Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ОЕМС_41,42 / ОЕМС_41,42 / ЗЕМС_ЛкНов / кодовая селекция

.doc
Скачиваний:
45
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
187.9 Кб
Скачать

ТЕМА: «КОДОВАЯ СЕЛЕКЦИЯ»

Кодовой селекцией называется разделение сигналов по структуре кодовых комбинаций. Кодовое разделение сигналов не является новым видом селекции. При кодовой селекции используются в различных сочетаниях методы частотной, временной, амплитудной и других видов селекций. Но если при перечисленных видах селекций используются только соответствующие этим видам признаки сигналов, то при кодовой селекции используются структурные признаки сигналов. Структурные признаки характеризуют не только сами элементарные сигналы, из которых составлена кодовая комбинация, но и размещение элементарных сигналов в кодовой комбинации.

Кодирование сигнала повышает как помехоустойчивость приема вследствие увеличения числа параметров селекции, так и скрытность передачи, и широко используется в современных РЭС для повышения помехозащищенности.

Выбор структуры кодовых сигналов определяется типом информационной системы, ее назначением и условиями работы. Для системы радиоуправления, многоканальной связи, радиотелеметрии и других при кодовой селекции решаются задачи как выделения передаваемых сигналов на фоне помех, так и разведения полезной информации по каналам (адресам). Поэтому передаваемый сигнал содержит информационную и адресную части. Для других систем, в частности радиолокационных, кодирование в основном направлено на обеспечение помехоустойчивости работы путем придания сигналу индивидуальных признаков.

Помехоустойчивость кодово-адресных систем зависит от метода кодирования, характера формирования и передачи адреса и информационной части сообщения, превышения адреса и информационной части сообщения, превышения сигнала над помехой и т. п. Для оценки помехоустойчивости рассмотрим воздействие на систему с кодово-импульсной модуляцией заградительных по коду помех (непрерывной шумовой или хаотической импульсной помех). Действие заградительных помех может привести к полному или частичному подавлению (разрушению) как адресной, так и информационной частей передаваемого сообщения или к образованию ложных кодовых групп (подделка кодов).

В зависимости от назначения системы подавления кода и образование ложных кодовых групп представляют различную опасность. Так, при телеуправлении в большинстве практических случаев образование ложной команды более опасно, чем ее подавление. Поэтому при проектировании устройств телеуправления стремятся прежде всего уменьшить вероятность образования ложных кодовых групп, иногда даже за счет увеличения вероятности подавления команды.

Кодовая группа будет подавлена, если хотя бы один из импульсов кодовой группы не воздействует на схему совпадения дешифратора. Это может произойти из-за уменьшения амплитуды импульсов кода ниже порогового напряжения вследствие интерференции помехового и полезного сигналов или за счет конечного времени восстановления чувствительности каскадов приемника после действия сильной помехи.

Ложные кодовые группы получаются в том случае, когда часть импульсов полезного сигнала и импульсов помехи (или только импульсы помехи) образуют группу, присущую данному коду, но содержащую ложную информацию.

Для оценки помехоустойчивости можно использовать следующие критерии:

вероятность правильного приема кодовой группы из m импульсов;

вероятность образования ложной кодовой группы из m импульсов помехи.

Оценим воздействие на кодово-адресную систему хаотической импульсной помехи (ХИП). Так как подавление кодовых групп при воздействии ХИП может быть вызвано эффектом интерференции и наличием конечного времени восстановления , то вероятность правильного приема любого одиночного импульса кода

(2.10)

где - вероятность подавления одиночного импульса кода за счет конечного времени восстановления; - вероятность подавления одиночного импульса кода за счет интерференции.

Вероятность подавления за счет конечного времени восстановления определяется вероятностью попадания импульса помехи или его части в интервал , предшествующий моменту появления любого импульса кода. При формировании ХИП из флюктуационных шумов, воздействующих на спусковую схему, можно считать, что распределение вероятностей моментов появления импульсов подчиняется закону Пуассона

где - вероятность попадания в интервал времени ровно n импульсов; - среднее значение частоты следования импульсов ХИП.

Искомая вероятность попадания в интервал хотя бы одного импульса, ведущего к подавлению

где - вероятность непопадания импульсов (n=0) в интервал .

Для повышения эффективности ХИП стреляться выполнить условие . Если время восстановления близко к длительности поленого сигнала, то

На практике часто выполняется условие .

Тогда выражение (2.12) принимает вид .

