Системы с последовательной передачей и блокировкой сообщений

В этих системах сообщения непрерывно и последовательно передаются из п.А в п.В. При отсутствии ошибок прием блокируется и формируется запрос W, при получении которого п.А повторно выдает искаженную комбинацию и комбинации, выданные до получения команды запрос. Эта группа всегда находится в режиме динамического запоминания (хранения). Далее следуют комбинации, на которых остановилась передача при получении W (рисунок 8.3, б/).

Из рисунка 8.3, б/) видно, что память приемника должна иметь емкость на две кодовые комбинации.

Показатели качества системы следующие:

, (8.13)

. (8.14)

Сравнительный анализ показывает, что эти системы обладают наилучшими показателями по сравнению с рассмотренными ранее. Однако это достигается увеличением сложности и стоимости систем.

Контрольные вопросы

Классификация систем передачи информации.

Дать характеристику СПИ с решающей обратной связью и ожиданием.

Отличительные особенности систем РОС-НК.

Характеристика систем РОС-АП.

Преимущество систем РОС-ПП.

Оптимальный прием дискретных сигналов

Методы фильтрации помех

Классификация методов фильтрации помех

Задача оптимального приема сигналов состоит в наилучшем выделении полезного сигнала, принимаемого на фоне помех.

Успешно решить эту задачу возможно, если, во-первых, увеличить отношение сигнал/помеха и, во-вторых, реализовать решающее правило в соответствии с выбранным критерием, обеспечивающим обнаружение, различение или восстановление сигнала.

Первая часть задачи решается путем линейной обработки (фильтрации) в линейном блоке (ЛБ), а вторая часть – решающим блоком (РБ) (рисунок 9.1).

рисунок 9.1

На вход ЛБ поступает смесь полезного сигнала Y(t) и помехи x(t)

Z(t) = Y(t)+ x(t).

В зависимости от того, какой вспомогательный сигнал v(t) используется при линейной обработке, различают следующие виды фильтрации
помех:

- V(t) =0 - частотная или согласованная фильтрация;

- V(t)=Y(t-t) - взаимокорреляционный прием;

- V(t)=Z(t-t) - корреляционный прием (автокорреляционный);

- V(t)=Y(t) - когерентное обнаружение;

- V(t)=1 - накопление или интегральный прием.

В тех случаях, когда прием осуществляется с неопределенной фазой принимаемых сигналов, имеет место некогерентный прием.

Частотная фильтрация

Идея частотной фильтрации основана на отличии спектров полезного сигнала и помехи. При этом используются линейные частотные фильтры, позволяющие подавлять помеху и улучшать тем самым соотношение сигнал/помеха. Параметры фильтра определяются спектральными характеристиками сигнала и помехи

Допустим, имеют место
узкополосный сигнал Y(t) (рисунок 9.2, а), представляющий собой отрезок синусоиды (радиоимпульс) и широкополосная помеха, исказившая этот сигнал - Z(t). На рисунке 9.2, б представлены спектральные плотности сигнала и помехи - S_с(f), S_п(f). В этом случае полные мощности сигнала и помехи определяются выражениями

,

.

Отношение сигнал/помеха определим, как .

При использовании узкополосного фильтра с полосой пропускания Df= f_в - f_н мощности сигнала и помехи определяются выражениями

,

,

а отношение сигнал/помеха определится, как , при этом

получим m₂ >> m₁ за счет существенного уменьшения мощности помехи.

Рисунок 9.2, г демонстрирует спектры сигнала и помехи после фильтрации, а рисунок 9.2, в – сигнал после фильтрации помехи. Очевидно, что искажение сигнала стало значительно меньше, чем было до фильтрации (рисунок 9.2, а).

Метод накопления

Метод накопления заключается в многократном взятии отсчетов передаваемого сигнала и их суммировании в приемном устройстве.

Z₁=a+x₁,

Z₂=a+x₂,

-----------

Z_n=a+x_n,

где а - сигнал, x_i – реализации помехи.

На рисунке 9.3 изображен исходный сигнал Y(t) в виде прямоугольного импульса и этот же сигнал, искаженный помехой – Z(t).

Если взять один отсчет, например, по середине принимаемого сигнала, то мощность сигнала будет определяться его величиной Р_с1=а², а мощность помехи ее дисперсией Р_п1=D_x.Отношение сигнал/помеха определим, как

.

Если использовать n отсчетов принимаемого сигнала через интервалы, обеспечивающие независимость случайных величин x_i, то суммарный сигнал определится, как

.

Мощность сигнала в этом случае будет Р_с2=(nа)²,амощность помехи определится дисперсией суммы случайных величин.

Дисперсия суммы случайных величин равна сумме их дисперсий, а так как все они имеют одинаковое распределение, то D_x1= D_x2=….=D_xn= D_xи мощность помехи будет Р_п2=nD_x.Отношение сигнал/помеха в этом случае будет

,

а m₂/m₁=n.

Таким образом, n-кратное взятие отсчетов увеличивает отношения сигнал/помеха в n раз.

Из рисунка 9.3 следует, что при однократном отсчете по середине принимаемого сигнала Z=5 и, если пороговое значение Y_п=10, то будет идентифицироваться отсутствие сигнала, т.е. сигнал не будет принят вообще.

При взятии 5 отсчетов: Z₁ =6, Z₂ =8, Z₃ =5, Z₄ =26, Z₅ =28. Суммарное значение сигнала будет Z_Σ =73, а суммарный порог – 50. Таким образом, сигнал будет идентифицирован правильно и, следовательно, принят.

Если отсчеты x_i коррелированны, то в зависимости от степени корреляции эффект накопления уменьшается.

Для периодических сигналов интервалы отсчета должны быть равны или кратны периоду (метод синхронного накопления)

Эффект накопления можно осуществить также за счет интегрирования входного сигнала в течение определенного времени T. Такой метод называется интегральным приемом.