CC BY
37
5 разiв (рис.8б) i отримаемо дiаграму невизначеностi, властиву довгому тональному сигналу. Тобто твердження Рiхачека [7] про те, що вказанi дiа-грами належать тшьки до класу простих сигналiв е невiрним, оскiльки при вщповщному виборi параметрiв ПШС можна отримати аналопчш дiагра-ми, в клас складних сигналiв. Крiм того, використання ПШС з високими роздшьними здатностями за дальшстю призводить до шдвищення точностi оцiнки за дальшстю та завадостшкост на тлi мюцевих перешкод [8].
Висновки
З отриманих результата видно, що застосування ФМн сигналiв, фазомаш-пульонаних М-послщовшстю, дае значш переваги в порiвняннi iз застосу-ванням простих зондуючих сигналiв. Але використання таких ФМн сигна-лiв в якостi зондуючих радюлокацшних сигналiв вимагае ретельного ви-вчення !х потенцiйних можливостей розробниками РЛС.
Л1тература
1. Лезин Ю.С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем. М., Радио и связь. 1986.
2. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д.Ширмана. Сов. радио», 1970.
3. Петрович Н.Т., Розмахин М.К.. Системы связи с шумоподобными сигналами. М:. Сов. радио, 1970.
4. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. Москва, «Советское радио», 1970.
5. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. Радио и связь, 1985.
6. Яценков В.С. Основы спутниковой навигации. М., Горячая линия, 2005.
7. Рихачек. Упрощенный способ выбора радиолокационных сигналов, Зарубежная радиоэлектроника, №2, 1973.
8. Уестерфильд, Прегер. Выигрыш в отношении сигнал/пассивная помеха при использование согласованных фильтров, ^ Зарубежная радиоэлектроника, №3, 1961.
Бычков В.Е.,Мрачковский О.Д.,Ольшевский И. Исследование потенциальных характеристик псевдошумового радиолокационного сигнала
Исследован сложный псевдошумовой радиолокационный сигнал фазоманипулированный бинарной М-последовательностью. Приведены результаты расчетов потенциальных характеристик сигнала, корреляционных и взаимокорреляционных функций
Bychkov V.E.,Mrachkovsky O.D.,Olshevsky I.V Research of the potential characteristics of an image noise radar-tracking signal
Complex image noise radar-tracking signal, which has of phase modulation by a binary M-sequence Is investigated. The results of accounts of the potential characteristics of a signal, correlation and inter correlation function are given
УДК 621.396.669
ШДВИЩЕННЯ ЧУТЛИВОСТ1 ТА ЗАВАДОСТ1ЙКОСТ1 СИСТЕМ
ЦИФРОВОГО ЗВ'ЯЗКУ
Тертичний Г. М., Макаренко О. С.
Розглянуто заЫб тдвищення чутливост1 I завадостткост1 систем цифрового зв 'язку та пристрт для його реал1заци. Наведет результати моделювання та експе-рименту.
Вступ. Постановка задач1
Чутливють та завадостшюсть систем цифрового зв'язку визначаються
видом смугово! модуляци та кодування, як використовуються у систе-мi [1]. Для ощнки ефективностi завадостiйкого кодування порiвнюють вщ-ношення Еб/ Ы0 енерги, що приходиться на один бгг, до спектрально! гус-тини потужност шуму в системi з кодуванням та в базовш системi без кодування та визначають рiзницю у значеннях Бб/Ы0 при заданiй ймовiрно-стi бггово! помилки. Ця рiзниця - енергетичний виграш коду (ЕВК) вимь рюеться в децибелах та використовуеться для порiвняння рiзних кодiв. ЕВК рiзних кодiв та !х комбiнацiй, що використовуються на практищ, ко-ливаеться в межах 1,5 к 7,5 дБ при ймовiрностi бггово! помилки 10-5 [2]. Еефективними е турбокоди, котрi ще на 1,5 к 2,5 дБ наблизились до теоретичного порогу та забезпечують декодування при розрахункових значеннях Еб1 Ы0 0,3 к 0,7 дБ над порогом. Однак, будь-яке канальне кодування (о^м решггчастого), потребуе розширення смуги робочих частот системи.
