Реферат: Обгрунтування вибору сигналу для систем тропосферного зв`язку з кодо

де с і n – постійні величини, при чому n >1.

Сигнали, що входять в систему повинні забезпечувати мінімально можливий рівень взаємних перешкод, який в основному визначається допустимим рівнем піків ВКФ.

, ( 10)

де α – пікфактор ВКФ, в загальному випадку залежить від В .

Чим менше α , тим кращі взаємокореляційні властивості. Через це зараз існує наступна не вирішена проблема – розробка алгоритмів побудови великих систем ФМ ШПС з високими кореляційними властивостями. Алгоритми побудови систем ФМ повинні бути детермінованими, оскільки сигнали повинні бути відомі в точці прийому.

3. Вибір сигналу для систем тропосферного зв’язку з кодовим розподілом каналів

Відома різноманітна кількість ШПС. Загальної термінології не існує, але ШПС можна розбити на частотно-модульовані (ЧМ) сигнали, багато-частотні (БЧ) сигнали, фазоманіпульовані (ФМ), сигнали з кодово-частотною модуляцією (КФМ), дискретні складні частотні сигнали (ДСЧ), складні сигнали з кодово-частотною модуляцією (СКЧМ) [3].

Іноді ФМ сигнали називають просто ШПС ДЧ сигнали зі «стрибаючою» частотою (ППРЧ).

Рис. 6,а. ЧМ сигнал та його частотно-часова площина

ЧМ сигнали є безперервними сигналами, частота яких змінюється по заданому закону. На рис. 6,а показано ЧМ сигнал, частота якого змінюється по V-подібному закону від f ₀ -F /2 до f ₀ +F /2, де f ₀ – несуча частота сигналу, F – ширина спектру, яка дорівнює девіації частоти F =Δ f , тривалість сигналу дорівнює Т . На рис. 6,а зображено частотно-часову площину, на якій штриховкою, приблизно зображено розподіл енергії ЧМ сигналу по частоті і по часу. База ЧМ сигналу по визначенню: B =FT =Δ fT .

U 1 (t)

?? ??????? ??????? ?????? ???????????? ? ??????????????? ????????, ???????? ??? ??????????? ?? ??????? ????? ??????????? ?????????? ?????? ?? ???????? ? ??????????-??????????? ???????. ? ???????? ??????? ????????? ???? ??????? ????????. ??? ????? ???????????? ??????? ????? ???????? ?????????? ????????? ?????????? ? ??????? ?????????? ?? ????, ?? ?????? ????? ??????? ?????? ??????????? [3].

Рис. 6,б. БЧ сигнал та його частотно-часова площина

Багаточастотні сигнали являють собою суму N гармонік U ₁ ( t )… U _n ( t ) , амплітуди та фази яких визначаються у відповідності із законом формування сигналів. На частотно-часовій площині (рис. 6,б) штриховкою виділено розподіл енергії одного елемента БЧ сигналу на частоті f_k . Всі елементи повністю перекривають виділений прямокутник зі сторонами FT . База сигналу В дорівнює площі прямокутника. Ширина спектру елементу . Через це база БЧ сигналу буде:

. ( 11)

Тобто співпадає з кількістю гармонік. БЧ сигнали є безперервними і для їх формування та обробки складно пристосувати цифрову техніку. Крім цього БЧ сигнали мають наступні недоліки:

- поганий пікфактор:

; ( 12)

- для отримання великої бази необхідно мати велику кількість частотних каналів.

Через це БЧ сигнали не мають перспективи розвитку.

Дискретно-частотні сигнали являють собою послідовність радіоімпульсів, несучі частоти якого змінюються по заданому закону. Нехай кількість імпульсів в ДЧ сигналі рівне М , тривалість імпульсу рівна , його ширина спектру . На частотно-часовій площині (рис. 7) штриховкою виділені квадрати, в яких розподілена енергія імпульсів ДЧ сигналу. База імпульсу ДЧ сигналу становить F ₀ Т ₀ =1.

Із цього виразу випливає, що основною перевагою ДЧ сигналів для отримання необхідної бази В є число каналів , тобто значно менша ніж для БЧ сигналів. Саме ця перевага і обумовила увагу до цих сигналів і їх використання в системах зв’язку [3].

Разом з цим для великих баз В =10⁴ …10⁶ використовувати лише ДЧ сигнали не доцільно, так як кількість частотних каналів М =10² …10³ , що є надзвичайно великою.

Рис. 7. Частотно-часова площина ДЧ сигналу

Дискретними складними частотними сигналами є ДЧ сигнали, у яких кожен імпульс замінено шумоподібним сигналом. На рис. 8 зображено відеочастотний ФМ сигнал, окремі частини якого передаються на різних несучих частотах.

Номери частот вказані над ФМ сигналом. На рис. 8 зображено частотно-часову площину, на якій штриховкою виділено розподіл енергії ДСЧ сигналу.

База ДСЧ сигналу:

. ( 15)

– число імпульсів ФМ сигналу в одному частотному елементі ДСЧ сигналу. Кількість імпульсів повного ФМ сигналу дорівнює . Зображений ДСЧ сигнал містить в якості елементів ФМ сигнали. Через це такий сигнал можна назвати ДСЧ-ФМ сигналом. Якщо база ДСЧ сигналу , то база всього сигналу .

f

f 5

f 1

f 3

f 2

f 4

t

????? ?????? ????????? ????? ????????? ???-??. ????? ????????? ??????? ? ???-?? ???????? . ???? ?? ?????? ? ???-?? ????? ????? ????, ?? ???? ????? ? ???????? ????? ????????? ???????. ????? ?? ????????? ??????? ???-?? ?????? ????? ?? ???????? ?? ??? [3]. ??? ???????? ???????? ???-?? ??????? ?????? ????????? ????????? ??? ???????? ??????? ?????? ?? ????????.