www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Сигналы и спектры 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 [ 209 ] 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358

\/(1,а) = ц(1,Сьак) + Фк kT lt;t lt;(k+l)T, (io.58)

mt,Ck,cCk) = 2nh a,q(t-iT). (10.59)

ik-L+l

Здесь Ck - корреляционное состояние, к - временной индекс, а - к-й информационный символ, взятый из алфавита {а} = { plusmn;1, plusmn;3, plusmn;(М - 1)}. Данный алфавит в общем случае допускает М-арную (а не только бинарную) передачу сигналов. Параметр h - коэффициент модуляции, а q(t) - фазовая характеристика модуляции, которая определяется вне области 0 lt;t lt;LTследующим образом:

q(t) =

1/2 для1 gt;1Т

В данном случае L является радиусом корреляции. Радиус корреляции - это число периодов передачи информационных символов, длительностью Т секунд, на которые влияет отдельный информационный симюл. Это мера объема умышленной межсимвольной интерференции. При L = 1 говорят, что передача сигналов идет с полным откликом. При обсуждении модуляции в предьщущих главах предполагался именно такой тип передачи. При этом каждый импульс замкнут в собственных временнь/х рамках. В то же время при L gt; 1 говорят, что передача сигналов производится с частичным откликом. Это означает, что каждый импульс не Офаничен собственным интервалом, а размыт на L -1 соседний интервал передачи символа. Этот тип передачи применяется во многих схемах СРМ для умышленного введения управляемой межсимвольной интерференции, что приводит к увеличению эффективности использования полосы. Одна из ранних схем СРМ, классическая манипуляция с минимальным сдвигом (minimum-shift-keying - MSK) (см. главу 9), не использует множественные интервалы передачи символа на импульс. Следовательно, классическая схема MSK - это пример передачи сигналов с полным откликом. Изучая уравнение (10.60), можно заметить, что при q{LT)=- максимальное возможное изменение фазы

на промежутке /.Гравно (М- l)nh, как можно видеть из уравнений (10.58) и (10.59).

Вектор Cjt, называемый корреляционным состоянием, представляет собой последовательность информационных символов [щ], начинающихся с наиболее раннего момента, когда возможно влияние на фазу сигнала в текущий момент времени к.

Ск = (Щ-с+ъ ...,ak-2,ak-i)

Слагаемое в уравнении (10.58) называется фазовым состоянием и выражается следующим образом:

Фк =я/га, по модулю 27t. (10.61)

Фазовое состояние - это одна из набора дискретных фаз, которые может иметь сигнал при данных значениях предыдущих символов. Необходимое условие непрерывности фазы заключается в следующем: фаза должна переходить в следующий символ

1ПС gt; Г.мнхппнмяяимя ппмвмнмка 653



только с этого фазового состояния, в контексте решетчатой диаграммы можно рассматривать как исходное состояние или узел, а - как определение пути к одному из других узлов. Характеристики любой модуляции определяются q(t) в интервале (О lt; t lt; LT). Схема MSK имеет следующие параметры: Л = , 1=1, М=2 и qit) = f/(27) в промежутке (О lt; t lt;T). Частотная характеристика, определяемая как

def dqh)

git) = -1-, имеет для схемы MSK прямоугольную форму.

8it) =

hllT 1 О

0 lt;f lt;7 f lt; О, f gt; Г

(10.62)

Гауссова манипуляция с минимальным частотным сдвигом (Gaussian MSK - GMSK) - еще один пример схемы СРМ - определяется как схема, частотная характеристика которой является сверткой описанного выше прямоугольника с гауссоидой.

Многие способы синхронизации, описанные в предыдущих разделах, основаны на специально разработанных методах. Большинстю этих методов понятно интуитивно. К сожалению, за исключением нескольких случаев, для схемы СРМ не существует подобных интуитивных подходов. Здесь большинстю методов основано на принципах классической теории оценок, причем наиболее популярной была оценка по методу максимального правдоподобия. Принципы, использованные в этих случаях, аналогичны разработанным для детектирования сигнала по методу максимального правдоподобия.

Оценка по методу максимального правдоподобия, основанная на теории Байеса [7], включает максимизацию условных вероятностей. Пусть sit, у) представляет сигнал с набором неизвестных параметров у- Параметрами могут быть: фаза несущей, значение смещения символьной синхронизации, значения переданных информационных символов или, возможно, другие параметры. Пусть

rit) = sit,i) + nit)

(10.63)

представляет принятый сигнал, где nit) - некоторый аддитивный шум приемника. Допустим, Kit) - это реализация процесса rit). Тогда оценкой по методу максимального правдоподобия для набора неизвестных параметров у является значение у, максимизирующее правдоподобие p[rit) = /f(f)y] по всем у. Как показывалось в главе 3, для известного сигнала реализация детектора, работающего по принципу максимального правдоподобия, - это фильтр, согласованный с этим сигналом. Для схем СРМ это решение приводит к структуре, изображенной на рис. 10.16

Блок

согласованных фильтров

Вычисление

метрики

ветви

Алгоритм

Витерби

a*-D

Выборка в момент времени (/с+ 1)Г+т

ной символ с задержкой вследствие обработки D.)



При первичном детектировании сигнала частота несущей щ, фаза несущей в и сбой символьной синхронизации х предполагаются известными. Принимающая структура - это блок согласованных фильтров, каждый из которых согласован с L-символьной реализацией сигнала, после чего следует аппаратная реализация алгоритма Витерби. Число фильтров равно М-, а число узлов в вычислении метрики ветви - РМ~, где Р- число фазовых состояний {Ф}. Эти числа могут быть достаточно большими, что может создавать неудобства при реализации, поэтому на практике обычно используются более простые приемники [3, 4, 22]; впрочем, в качестве основы синхронизации данная структура все же является полезной.

Используя приведенное выше описание схемы СРМ, запишем импульсную характеристику отдельных фильтров блока.

drf Г-/11ДГ-/,С lt; а lt; gt;) О f lt; Г

о для других?

Здесь через (Z = 1, 2,..., М) обозначена L-символьная строка (С\ац) = (a-li.....ai,\a), причем каждое а выбирается из алфавита сигналов, а I обозначает конкретный путь (последовательность символов) во множестве возможных путей. Согласно использованной ранее форме записи, получаем следующее:

т1,(г.С laquo;,а lt;) = 27сЛ afq{t-iT). (10.65)

i=-L+l

Из рис. 10.16 видно, что выход отдельного фильтра описывается следующим выражением:

Zi\c a x) =

rit)h\t-x-kr)e- lt;dt. (10.66)

х+кТ

Данный набор выходов {Z}, оценка фазы несущей в и фазовое состояние {Ф} используются для вычисления метрики пути и, в конечном итоге, решения на выходе алгоритма Витерби.

10.2.3.2. Синхронизация с использованием данных

Методы синхронизации приемников СРМ можно разделить на зависящие и независящие от знаний об информационных символах. Первые называются методами с использованием данных (data-aided - DA), вторые - методами без использования данных (non-data-aided - NDA). Очевидно, что подобное разделение методов можно применить ко всем модуляциям, но методы с использованием данных особенно полезны и популярны при схеме СРМ. Существует два пути получения знаний об информационных символах: либо рассматриваемый символ является частью известного заголовка или настроечной последовательности, введенных в информационный поток, либо решения с выхода алгоритма Витерби по обратной связи возвращаются на вход процесса синхронизации. Если обратная связь по принятию решения реализуется, очевидно, решения должны быть весьма надежными; следовательно, приемник должен быть весьма близок к синхронизации.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 [ 209 ] 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358