Теоретичш основи методу Суттево пiдвищити чутливiсть та завадостiйкiсть системи цифрового зв'язку можна, використовуючи споЫб накопичення. Для цього проводять стробування кожного бггу послiдовнiстю коротких iмпульсiв, затримують цi iмпульси таким чином, щоб усi iмпульси, враженi шумом, додавались в одному iнтервалi часу, подають сумарний iмпульс на пороговий пристрш (двобiчний пiдсилювач-обмежувач з нульовим пороговим рiвнем) i пiсля цього iмпульсами, якi не мiстять шуму, запускають тригери, що вщтворю-ють бiти з вiдповiдними полярностями та тривалютю рiвнiй тривалостi бь та. На рис. 1 показана структурна схема пристрою, який реалiзуе споЫб накопичення.
ВИЛ1Д
прчстрл
Рис. 1. Структурна схема пристрою
Пристрш складаеться з N ключiв (показанi цифрою 1), N -1 пристро1в затримки 2, суматора 3, порогового пристрою 4, тригерiв 5 та схеми фор-
мування керуючих iмпульсних послщовностей 6. При цьому входи ключiв К1 к Кы шдключеш до виходу детектора (синхронного, частотного чи фазового), керуючi входи ключiв - до схеми формування керуючих iмпульс-них послщовностей, виходи ключiв (окрiм останнього) - до входiв при-стро1в затримки ПЗ1 ... ПЗМ _1, виходи яких разом iз виходом останнього ключа - до входiв суматора. Вихiд суматора тдключений до входу порогового пристрою, вихщ порогового пристрою - до входiв тригерiв, виходи яких е виходом пристрою.
За
.КА
допомогою ключiв К^.^ кожен бiт кодово! iмпульсноl по-слiдовностi, вражено! шумом, з тривалютю ТС (рис. 2) стробуеть-ся послщовшстю iмпульсiв три-валiстю тг. та квазiперiодом по-вторень Т (рис. 3). Шум мае бути некорельованим, тобто мае вико-нуватися умова тк < Т _т1, де тк -час кореляцп вхiдного шуму. Керу-ючi iмпульснi послiдовностi, якi надходять зi схеми формування, прямують з перюдом ТС i змiщенi одна вщносно одно! на Т, 2Т, 3Т, к, (N _ 1)Т . Таким чином, ключi К1 к KN по черзi шдклю-чають сигнал з шумом до входiв елементiв затримки ПЗ1 ... ПЗN_1, якi затримують всi iмпульси (за ви-
1) «11
И | 1» П|11
1 ч
т С -0" 2Тс ЗТ, 4Тс
Рис. 2. Сигнал та шум на вход1 пристрою
Рис. 3. Сигнал та шум на входах елеменпв затримки
ключенням останнього) на час ТС _ тг., ТС _ тг. _ Т, к ТС _ тг. _ (N _ 1)Т. В результат на штерваш часу ТС _тг ... ТС вс iмпульси сигналу додаються за напругою, тобто сигнал на виходi суматора збшьшуеться в N разiв, поту-жнiсть сигналу зростае в N2 разiв, а шуми додаються некогерентно (за по-тужшстю), тому потужнiсть шуму зростае в N разiв i вщношення сигнал/шум за потужнiстю зростае в N разiв. Коливання з виходу суматора тривалютю тг. поступае на пороговий пристрiй. Миттеве значення напруги шуму не повинно перевищувати пороговий рiвень, в даному випадку 0, з заданою ймовiрнiстю. Тепловi шуми, що дiють в цифрових системах передач^ мають нормальне (гауссiвське) розподiлення, тому ймовiрнiсть пере-вищення припустимого значення напруги шуму буде визначатись штегра-лом ймовiрностi. Як показано в [1], ймовiрнiсть бггово1 помилки не повинна перевищувати 10-5.
