Исследование систем передачи цифровой информации повышенной помехозащищенности с использованием одночастотных псевдослучайных сигналов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Перечисленным требованиям в наибольшей степени соответствуют такие сложные сигналы, при формировании которых для расширения исходной информационной полосы частот используется дополнительная модуляция, не связанная с передаваемой информацией. В радиолиниях передачи информации используются два вида такой модуляции.
Во-первых, модуляция несущих колебаний цифровой ПСП элементарных символов, частота следования которых во много раз превышает информационную полосу сигнала. При этом элементарные символы представляют собой импульсы, длительность которых равна половине периода их следования. Такие сигналы иногда называют одночастотными псевдослучайными сигналами.
Во-вторых, изменение частоты несущих колебаний в дискретные моменты времени на величину, задаваемую ПСП. В этом случае в передатчике происходят мгновенные переходы с одной частоты несущей на другую, каждая из которых выбирается из определенного множества частот по псевдослучайному закону. Сформированные сигналы называют многочастотными псевдослучайными сигналами, а радиолинии - радиолиниями со скачкообразным изменением частоты. Эти радиолинии похожи на радиолинии с частотно-манипулированными сигналами, но отличаются от последних тем, что длительность элементарных символов и значение частоты в каждый данный момент времени подчиняется псевдослучайному закону и не зависят от передаваемой информации.
В качестве модулирующих последовательностей наиболее широкое применение получили М-последовательности.
Многочисленные исследования показывают, что свойства сформированных рассмотренными способами сигналов полностью определяются свойствами используемых М-последовательностей.
1.4 Выводы
Сложным сигналом называется сигнал, база которого значительно больше единицы
, (1.28)
где - полоса частот, занимаемая сложным сигналом;
- длительность информационной полоски сложного сигнала.
Сложные сигналы часто называют псевдослучайными, шумоподобными, составными, многомерными. Каждое из этих названий отражает какую-либо особенность сложных сигналов, связанную с их свойствами или методами получения.
Однако, поскольку все специфические свойства этих сигналов обусловливаются тем, что их база значительно больше единицы, наиболее общим является термин "сложный сигнал".
Радиолинии передачи информации со сложными сигналами являются радиолиниями с непрерывным излучением.
В этих радиолиниях применение нашли такие сложные сигналы, которые занимают полосу частот , значительно превышающую информационную полосу , необходимую для передачи информационных посылок, то есть
. (1.29)
Такие сложные сигналы называются широкополосными. Однако широкополосность в этом случае определяется не абсолютным значением ширины спектра сигнала, а величиной его базы.
В отличие от радиолиний с простыми сигналами в радиолиниях со сложными сигналами используются оптимальные способы приема сообщений: когерентный - с помощью коррелятора или некогерентный - с помощью квадратурного коррелятора.
Применение указанных способов приема приводит к необходимости передачи синхронизирующих сигналов.
В качестве сложных сигналов используются сигналы, полученные с помощью генераторов ПСП.
Радиолинии передачи информации со сложными сигналами обладают следующими достоинствами:
- высокой достоверностью передачи информации в условиях многолучевого распространения сигналов;
- высокой помехоустойчивостью к организованным помехам;
- высокой скрытностью;
- хорошей электромагнитной совместимостью с другими радиолиниями, использующими тот же диапазон частот.
Таким образом, для проектируемой радиолинии будем использовать одночастотные ШШС, сформированные на основе М-последовательности. Для искусственного расширения исходного узкополосного сигнала будем использовать фазовую манипуляцию несущей.
2. Корректирующее кодирование как эффективный метод повышения помехозащищенности
2.1 Анализ возможности использования корректирующих кодов
Проектируемая система передачи информации предназначена для передачи команд управления, и, следовательно, должна обеспечивать повышенную помехозащищенность. Одним из наиболее эффективных методов повышения помехозащищенности является использование корректирующего кодирования. Сущность такого кодирования заключается в построении кодовой комбинации с использованием некоторых заданных заранее признаков. Проверка этих признаков на приемной стороне канала связи позволяет обнаруживать или исправлять ошибки.
Для определения необходимости применения корректирующего кода в проектируемой системе рассчитаем вероятность ошибочного приема комбинации.
Вероятность ошибочного приема одного символа определяем из исходных данных на дипломное проектирование: .
Общее количество комбинаций, формируемых двоичным кодом, определяется формулой:
,
где k - количество информационных символов комбинации. Таким образом, можно рассчитать количество символов комбинации:
, , .
Вероятность ошибочного приема 7-элементной комбинации рассчитаем по формуле:
.
Согласно исходным данным на проектирование вероятность ошибочного приема комбинации не должна превышать величины 0,005. Таким образом, необходимо использовать какие-либо методы повышени