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

Окончание табл. 15.1

Модуляция

DPSK (дифференциально-когерентная) Ортогональная FSK (когерентная) Ортогональная FSK (некогерентная)

2( j,/o)E(a) 1

liEblNoma?) 1

( j/;Vo)E(a

Proakis J. D. Digital Communications. McGraw-Hill, New York, 1983.

0,5 -

0,2 10-1 5

10-2

10-3 5

10- 5

10-5

1 1 1

1 1 1

FSKc gt;v N. когерентным N. \ детектированием\ N

4 fsk с Некогерентным V детектированием

dpskN

\ \. N..

psk\\ \

1 1 1

1 1 .1

15 20 Eb/No (дБ)

Рис. 15.16. Вероятность ошибки при двоичной передаче по каналу с медленным релеевским замиранием. (Источник: Pmakis J. G. Digital Communications, McGraw-Hill Book Company, New York, 1983.;

Глава 15. Каналы с замиоаниями



15.5. Борьба с ухудшением характеристик, вызванным эффектами замирания

в подписи к рис. 15.17 хорошая, плохая, ужасная отражены три основные категории характеристик, выраженных через вероятность битоюй ошибки в зависимости от EJNo-Крайняя левая кривая, имеющая экспоненциальную форму, соответствует ожидаемому поведению данной зависимости при использовании любых номинальных схем модуляции при AWGN. Видно, что при разумном уровне EJNq можно ожидать хорошей достоверности передачи. Средняя кривая, названная релеевским пределом, демонстрирует ухудшение достоверности передачи, вытекающее из уменьшения EJNq, что характерно для амплитудного или медленного замирания при отсутствии компонента, распространяющегося вдоль линии прямой видимости. Кривая является функцией, обратно пропорциональной EJN, так что для значений EJN lt;i, представляющих практический интерес, характеристики будут плохими . При релеевском замирании, чтобы указать на то, что проюдится усреднение по лучшим и худшим случаям замирания, часто вюдятся параметры с чертой. Следовательно, часто можно увидеть графики вероятности битоюй ошибки с усредненными параметрами, обозначенными и Eb/Nq. Такое обозначение акцентирует внимание на

том, что каналы с замираниями имеют память; таким образом, принятые выборки сигнала коррелируют друг с другом во времени. Следовательно, при создании таких графиков вероятности ошибки для каналов с замиранием, необходимо изучить процесс в течение промежутка времени, намного превышающего время когерентности канала. Кривая, достигающая непоправимого уровня ошибок, часто называется дном ошибок (епог floor) и представляет ужасную характеристику, при этом вероятность битоюй ошибки может выходить на постоянный уровень, близкий к 0,5. Это соответствует эффекту сильного ухудшения характеристик, который может проявиться при частотно-селективном или быстром замирании.

Если в результате замирания канал вносит искажения в сигнал, для системы может быть характерен неисправимый уровень ошибок, превышающий допустимую частоту появления ошибок. В этом случае никакое увеличение Е/Ыо не поможет достичь желаемого уровня достоверности передачи, и единственно доступным подходом, допускающим улучшение, является использование каких-либо иных методов устранения или уменьшения искажений. Метод борьбы зависит от того, вызвано ли искажение частотно-селективным или быстрым замиранием. Когда искажение сигнала будет смягчено, зависимость Рв от EJNo может перейти из категории ужасно в категорию, близкую к плохо - кривая релеевского предела. Далее можно использовать дополнительные методы борьбы с эффектами, вызванными замиранием, приложив усилия к приближению характеристики системы к характеристикам канала AWGN, применив некоторые виды разнесения, чтобы снабдить приемник набором некоррелирующих копий сигнала, и воспользовавшись мощным кодом коррекции ошибок.

На рис. 15.18 перечислено несколько методов борьбы как с искажением сигнала, так и с уменьшением SNR. Если рис. 15.1 и 15.7 ифают роль проюдника по описанию явлений замирания и их следствий, то рис. 15.18 аналогичным образом может служить для описания методов борьбы с этими явлениями и их следствиями. Предлагаемые подходы используются, когда проектирование системы рассматривается в два основных этапа: первый - выбор метода борьбы, уменьшающего или устраняющего любые ухудшения характеристик, вызванные искажениями; второй - выбор типа разнесения, который позволил бы наилучшим образом приблизиться к характеристикам канала AWGN.



Рв 10-2

-I-1-1-1-1-г

Частотно-селективное или быстрое замирание (Ре может достигать 0,5)

Амплитудное и медленное-замирание


Релеевский предел

15 20 ь/Мо(дБ)

Рис. 15.17. Достоверность передачи сигналов: хорошая, плохая, ужасная

Меры против искажения

Меры против потери SNR

Частстно-селективнсе искажение

Адаптивное выравнивание (например, использование эквалайзеров с обратной связью по принятию решения или эквалайзеров Витерби)

Расширение спектра (методом прямой последовательности или перестройки частоты)

Ортогональное FDM (OFDM)

Контрольный сигнал

Быстрое и медленное замирание

Некоторое разнообразие для получения дополнительных некоррелирующих оценок сигнала

Коды коррекции ошибок

Искажение вследствие быстрого замирания

Устойчивая модуляция

Избьп-очность для увеличения скорости передачи сигналов

Кодирование и чередование

Типы рвзнесения

Время (например, чередование) Частота (например, расширение полосы, спектра методом прямой последовательности или перестройки частоты)

Пространство (например, разнесенные принимающие антенны) Поляризация

Рис. 15.18. Основные типы борьбы с искажением и снижением SNR



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