Таким чином, Р = 1 —¡== Г е х ^йх < 0,5 -10 5, де г =
и.
Свих
и
х=
и
Швих
и
Швих
и - миттеве значення напруги шуму (випадкова змшна), иШеих - ефектив-не значення напруги шуму. Зпдно [3] г = 4,42 для Р = 0,5 -10-5. Вщповщно
або МиСвх > 4,42^ЙиШвх, звщки необхiдна кшь-
и С
нисвх > 4,42иШвих
Свих
юсть стробуючих iмпульсiв: 20
, де РС i РШ - потужно-
N >
(Рс/ РШ )в
стi сигналу i шуму на входi пристрою вiдповiдно. 1з врахуванням наявного округлення iмпульсiв реальним каналом зв'язку необхщно брати Nрозр = N + 2 . Шсля шдсилювача-
обмежувача (рис. 4) коротк iмпульси, вiльнi вiд шуму, запускають тригери, якi виробляють сигнали вщповщно! полярностi з тривалiстю, що дорiвнюе тривалостi бiта ТС.
Рис. 2. Д1аграма роботи тдсилювача-обмежувача
Висновки
Запатентовано та експериментально дослщжено мСпосiб пiдвищення чу-тливостi та завадостшкост систем цифрового зв'язку та пристрш для його реалiзаци", який забезпечуе виграш у вiдношеннi Е6/N0 енерги, що приходиться на один бщ до спектрально! густини потужност шуму на вход^ що дорiвнюe 8 дБ при ймовiрностi бггово! помилки 10-5. В спрощеному ва-рiантi експерименту, виграш у вщношенш сигнал/шум дорiвнював 4 дБ. Пристрш сум^ний iз iснуючими системами цифрового зв'язку, оскшьки розташовуеться пiсля детектора i виконуе в тому чи^ i роль схеми прийн-яття ршення; може бути використаний як у системах iз канальним коду-ванням, так i у системах без канального кодування; е досить ефективним для систем цифрового зв'язку iз обмеженим рiвнем nоmужносmi; забезпечуе роботу в бшъш вузъкш смузi частот в порiвняннi iз системами, що ви-користовують канальне кодування (о^м решiтчастого); призводить до спрощення та зменшення загально! вартост апаратури (не потрiбнi кодери та декодери); мае шдвищену завадостiйкiсть i по вiдношенню до зовнiшнiх завад; може бути реалiзований практично для багатьох вщомих систем цифрового зв'язку, оскшьки складаеться iз вузлiв, що широко використо-вуються в сучасних системах цифрового оброблення шформацй. Поеднан-ня запропонованого пристрою з канальним кодуванням призведе до ство-рення систем цифрового зв'язку з малим вщношенням Еб/N0 .
Литература
1. Б. Скляр Цифровая связь. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2004.
2. Б. А. Локшин Цифровое вещание: от студии к телезрителю. М.:"Сайрус системс", 2001.
3. Горяинов В. Т., Журавлев А. Г., Тихонов В. И. Статистическая радиотехника: Примеры и задачи. - М.: Сов. радио. 1980. 544с._
Тертычный Г.Н., Макаренко А.С. Повышение чувствительности и помехоустойчивости систем цифровой связи
Рассмотрены способ повышения чувствительности и помехоустойчивости систем цифровой связи, а также устройство для его реализации. Приведены описание, результаты моделирования и эксперимента.
Tertychny G.M., Makarenko A.S. Enhancement of sensitivity and noise immunity of digital communication systems
Enhancement of sensitivity and noise immunity of digital communication systems with achievement device are considered. Description, modeling and experiment results are reduced.
