении порогового уровня в верхнем канале принимается решение bi*=1, а если в нижнем, то bi*=0. Временные диаграммы поясняющие работу оптимального демодулятора ЧМ сигнала приведены на рис.7 

       

         
 
 

     Рис. 7.   
 
 
 
 
 
 
 

       Алгоритм  приёма имеет вид:

       _{Т     Т}

       ò Z(t)×Si(t)dt – 0.5Ei > ò Z(t)×Sj(t)dt – 0.5Ej;  j¹i,

0. ⁰                                                  

где Ej – энергия ожидаемого сигнала.

              Устройство, непосредственно вычисляющее скалярное произведе- 

       ние:       _Т     

       (Z,Si) – ò Z(t)×Si(t)dt , называют активным фильтром, или коррелятором.

                             ⁰

         Поэтому приёмник реализующий  данный алгоритм называют  корреляционным. 

Вероятность неправильного приёма дискретного  двоичного сигнала для ЧМ модуляции, при отношении энергии сигнала  к спектральной плотности шума на выходе детектора h²=169, определим по формуле: 

             P=0,5 e ^{–0.5 h2} =0,5 e ^{- 84,5} = 10^-37 

     Вероятность ошибки для ЧМ сигнала определяется по формуле: 

   P_ош=0,5[1-Ф(h)],

         где - функция Крампа. 

  Для когерентного приёма фазомодулированного  сигнала вероятность ошибки определяется по формуле: 

 P_ош=0.5[1-Ф( h)] 

       Все рассчитанные данные занесём в таблицу 1. 

 Графики зависимости Pош=f(h), для приёма ЧМ и ФМ сигналов, построенные с помощью программы Exell, приведены на рис.8. 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                       

     Таблица 1 

 

 

    Сравнивая полученные результаты зависимостей P_ош(h) для ЧМ и ФМ мы видим ,что фазовая модуляция является более помехоустойчивой, чем частотная. 
 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

            Рчм  

                                         Рфм

 
 
 
 
 
 

                               Рис.8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 

       Фундаментальными  работами В.А.Котельникова и К.Шенонна  было положено начало современной теории передачи сообщений. Классическая теория помехоустойчивости при флуктуационных помехах развита для каналов со случайно изменяющимися параметрами и продолжает развиваться в направлении учета реальных характеристик сигналов и помех, в том числе нестационарных. Вопросы синтеза оптимальных приемников непрерывных и импульсных сигналов успешно  решаются на основании теории нелинейной фильтрации. Дальнейшим шагом является разработка и применение методов построения оптимальных схем, позволяющих обеспечить высокую достоверность передачи сообщений в каналах с переменными параметрами при неполной априорной информации о сигналах и помехах.

       Современная теория передачи сообщений позволяет  достаточно полно оценить различные  системы связи по их помехоустойчивости и эффективности и тем самым определить, какие из этих систем являются наиболее перспективными. Теория достаточно четко указывает не только возможности совершенствования существующих систем связи, но и пути создания новых, более совершенных систем.

       В настоящее время речь идет о создании систем, в которых используются показатели эффективности, близкие к предельным. Одновременное требование высоких скоростей и верности передачи приводит к необходимости применения систем, в которых используются многопозиционные коды и мощные корректирующие коды.

       В реальных условиях системы связи  должны выполнять большой объем  вычислений и логических операций, связанных с изменением и регулированием параметров сигнала, а также с  операциями кодирования и декодирования. Наиболее совершенная система связи должна быть сложной саморегулирующейся системой. Практически реализация таких систем должна базироваться на использовании микропроцессоров и ЭВМ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       ЛИТЕРАТУРА. 
 
 

1. Клюев  Л.Л.  “Теория электрической связи». Минск, «Дизайн ПРО», 

    1998 г.

       2. Шувалов Б.П., Захарченко Н.Б., Шварцман  В.О. и др ”Передача дис- 

           кретных сообщений”: Под ред.  Шувалова -М.; Радио и связь 1990 г.