Основные разделы


Сравнение выбранной схемы приемника с оптимальным приемником

Величину t0 обычно берут равной длительности сигнала Т. Если взять t0 < Т, то получается физически неосуществимая система (отклик начинается раньше поступления входного воздействия).

Сигнал у(t) на выходе линейной системы при поступлении на ее вход сигнала x(t) определяется интегралом Дюамеля:

Пусть на вход оптимального фильтра поступает аддитивная смесь, содержащая сигнал S(t), с которым фильтр согласован, и помеха n(t) (это может быть флуктуационная помеха или какой-нибудь детерминированный сигнал, с которым фильтр не согласован) x(t)=S(t)+n(t).

Подставляя x(t) и

, получаем:

.

Заменяя t0 на Т, получаем:

Таким образом, на выходе согласованного фильтра получаем под действием сигнала функцию корреляции сигнала, а под действием помехи функцию взаимной корреляции сигнала и помехи. Если на входе фильтра только помеха (без сигнала), на выходе получаем только функцию взаимной корреляции помехи и сигнала, с которым фильтр согласован.

Результаты фильтрации не зависят от формы сигнала. Следовательно, фильтр может быть применен и без детектора. Тогда оптимальный приемник полностью известных сигналов может быть реализован в виде двух оптимальных фильтров - ОФ1, ОФ2 и устройства сравнения - УС.

Рисунок 8 - Структурная схема оптимального приемника.

Можно выделить два преимущества оптимальной фильтрации по сравнению с приемником Котельникова: нет необходимость синфазности эталонного и принятого сигнала и согласованный фильтр сравнивает эталонный и принятый сигналы в частотной области. Но есть и один недостаток: с увеличением длины кодовой комбинации увеличивается , но увеличивается и время задержки принятия решения.

Оптимальный фильтр, согласованный с прямоугольным импульсом

Оптимальный фильтр называют согласованным, т.к. он согласован с ожидаемым сигналом по форме во временном пространстве и по спектру - в частотном.

Рассмотрим согласованный фильтр для прямоугольного импульса длительности T.

Рисунок 9 - Согласованный фильтр для прямоугольного импульса длительности Т.

Спектральная плотность такого импульса равна

Для согласованного фильтра, в соответствии с

для случая t0 = T:

Используя это выражение, построим схему фильтра для данного случая. Т.к. деление на означает интегрирование сигнала, а множитель означает задержку сигнала на время Т.

В результате схема фильтра будет содержать интегратор, линию задержки и вычитатель (рисунок 9).

На выходе фильтра получился треугольный импульс с основанием 2Т (это - функция корреляции входного импульса прямоугольной формы). На выходе канала сигнал оказывается деформированным так, что одновременно присутствуют отклики канала на отрезки входного сигнала, относящиеся к другим моментам времени. При передаче дискретных сообщений это приводит к тому, что при приеме одного символа на вход приемного устройства воздействуют также отклики на более ранние символы, которые действуют как помехи. Часть выходного сигнала от Т до 2Т будет накладываться на выходной сигнал следующего импульса, что является недостатком оптимального фильтра, называемым межсимвольной интерференцией.

Межсимвольная интерференция вызывается нелинейностью ФЧХ канала и ограниченностью его полосы пропускания.

Поэтому на практике применяют схему фильтра, содержащую интегрирующую RC-цепь с RC>>T и ключ К (рисунок 10 - Устранение межсимвольной интерференции).

Рисунок 10 - Схема устранения межсимвольной интерференции.

В момент окончания входного импульса ключ К замыкается, конденсатор интегратора быстро разряжается через ключ и схема готовы к приему следующего импульса.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 

Прочитайте еще и эти статьи:

Проектирование шумомера
Шумом называются беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временных и спектральных характеристик. Шум - один из факторов физического загрязнения окружающей среды. В зависимости от источника его подразделяют н ...

Проектирование ЦС СТС на базе SI-2000
Современный этап развития средств телекоммуникаций характеризуется ускоренными темпами внедрения оборудования цифровых технологий передачи и коммутации. Использование цифровой технологии обусловлено не только технико-экономическими соображениями ...

© Copyright 2022 | www.techattribute.ru