Борьба с импульсными помехами




До сих пор предполагалось, что помехи в линии являются флуктуационными и обладают нормальным законом распределе­ния мгновенных значений. Этот случай относится к одному из пре­дельных и часто встречающихся. Вторым предельным сличаем, яв­ляются импульсные помехи, т. е. последовательность случайных по форме, величине и времени возникновения импульсов, длитель­ность которых в среднем мала по сравнению с интервалами меж­ду ними. Импульсные помехи часто являются искусственными по происхождению. Это позволяет бороться с ними, применяя их экра­нировку в точках возникновения. Для предотвращения распространения помех по проводам, питающим искрящее устройство, включают фильтры нижних частот, ослабляющие энергию высоко­частотной части спектра помехи.

Единой теория борьбы с импульсными помехами пока не со­здано вследствие их большого разнообразия, а также трудностей нахождения многомерного закона распределения помехи, необхо­димого для синтеза оптимального приемника. Для различных моделей импульсных помех можно найти одномерные за­коны распределения позволяющие определять отношение сигнал/помеха для отдельных методов борьбы с импульсными помехами и таким образом сопоставлять их эффективность.

Для ослабления воздействия импульсных помех на приемное устройство используются различные методы, один из которых мы будем использовать. Выбранная схема будет реализована в усилителе промежуточной частоты (УПЧ).

Рисунок 10 Структурная схема приема по методу ШОУ

Структурная схема, используемая при методе ШОУ, приведена на Рисунок 10. Она состоит из широкополосного фильтра (Ш), ог­раничителя (О) и узкополосного фильтра (У). Полоса выби­рается так, чтобы выполнялось условие:

,

где — предполагаемая средняя длительность импульсов помех.

Этим обеспечивается незначительное «размытие» импульсов помехи, которое имело бы место при непосредственном воздейст­вии импульсов на узкополосный фильтр, согласованный по полосе с сигналами. Ограничитель «обрезает» выбросы, обусловленные импульсными помехами, способствуя этим увеличению отношения сигнал/помеха. Полоса пропускания узкополосного фильтра согласована с полосой сигналов. Этим обеспечивается ослабление влияния флуктуационной составляющей помех.

 

Рисунок 11 Структурная схема бортового приемника искусственного спутника Венеры

 

Расчет
Определение параметров имитационной модели

1) Источник дискретных сообщений:

- квантованные отсчеты случайного нормального коррелированного процесса задаются как V(1) = 2. Исходное сообщение представляет собой случайный процесс с заданным матожиданием и дисперсией. Корреляционная функция этого процесс задана соотношением . Перед квантованием процесс ограничивается сверху и снизу . Этот интервал квантуется равномерно на уровней. Сообщение передается дискретно с интервалом и округляется до ближайшего уровня;

- матожидание исходного сообщения задается как A(1) = 0;

- среднеквадратическое отклонение сообщения задается как A(2) = 2.1;

- коэффициент корреляции задается как A(3) = 0.9;

- верхняя граница квантуемой величины [В] задается как A(5) = 6.3;

- нижняя граница квантуемой величины [В] задается как A(6) = -6.3;

- количество уровней квантования .

2) Кодирующее устройство:

- ортогональный код V(2) = 4;

3) Радиоканал:

- радиоканал, использующий сигнал КИМ-ФМ и приемный тракт с линейным усилением, синхронным детектором и интегратором V(7) = 1, V(9) = 1. При моделировании радиоканала предполагается, что тракт усиления и преобразования частоты до синхронного детектора линейны и не искажают формы символа сигнала КИМ-ФМ, которая остается прямоугольной. Синхронный детектор выделяет видеоимпульсы. Интегрирование символа начинается при поступлении начальной метки из системы символьной синхронизации и заканчивается через заданное время при поступлении импульса “сброса”. На вход радиоканала передается напряжение, накопленное к концу интегрирования.

- девиация фазы равна , что соответствует A(172) = 1;

- длительность интегрирования, отнесенная к длительности символа A(171) = 1, т. е. время интегрирования равно длительности символа;

4) Аддитивные помехи:

- широкополосная шумовая помеха. На входе радиоканала такая помеха представляет собой “белый” шум.

- параметром модели помехи является дисперсия . Таким образом, A(151) = 1.173;

5) Случайная импульсная помеха:

- в данной модели мы не можем учесть случайную импульсную помеху, так как не выполняется условие [1];

6) Замирание амплитуды сигнала (фединг):

- замирания амплитуды отсутствует V(6) = 1;

7) Временное положение меток системы символьной синхронизации:

- флюктуация временного положения меток отсутствуют (символьная синхронизация идеальная) V(3) = 1;

- номинальное положение метки , соответственно A(131) = 0;

8) Флюктуация фазы опорного напряжения синхронного детектора:

- идеальный синхронный детектор V(4) = 0;

9) Декодирующее устройство:

- прием кодового слова в целом V(8) = 5;

10) Продолжительность эксперимента:

- продолжительность машинного эксперимента определяется объемом исследуемой выборки сообщений (кодовых слов). Возьмем количество слов равное количеству сообщение переданных за сеанс связи M = 4600.


Анализ результатов расчета и моделирования

Расчеты, проведенные при выборе базового варианта радиолинии, дали следующие показатели достоверности приема информации:

· вероятность отказа от декодирования – ;

· вероятность ошибки кодового слова – ;

В результате моделирования получены следующие оценки достоверности:

· вероятность отказа от декодирования – ;

· вероятность ошибки кодового слова – ;

При моделировании была взята выборка командных слов, что соответствует длительности сеанса 2.667 секунд.

Как видно, результаты расчета и моделирования близки, надо заметить, что показатели в обоих случаях удовлетворяют ТЗ.

Оценим точность статического эксперимента при моделировании, учитывая количество независимых испытаний в данном эксперименте их 1236.

· вероятность отказа от декодирования равна ;

· вероятность ошибки кодового слова равна ;

Подведем итог. Все получившиеся различия в результатах расчета и моделирования, являются неизбежными:

- при расчете случайная импульсная помеха заменялась нормальным шумом с той же мощностью. Однако пи этом не учитывался иной закон распределения вероятностей помехи, а, следовательно, допускалась ошибка. А при моделировании случайная импульсная помеха и вовсе не учитывалась по причине ограничений программного обеспечения.

Литература

1. “Теория и проектирование радиосистем”, Л. В. Березин, В. А. Вейцель. – М.: Сов. радио, 1977.

2. “Основы радиоуправления”, под ред. В. А. Вейцеля и В. Н. Типугина. – М.: Сов. радио, 1973.

3. “Радиотехнические системы передачи информации”, П. И. Пеннин, Л. И. Филиппов. – М.: Радио и связь, 1984.

4. “Автоматизированная модель радиолинии с цифровой передачей информации”, уч. пособие, В. А. Вейцель, С. С. Нужнов. – М.: МАИ, 1985.

5. “Методические указания к курсовому проекту «Радиолинии с цифровой передачей информации»”, авт.-сост. В. А. Вейцель, А. И. Куприянов, М. И. Жодзишский. – М.: МАИ, 1987.

6. “Инженерный справочник по космической технике”, под. ред. Соловова. – М.: Воениздат, 1974.

 

[1] см. Расчет.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: