Критерий оценки качества приема вероятностью правильного приема символа естественен, но не всегда возможен. Существуют и другие критерии качества.
Рассмотрим статистический подход
к задаче приема дискретных сообщений на фоне шумов. Пусть при передаче
дискретных сообщений используется код с основанием  ,
а для передачи кодового символа
,
а для передачи кодового символа  используется
реализация
 используется
реализация  . В течение тактового интервала
времени
. В течение тактового интервала
времени  на вход приемного устройства поступает
колебание
 на вход приемного устройства поступает
колебание  , которое из-за искажений и помех в
канале не совпадает в точности ни с одним из сигналов
, которое из-за искажений и помех в
канале не совпадает в точности ни с одним из сигналов  .
Приемное устройство должно выбрать одну из
.
Приемное устройство должно выбрать одну из  взаимоисключающих
(альтернативных) гипотез: передавался сигнал
 взаимоисключающих
(альтернативных) гипотез: передавался сигнал  (символ
 (символ
 ), передавался сигнал
), передавался сигнал  (символ
 (символ  ),
… .
),
… .
Обратимся к геометрическому представлению сигналов, в соответствии с которым каждый сигнал отображается точкой (вектором) сигнального пространства как это показано на рис. 5.1.
 Если помехи отсутствуют, то возможные
значения колебания
Если помехи отсутствуют, то возможные
значения колебания  изображаются векторами
 изображаются векторами  . При наличии помехи и передаче
сигнала
. При наличии помехи и передаче
сигнала  вектор принимаемого колебания
 вектор принимаемого колебания  отклоняется от вектора
 отклоняется от вектора  . Если пространство принимаемых
сигналов разбить на
. Если пространство принимаемых
сигналов разбить на  непересекающихся областей
 непересекающихся областей  , каждая из которых соответствует определенной
гипотезе, то получим некоторое решающее правило.
, каждая из которых соответствует определенной
гипотезе, то получим некоторое решающее правило.
Различные приемные устройства отличаются друг от
друга способом разбиения пространства сигналов на области  . Обычно область содержит один вектор
. Обычно область содержит один вектор
 . В тех случаях, когда помеха не
выводит вектор
. В тех случаях, когда помеха не
выводит вектор  за пределы области
 за пределы области  , решение оказывается верным. В
противном случае возникает ошибка. Изменяя границы между областями, можно
влиять на вероятность ошибочного приема отдельных передаваемых символов. Всегда
существует такое расположение областей, которое в определенном смысле лучше
всякого.
, решение оказывается верным. В
противном случае возникает ошибка. Изменяя границы между областями, можно
влиять на вероятность ошибочного приема отдельных передаваемых символов. Всегда
существует такое расположение областей, которое в определенном смысле лучше
всякого.
Если задан критерий качества, то наилучшее разбиение пространства принимаемых сигналов (оптимальная решающая схема) достигается методами теории статистических решений.
5.2. Критерии качества обнаружения и различения дискретных сигналов
Рассмотрим критерий идеального наблюдателя (критерий Котельникова), в соответствии с которым качество демодулятора оценивают безусловной вероятностью правильного приема символа.
Пусть имеется n-мерное
евклидово пространство сигналов. В таком пространстве сигнал  характеризуется n-мерной
плотность вероятности
 характеризуется n-мерной
плотность вероятности  . Ее можно рассматривать
как плотность вероятности коэффициентов разложения
. Ее можно рассматривать
как плотность вероятности коэффициентов разложения  по
любому ортогональному базису. Если передается символ
 по
любому ортогональному базису. Если передается символ  (сигнал
 (сигнал
 ), то можно определить условную n-мерную плотность вероятности
), то можно определить условную n-мерную плотность вероятности  ,
которую называют функцией правдоподобия i-ойгипотезы.
,
которую называют функцией правдоподобия i-ойгипотезы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.