CC BY
36
Секция радиоприемных устройств и телевидения
УДК 621.372
В.А. Кокорева АНАЛИЗ АЛГОРИТМА ОБНАРУЖЕНИЯ СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА В АСИНХРОННО-АДРЕСНОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ
Известно, что асинхронно-адресная система связи (^.СС) позволяет использовать диапазон частот для связи с большим количеством абонентов. Причем отметим, что использование обычных сложных сигналов при достижении определенного количества одновременно работающих станций выше некоторой величины наступает лавинообразный процесс ухудшения качества связи во всей ААСС из-за резкого возрастания уровня взаимных помех.
Указанный недостаток позволяет компенсировать использование сложных ( ), -ние информационного потока и существенно уменьшается число ложных тревог при обнаружении сигнала. Это было реализовано при помощи использования нового вида модуляции информационных потоков в ААСС на основе использования ДКП, у которых суммарные АКФ имеют вид «5-функции», а суммарные ВКФ «ортогональны в точке и на временном интервале при произвольном сдвиге». Известные методы синтеза позволяют получать коды, в которых имеется небольшое количество симметрично расположенных БЛ относительно центральной точки сум.
,
ансамблей ССВП и оценивается возможность повышения количества одновременно работающих в ААСС за счет применения указанных свойств суммарных ВКФ.
Рассматривается структурная схема ПУ приемного тракта в ААСС. Применение ДКП и ССВП на их основе позволяет существенно понизить уровень помех от соседних станций за счет снижения количества БЛ у суммарных ВКФ. Основным свойством суммарных ВКФ является равенство амплитуд БЛ при их симметричном расположении относительно точки ортогональности. Увеличение эффективности систем ААСС можно получить, если использовать указанное свойство ВКФ для управления порогом ПУ на приемной стороне. При этом значение порога в ПУ изменяется, что позволяет увеличить вероятности правильного обнаружения полезного сигнала в условиях воздействия мешающих сигналов различной интенсив.
Система была исследована при незначительном количестве одновременно работающих станций в одной полосе частот, и при «загруженности» тракта связи путем мешающих воздействий от других одновременно работающих станций. В случае без взаимных помех друг для друга система срабатывала без сбоев. В случае же увеличения количества работающих абонентов в одной полосе частот происходит резкое возрастание уровня взаимных помех. Согласно [3, 4] , белым шумом может служить случайная последовательность «5- импульсов» Аф^-^, когда
моменты появления импульсов tk распределены по времени по закону Пуассона. Тогда в этом случае рассмотрим обнаружение сигнала на фоне белого шума.
Следовательно, для увеличения вероятности правильного обнаружения полезного сигнала в условиях воздействия мешающих сигналов различной интенсивности от соседних станций, которые были рассмотрены как модель «белого шу». .
( ),
если при отсутствии сигнала распределение вероятностей статистики 1, на которой основывается обнаружение, не зависит от распределения полезного сигнала. Указанная статистика 1 получается путем сравнения данных из смежных элементов. , , величины 1 может зависеть как от распределения смеси сигнала и шумов (из эле, ), ( смежного элемента разрешения) [1].
Рассмотренная процедура обнаружения основана на порядковых статистиках, но не требует сложной аппаратуры для быстрого упорядочивания большого коли. ,
, . преимущество ОТ процедур обнаружения перед такими процедурами состоит в том, что для них вероятность ложной тревоги остается постоянной, даже если распределение полезного сигнала изменяется существенно и неизвестным образом.
Рассмотрим схему обнаружения НР [2]. Таким образом, для каждой станции излучаемое колебание будет иметь вид сигнала частотной телеграфии, причем в каждый момент времени станция работает на двух частотах одновременно [3, 4].
АЦП
ФБДКП
свм
Принимаемый сигнал с выходов демодуляторов в виде последовательностей либо {±1}, либо {±1, ±|} поступает на соответствующим образом настроенные
( ). -
ку абонента на передающую информацию станцию.
Полученные на выходах ЦСФ отклики поступают на сумматор £, с выхода которого получаемый выходной сигнал поступает на блок взятия модуля (БВМ) и
( ), -
держки (Щ13) с длительностью задержки, равной N+1 отсчетов, в результате чего определяется знак главного лепестка. С выхода БВМ однополярные сигналы поступают на ЦЛЗ с длительностью задержки, равной N+1 отсчетов. Все отводы
, , -мумов (СВМ) [2].
