Цифровая командная радиолиния КИМм-ОФМ-ФМ
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ый раз как сигнал с фазовой манипуляцией, второй раз - как опорный сигнал), то ошибки на выходе, как правило, появляются парами.
Вероятность ошибки при приеме сигналов на фоне белого шума определяется следующей формулой:
где E - энергия сигнала ;
N0 - спектральная плотность шума ;
Сравнение когерентного и некогерентного методов приема ОФМн сигналов показывает, что при отношении сигнал/шум больше чем 3-4, разница весьма мала.
Таблица 2
N столбца12345678910111213XJ1010011000111SJ ОФМS1S2S2S1S2S2S2S1S2S1S1S1S2SОП=S(J-1) S1S2S2S1S2S2S2S1S2S1S1S1Полярность UJ-+--++---+++X*J010011000111
.6 Сравнение корреляционного и автокорреляционного методов приема
Из приведенного выше рассмотрения следует, что при приеме ОФМн сигналов как при корреляционном, так и автокорреляционном методах используется опорное напряжение, формируемое из принимаемого сигнала, искаженного шумами. Однако степень фильтрации при формировании опорного напряжения в рассмотренных методах различна. При автокорреляционном методе фильтрация помех осуществляется только на интервале, равном длительности посылки. При автокорреляционном методе фильтрация помех осуществляется только на интервале, равном длительности посылки. При корреляционном же методе фильтрация помех в тракте опорного напряжения может выполнятся на значительно большом интервале. В пределе, если параметры канала постоянны, можно обеспечить сколь угодно высокую степень фильтрации помех. Поэтому формулы (44) и (45) можно рассматривать как нижнюю и верхнюю границы вероятности ошибки приема сигналов ОФМн. Нижняя граница относится к идеальному опорному напряжению, а верхняя - к зашумленному опорному напряжению.
где PСП - вероятность ошибки при приеме по методу сравнения полярностей.
Проведем сравнение этих границ при условии, что требования к качеству передачи довольно высоки (РОШ<10-3). В этом случае вероятность ошибки РОШ Н, соответствующая нижней границе, определяется выражением (44) и может быть записана в виде:
где hН - отношение сигнал / шум для нижней границы.
Вероятность ошибки РОШ В, соответствующая верхней границе с учетом выражения (45), может быть записана в виде:
где hВ - отношение сигнал / шум для верхней границы.
Сравнивая (46) и (47) при одинаковых вероятностях ошибок, нетрудно получить выражение, характеризующее различие в энергетических затратах:
При hН>3 это различие становится незначительным (менее 10%). Сравнение (46) и (47) при одинаковых энергетических затратах дает следующий результат:
Результаты сравнения показывают, что при достаточно высоких требованиях к точности передачи информации различие в помехо-устойчивости корреляционного метода приема с идеальным (не зашумленным) опорным напряжением и автокорреляционного метода с зашумленным опорным напряжением невелико. С учетом реальных условий формирования опорного напряжения при когерентном приеме, когда необходимо обеспечивать отслеживание медленных случайных изменений фазы сигнала, это различие будет еще меньше.
Основное различие между корреляционным и автокорреляционным методом приема сигналов ОФМн определяется не помехоустойчивостью, а скоростью передачи, которая может быть достигнута при реализации этих методов.
Как указывалось выше при автокорреляционном приеме трудно получить высокую скорость передачи. Для корреляционного приема эти трудности значительно меньше. Указанные особенности определили области применения обоих методов приема ОФМн. Автокорреляционный прием находит широкое применение в системах передачи данных по стандартным телефонным каналам, а корреляционный - в таких системах передачи цифровой информации, где требуются сравнительно высокие скорости передачи (радиотелеметрия, передача изображений и т.п.).
8.7 Описание функциональной схемы передатчика
Рисунок 12 - Структурная схема передающей части радиолинии
КИМ-ОФМн-ФМ
где АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
ПК - переключатель каналов;
ФМн - фазовый манипулятор;
ФМ - фазовый модулятор;
Передаваемые аналоговые сигналы, снимаемые с датчиков через коммутатор, подаются на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), в котором они преобразуются в цифровой код. Каждому аналоговому сообщению соответствует свое кодовое слово (кодограмма). Все кодовые слова имеют одинаковую разрядность. С помощью преобразователя кода параллельный код с выхода АЦП преобразуется в последовательный двоичный код.
Кодовые слова от всех источников сообщений (от всех датчиков) образуют кадр. Для определения в приемнике начала кадра в него вводится синхронизирующий сигнал или синхрослово. В исследуемой радиолинии в качестве синхрослова выбран код Баркера. Объединение синхрослова и кодовых слов происходит в сумматоре. Последовательность двоичных символов с выхода сумматора, образующих кадр, поступает на фазовый манипулятор, с помощью которого происходит манипуляция на 180О фазы поднесущего колебания. Манипуляция фазы происходит по правилу: при передаче символа 1 фаза колебаний остается той же, что и у предыдущей посылки, при передаче 0 фаза колебаний меняется на 180О. Часто в начале сеанса передается один вспомогательный символ для определения фазы первого информационного символа.
Сформированным фазоманипулированным сигналом осуществляется фазова