Определим вероятность подавления кодовых импульсов при воздействии ХИП за счет интерференции. Будем считать, что мощность помехи обеспечивает подавление, и несущие частоты сигнала и помехи совпадают. Подавление имеет место, если импульсы кода ХИП совпадают по времени, и за счет фазовых соотношений высокочастотных колебаний помехи и сигнала амплитуда результирующего сигнала становиться меньше порога срабатывания. В этом случае вероятность подавления одиночного импульса кода определяется вероятностями совместного наступления двух указанных событий

где - вероятность совпадения во времени импульсов помехи и кода на время , необходимое для подавления; - вероятность выполнения необходимых фазовых соотношений.

Вероятность совпадения во времени импульсов помехи и кода при условии, что среднее значение периода следования импульсов ХИП меньше периода следования импульсов кода, определяется известным выражением для вероятности совпадений независимых импульсных потоков [83]

где - длительность импульса сигнала; - минимальная длительность совпадения, необходимая для проявления эффекта интерференции.

Вероятность того, что амплитуда результирующего сигнала меньше при равновероятном распределении фаз высокочастотных колебаний помехи и сигнала (рис. 53)

где ; - угол между вектором сигнала с амплитудой и вектором помехи с амплитудой , при котором .

Определяя в соответствии с теоремой косинусов, получаем

Амплитудные соотношения между помехой и сигналом, при которых происходит подавление за счет интерференции, выражаются следующим образом:

С учетом найденных выражений для и и соотношений (2.10), (2.11), (2.13) запишем вероятность неискаженной передачи одиночного импульса кода

Вероятность правильного приема кодовой группы из m импульсов

При воздействии на РЭС случайной последовательности помеховых сигналов с возможно такое взаимное расположение импульсов помехи, которое соответствует какой-либо кодовой группе. Появление таких групп импульсов приводит к образованию на выходе каскада совпадений дешифратора (рис. 54, а) ложного сигнала. Образование ложной кодовой группы из одного импульса сигнала и одного импульса помехи при приеме двухимпульсного кода показано на рис. 54,б.

Импульс помехи вызовет такой эффект, как импульс полезного сигнала, если его начало будет смещено относительно задержанного и импульс полезного сигнала, если его начало будет смещено относительно задержанного импульса полезного сигнала на величину, при которой их перекрытие будет не менее некоторого, необходимого для срабатывания каскада совпадений времени . Вероятность образования одиночного ложного импульса определяется как вероятность попадания начала импульса помехи в интервал , при котором обеспечивается указанное перекрытие. В соответствии с выражением (2.11) вероятность образования одиночного импульса

В частности, при интервал (рис. 54, б) и

Любой из импульсов помехи может явиться началом ложной кодовой группы. Для ее образования необходимо. Чтобы другие m – 1 импульсов помехи попали на позиции кодовых импульсов с допустимым отклонением. Таким образом, вероятность образования ложной кодовой комбинации из m импульсов помехи вычисляется по формуле

Оценим помехоустойчивость системы с кодово-импульсной модуляцией при воздействии ХИП по критериям вероятности подавления и образования ложной кодовой группы. Численные значения параметров кодовой группы возьмем такими как в системе ближней радионавигации «Такан»: мкс; мкс. Примем . Учитывая, что допускается изменение длительности импульса на мкс, примем мкс.

Параметрами ХИП выбираем близкими к параметрам кодовой группы: мкс; мкс; кГц; .

Пользуясь приведенными соотношениями (2.15)- (2.18), определим значение и в зависимости от числа импульсов в кодовой группе (рис. 55).

Таким образом, принятое в системе «Такан» число импульсов в коде, равное двум, можно считать рациональным, так как с увеличением m с двух до до трех увеличивается на 0,144, а уменьшается всего лишь на 0,0135.

Проведенный анализ причин, влияющих на вероятности правильного приема и образование ложной кодовой группы, позволяет выбрать не только параметры кода, но методы приема, при которых влияние помех значительно снижено. В частности, для уменьшения эффекта подавления за счет конечного времени восстановления чувствительности каскадов приемника можно использовать бланкирование приемника как в интервалах между импульсами кода, так и между кодовыми группами.

Возможности уменьшения подавления импульсов за счет интерференции определяются неравенствами (2.14), которые позволяют при меняющихся и так выбирать , чтобы эти неравенства не выполнялись.

Соседние файлы в папке ЗЕМС_ЛкНов