Выходной сигнал максимальной амплитуды с выхода СВМ умножается на коэффициент 1<к<2. На вход схемы сравнения (СС) поступает код сигнала, находящегося на центральном отводе ЦЛЗ. На выходе СС последовательность «нулей» и «единиц». Иными словами, СС срабатывает, если сигнал на центральном отводе ЦЛЗ превосходит максимальное значение сигнала ЦЛЗ без учёта центрального .
(ОСО), который представляет собой ЦЛ31 с и*] отводов (п - определяется количеством знаков битов, ] - определяется длиной ДКП). Через ] тактов информация с ЦЛ31 делится на ъ равных участков (ъьъ^...^ и вычисляется:
1т У ’ —т,г
г=1
где т=1,2,..] , где ът1 - т-й элемент ъ1 участка.
Далее осуществляется сравнение с порогом Т. Если 2т>Т, принимается ре-т- . , -
чить требуемую вероятность ложной тревоги.
Если выходные сигналы х1,х1+1,.,х1+] - независимые и одинаково распределенные случайные величины, то Р (-тЛ = 1) = 1/(/ +1), и эта вероятность не за-
х:
Р (-•.■=1) = р (х)] аг (х)=1/( 1+1).
Заметим, что при указанных выше допущениях сумма 2т подчиняется биномиальному закону распределения:
Р0(2т = Г) = [1/(1 + 1)]Г [1 - 1/(1 + 1)] = [1/(1 + 1)]Г [1 /(1 + 1)Г,
V г У
откуда вероятность ложной тревоги
а = [1 /(1 +1)]” ^ (1/1).
V г )
При не слишком больших п можно найти такой порог Т, это фактаческая вероятность ложной тревоги будет достаточно близкой к требуемой.
Рассмотрим теперь случай, когда сигнал присутствует в г-м элементе и отсутствует в следующих 1 элем ентах. Как и выше, будем считать случайные величины х1,х1+1,.,х1+] независимыми и одинаково распределенными с интегральной функцией распределения Г. Предположим также, что величина х1 (из элемента раз, ) -пределения О, что О(х) <Г(х) при всех х. Для указанной ситуации получаем,
ЧТ0 Р1(-тг = 1) > 1/(1 + 1).
Если обозначить рх = Р (-тг = 1), то вероятность обнаружения ра определяется
п
Т -
ятности обнаружения при заданном отношении сигнал/шум.
Таким образом, видно, что использование данной статистики позволяет независимо от распределения задавать уровень вероятности ложной тревоги, вследствие этого максимизируется вероятность правильного обнаружения сигнала заданного абонента в условиях воздействия мешающих сигналов различной интенсивности от соседних станций.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Диллард,Энтоньяк «Инвариантная относительно распределения входного сигнала процедура обнаружения для РЛС» // Зарубежная радиоэлектроника. 1971. № 8. - 3 с.
2. Литюк В.И. Особенности применения ансамблей дополнительных кодовых последовательностей в адресных системах связи // Телекоммуникации. 2000. № 4. - С. 31-35.
3. Патент РФ № 2219668. Способ асинхронной адресной связи // Литюк В.И. Опубл. 20.12.2003. Б.И. № 35.
4. Кокорева В.А. Исследование эффективности адаптивных пороговых устройств в системах
- // -студентов и аспирантов. Тезисы докладов. Т.1 - М.: Изд-во МЭИ, 2004. - С. 37-38.
УДК 681.3.068
В. В. Клименко ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ УСЕЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ТОЧНОСТЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ
В задачах машинного моделирования часто возникает необходимость исследования прохождения радиотехнических сигналов через линейные частотноизбирательные цепи. При этом ъ(1) = б(1)*Ь(1), где ъ(1) - сигнал на выходе частотно-избирательной цепи, 8(1) - сигнал на ее входе, И(1) - импульсная характеристика частотно-избирательной цепи, [*] - операция свертки.
Если М - количество отсчетов импульсной характеристики И(1), а N - количество отсчетов входного сигнала 8(1), то в дискретном виде операция свертки в общем виде описывается выражением
M-1
-(г)= ^s(i - k), 1 = 0, 1,2,., N-1; 8 = 0 при (1 - к) < 0.
k=0
Длительность процесса моделирования пропорциональна МхК Значение N обычно задано и конечно, значение же М должно быть также ограничено, поскольку в реальных линейных цепях импульсная характеристика принимает конечное значение при 1 = ^. Степень усечения длительности И(1) непосредственно влияет на , М
было исследовано его влияние на длительность автокорреляционной функции 5-коррелированного процесса с нормальным распределением при прохождении его через ФНЧ первого порядка в виде интегрирующей ЯС-цепи.
