Статистичні характеристики співвідношень завад та сигналів дистанційно розміщених об’єктів Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Пристрої та системи радіозв’язку, радіолокації, радіонавігації

Combination of Partial Transmit Sequences // Elect. Lett., v. 33, no.5, Feb. 1997, pp.368-69.

10. Tellado J. Peak to Average Power Reduction for Multicarrier Modulation, Ph.D. dissertation, Stanford Univ., 2000.

Білоконь О.В., Головін В.А.. Методи зменшення пікфактору в каналах з OFDM.B даній статті розглянуті основні методи зменшення пікфактору в системах, які використовують OFDM сигнали.

Ключові слова: OFDM, пікфактор, модуляція________________________________________

Белоконь А.В., Головин В.А.. Методы уменьшения пик-фактора в каналах с OFDM. В

данной статье рассмотрены основные методы уменьшения пик-фактора в системах, которые используют OFDM сигналы.

Ключевые слова: OFDM, пикфактор, модуляция_______________________________________

Bilokon A.V., Golovin V.A.. Methods of reduction of the peak-factor in channels with

OFDM. In given article the basic methods of reduction of the peak-factor in systems which use OFDM signals are considered.

Key words: OFDM, peak-to-average, modulation_____________________________________

УДК 621.378.001

СТАТИСТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПІВВІДНОШЕНЬ ЗАВАД ТА СИГНАЛІВ ДИСТАНЦІЙНО РОЗМІЩЕНИХ ОБ’ЄКТІВ

Бичковський В.О., Реутська Ю.Ю.

Вступ. Постановка задачі

Необхідність забезпечення радіозв’язку між об’єктами, довільно розташованими в межах заданої території, призвела до створення складних асинхронних імпульсних радіосистем, в яких декілька несинхронізованих між собою передавачів передають інформацію в загальний приймальний центр. В таких системах вплив сигналів від окремих передавачів або вплив завад, близьких по структурі до корисних сигналів, призводять до збою сигналів, що приймаються. В зв’язку з такими обставинами на початковому етапі проектування систем необхідно розв’язати ряд статистичних задач, спрямованих на забезпечення якісного прийому сигналів [1]. Одним з ефективних методів підвищення достовірності прийнятих повідомлень є адаптивна селекція сигналів. Для визначення ефективності адаптивної селекції сигналів необхідно знати розподіли ознак сигналів та особливості спотворення цих ознак. Однією з таких ознак є щільність ймовірності W^n (n) відношення

амплітуди завади до амплітуди сигналу. Для об’єктів, розташованих рівномірно уздовж лінії або в межах кільця, W^n (п)є відомою [2]. В реальних

ситуаціях центральна станція (ЦС) часто обслуговує абонентські станції (АС), які розміщуються уздовж лінії, а ЦС знаходиться осторонь цієї лінії. Вказана ситуація є характерною для обслуговування рухомих АС на дорогах та АС придорожніх населених пунктів в умовах складного рельєфу (ЦС необхідно винести в певну точку місцевості). Таким чином, визначення

32

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2009.-№39

Пристрої та системи радіозв’язку, радіолокації, радіонавігації

Win (п)для ЦС, розміщеної осторонь лінії АС, є актуальною задачею, яка має практичну спрямованість.

Теоретичні викладки

Розглянемо розміщення АС уздовж лінії з розташованою осторонь ЦС. Для таких дистанційно розміщених об’єктів (ДРО) відстань до ЦС визначається з умови

10

r =

cosy

(1)

/ - відстань по перпендикуляру до лінії дороги або її продовження; r - полярний радіус; / - полярний кут. Нехай обслуговуються об’єкти від точки В (відстань Гі) до точки А (відстань ^). Відповідними полярними кутами будуть /^та / Визначимо щільність ймовірності відстаней до об’єктів

Wir (r). Приймемо до уваги, що Wir (r)dr = W^y)dy, де W^y)- щільність ймовірності кутів. На підставі (1) визначаємо у = arccos(/0 /r), і

/о /о

у. = arccos(—), /_ = arccos(—) 1 П 2 r2

(2)

Для щільності ймовірності кутів приймають рівномірний розподіл

W1(y) = у -у , у є [у1,у2]. (3)

У2 -уі

Щільність ймовірності відстаней Wir (r) = W. (y) відношень (1),(2),(3) записується як

dr

d y

-1

на підставі спів-

W1r (r) =

V

/ 2 / / о 0 0

1---— (arccos----arccos—)

r2

(4)

r

2

r

1

• • і-- 9

Амплітуда сигналу на вході приймача ЦС U = K^lРо /r , де Ро - потужність передавачів АС; К^- коефіцієнт, який враховує характеристики антен. Приймемо до уваги, що чутливість приймача ЦС U^n = К^ІРо /r22, а інші амплітуди сигналів визначаються як T = К /р^/r^2; Uо = К1 /р^//о

Динамічний діапазон D = U / U . .

