25.2 Декодирование цифровых сигналов

Преобразование цифрового ИКМ сигнала в непрерывный при ИКМ осуществляется декодером и ФНЧ. В состав декодера входит преобразователь последовательного кода в параллельный и сумматор с весом , где- номер разряда единицы в кодовой комбинации. Амплитуда импульса на выходе сумматора определяется кодовой комбинацией на входе декодера, т.е. на его выходе появляется квантованный АИМ сигнал, детектирование которого осуществляет ФНЧ.

Рисунок 25.6 – Структурная схема цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) ИКМ.

Преобразование ДИКМ сигнала в непрерывный осуществляется декодером ИКМ, интегратором и ФНЧ. На выходе декодера получают сигнал, соответствующий разности соседних отсчетов. Эти отчеты интегратор преобразует в ступенчатое напряжение, а ФНЧ сглаживает его.

Рисунок 25.7 – Структурная схема ЦАП ДИКМ и временные диаграммы

его работы.

Формирование из ДМ сигнала аналогового сигнала осуществляется интегратором и ФНЧ. Интегратор имеет импульсный отклик в виде ступеньки напряжения, причем отклики на каждый из импульсов суммируются, и выходное напряжение будет иметь вид ступенчатой функции времени. Восстановление аналогового сигнала из дискретизированного и квантованного осуществляется ФНЧ.

Рисунок 25.8 – Структурная схема ЦАП ДМ и временные диаграммы его работы.

26 Помехоустойчивость приема сигналов

26.1 Основные понятия

Помехоустойчивость (ПУ) является одним из основных показателей качества системы связи.

Представляет собой способность системы связи противостоять вредному действию помех на верность воспроизведения сообщений. Верность – степень соответствия принятого сообщения переданному.

ПУ зависит от вида передаваемых сообщений, уровня и характеристик помех, параметров составных частей системы.

Различают потенциальную и реальную ПУ. Первая представляет собой предельно достижимую помехоустойчивость при заданных сигналах и помехах. Эту ПУ обеспечивает специально сконструированный оптимальный (наилучший) приемник.

Реальная ПУ – это ПУ системы связи с учетом реального выполнения и настройки ее узлов. Она зависит от множества факторов и параметров отдельных звеньев системы связи. Реальная ПУ всегда меньше потенциальной.

Их сравнение позволяет дать оценку качества реального устройства и найти еще не использованные резервы повышения реальной ПУ.

26.2 Количественная мера пу

При передаче непрерывных первичных сигналов таковой являются среднеквадратическая ошибка:

,

и отношение сигнал-помеха на выходе демодулятора:

,

где волнистая черта – математическая операция усреднения во времени;

- время передачи сигнала;

- отклонение принятого сигнала от переданногоили помеха на выходе приемника;

- средняя мощность помехи на выходе приемника;

- средняя мощность сигнала на выходе приемника.

При передаче дискретных первичных сигналов количественной мерой помехоустойчивости является вероятность ошибки:

,

где - число ошибочно принятых первичных сигналов;

- общее число переданных сигналов.

26.3 Группы методов повышения пу систем связи

1) Повышение отношения сигнал-помеха на входе приемника. Этого можно добиться увеличением уровня сигнала или уменьшением уровня помех. Увеличение уровня передаваемого сигнала приводит к усложнению проблемы электромагнитной совместимости и взаимному влиянию в многоканальных системах, поэтому уровень передаваемого сигнала ограничивается. Увеличение уровня сигнала на входе приемника достигается уменьшением ослабления на пути его прохождения по направляющим системам, увеличением коэффициента усиления антенн, повышением КПД ввода в волноводы, световоды и др.

Уменьшение уровня помех производится подавлением помех в местах их возникновения и на путях проникновения ко входу приемника (экранирование, заземление, фильтрация и др.), уменьшением до допустимых норм взаимного влияния между цепями многопроводных линий (симметрирование, скрещивание, экранирование и др.), применением малошумящих усилителей и др.

2) Обработка сигналов в приемнике. Ее цель – выделить сигнал и подавить помехи. Наилучшие результаты обеспечивает оптимальная обработка. Однако все оптимальные способы технически сложны и на практике применяются квазиоптимальные.

3) выбор сигналов при заданных свойствах канала. При передаче дискретных сообщений осуществляется переход от ЧМн к ОФМн и многопозиционным сигналам, при передаче дискретных сообщений – от АМ к ОМ или ЧМ. Перспективны цифровые способы передачи непрерывных сигналов (например, ИКМ).

4) Разнесенный прием, при котором одно и то же сообщение передается по различным каналам связи с последующим автовыбором канала с лучшим отношением сигнал-помеха. Применяют разнесение по времени, частоте, фазе, поляризации, в пространстве.

5) Использование обратной связи (ОС). Применяется при передаче дискретных сигналов. В этом случае между источником и потребителем информации имеются как прямой, так и обратный каналы.

Различают системы с информационной (ИОС) и решающей (РОС) ОС.

При ИОС принятое сообщение по обратному каналу передается к источнику, где сравнивается с переданным сообщением. При выявлении ошибок и неточностей все сообщение передается снова.

При РОС ошибки выявляются на приеме (например, с помощью кодов, обнаруживающих ошибки). Далее формируется специальная команда, которая передается по обратному каналу. При получении этой команды источник повторяет передачи только ошибочно принятых символов сообщения.

Недостатками систем с ОС являются усложнение оборудования и увеличение времени передачи.

6) Применение корректирующих кодов. Хорошие коды являются сложными и технически трудно выполнимыми, поэтому используются в высококачественных системах связи (например, спутниковых).