^ 1 min

WUT (U)dU = W1r (r )dr визначаємо

На

2- U = К P// 2

’ U о K1vРо Іо ■

підставі співвідношення

/

о

r

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2009.-№39

33

Пристрої та системи радіозв’язку, радіолокації, радіонавігації

W\U (U) = Wr (r)

dr

dU

.3/2

(5)

то на підставі

Якщо прийняти до уваги, що |dr / dU|=^K^JPQ /2U

формул (4),(5) щільність ймовірності амплітуди сигналів на вході приймача ЦС

W1U (U) = [2U^u-i(arccos

V

U

min

U

- arccos

»

V

DU,

min n n-l

U

)]

(6)

Відношення амплітуди сигналу до чутливості приймача b = U / U

min

Приймаючи до уваги, що Wlb(b)db = W^ (U )dU, bQ = UQ / Umin = r22 / /Q2, ви-

значаємо

Wib (b) = [2b J—-1(arccos J-arccos

D)]1 b0

(7)

1b ' L У b v ]j b0

Розглянемо найгіршу ситуацію, коли передавач корисного сигналу знаходиться на максимальній відстані. В цьому випадку на вхід приймача поступає сигнал з амплітудою U^n = U с. Всі інші передавачі є джерелами

завад (b = U / U^, де U - амплітуда завади). Тому

b = U /U . = U U /U . U = bn, де b = U /U . , n = U /U . Перейдемо з min з c min c c c c min з c r

від W1b (Ь)до щільності ймовірності відношення амплітуди завади до амп-

літуди сигналу

W1b (b)db = W1n (n)dn. На підставі формули (8) визначаємо

W1n <"> = W1b <» db

dn

(8)

(9)

Враховуючи співвідношення (7), (9) визначаємо щільність ймовірності відношення амплітуди завади до амплітуди сигналу

W1n <") = [2«,

^-1(arccos U- - arccos

Vbo V

bcn

D)]1 b0

(10)

22

де b = U / U . = r2 / r ; r - відстань від передавача сигналу.

c c ^Qin 2 c c

При адаптивній селекції сигналів по амплітуді з приходом стартової групи складного сигналу з амплітудою Uc в приймачі встановлюються верхній U та нижній U пороги. Після настройки, тобто в селективному рев н

жимі, амплітудний селектор пропускає на вихід приймача тільки ті сигнали, амплітуда U яких знаходиться в межах U < U < Ue. Тому «нуль», c н c

який знаходиться на позиції робочої групи, буде збито, якщо амплітуда завади попаде в смугу спрацьовування амплітудного селектора

34

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2009.-№39

Пристрої та системи радіозв’язку, радіолокації, радіонавігації

(U < U < Ue) N1. Якщо ввести позначення K = U / U , K = U / U , то

у н з / L J н н с в в с

«нуль» буде збито, якщо K < U / U < Кв. Таким чином, ймовірність збою

н з c

«нуля» в селективному режимі

K

в

P30 =J W1n (n)dn■ (11)

K

н

Співвідношення (11) дає підстави для вибору порогів амплітудного селектора.

Висновки

Отримані результати дають можливість виконувати статистичну оцінку відношення амплітуди завади до амплітуди сигналу на вході приймача ЦС при умовах дистанційного розміщення АС (абоненти придорожніх населених пунктів або абоненти транспортних засобів). Вони забезпечують умови для організації адаптивної амплітудної селекції сигналів в приймачі центральної станції.

Література

1. Введение в теорию проектирования асинхронных импульсных радиосистем /Романов И.М., Нежметдинов Т.К., Кобчиков А.В. и др. - М.: Сов.радио, 1971.

2. Лившиц А.Р., Биленко А.П. Многоканальные асинхронные системы передачи информации. - М.: Связь, - 1974.

Бичковський В.О., Реутська Ю.Ю.. Статистичні характеристики співвідношень завад та сигналів дистанційно розміщених об’єктів. На підставі рівняння лінії розміщення об’єктів визначено щільність ймовірності відношення амплітуди завади до амплітуди сигналу та ймовірність збою «нуля» при використанні адаптивного амплітудного селектора

Ключові слова: дистанційно розміщені об ’єкти, ймовірність збою «нуля», адаптивний

амплітудний селектор____________________________________________________

Бычковский В.А., Реутская Ю.Ю.. Статистические характеристики соотношений помех и сигналов дистанционно расположенных объектов. На основании уравнения линии размещения объектов определены плотность вероятности отношения амплитуды помехи к амплитуде сигнала и вероятность сбоя «нуля» при использовании адаптивного амплитудного селектора

Ключевые слова: дистанционно расположенные объекты, вероятность сбоя «нуля», адаптивный амплитудный селектор

Bychkovsky V.A., Reutskaya J.Y.. Statistical descriptions of correlations of hindrances and signals оf the remotedly located objects. On the basis of equalization of line of placing of objects the closeness of probability of relation of amplitude of hindrance to amplitude of signal and probability offailure «zero» at the use of adaptive peak selector is certain Keywords: remotedly located objects, probability of failure «zero», adaptive peak selector

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2009.-№39

35