Общий характер городского радиоканала. Системные функции для каналов со случайно изменяющимися параметрами. Особенности городского канала радиосвязи. Современные методы повышения помехоустойчивости цифровых сигналов в городских радиоканалах, страница 15

  Пусть при автовыборе αm  в ( 4.8)  является индикатором канала, для которого отношение уровня несущей к уровню шума удовлетворяет условию , тогда

Представим принимаемый сигнал в k-ветви:



тогда плотность вероятностей огибающей   является рэлевской с мощностью , т.е.

Отношение несущая/шум определяется, как:

Где -мгновенное значение квадрата огибающей сигнала в k-ой ветви разнесения; 2 Nk –средняя мощность комплексной огибающей nk(t) аддитивного шума в k-ой ветви разнесения.

Известно, что

Тогда Гк есть отношение средней мощности сигнала к мощности шума в ветви разнесения

и, следовательно, выражение (4.9) приводится к виду

                                             (4.11)

Вероятность того, что отношение несущая-шум в одном канале не превышает заданный уровень Х:                                                                                             

Вероятность того, что результирующее отношение несущая-шум не превысит Х, равно вероятности того, что γk во всех М ветвях разнесения одновременно не превысит уровня Х:

Целесообразность применения автовыбора и порядка разнесения(число ветвей разнесения) определяется в первую очередь характеристиками многолучевого порядка, точнее, соотношением между  

Рассмотрим несколько примеров.

Пример 1.

Допустим, что все  равны Г, т.е. средние значения отношения несущая-шум на интервале времени, охватывающем быстрые замирания, равны для всех ветвей разнесения, тогда

Характеристики сигнала улучшаются с увеличением числа ветвей разнесения, но темпы этого улучшения замедляются. Наиболее значительное улучшение происходит при переходе от одной к двум ветвям разнесения (рис.4.7).

Пример 2.

                             k=1,…,M

Так как в этом случае справедливо приближение

  ,

то выражение 4.13 принимает вид:

Пример 3.

 

В этом случае отношение несущая-шум γ оказывается существенно ниже среднего значения отношения несущая-шум в остальных М-1 ветвях разнесения, и выражение (4.13) принимает вид

 

а при ГM<<x  выражение (4.16) принимает вид:

Сравнение (4.17) и (4.15) подтверждает, что существенный вклад в результирующий сигнал вносят только(M-N) ветвей разнесения, где N-число ветвей разнесения, в котором среднее значение отношения несущая-шум оказывается существенно ниже заданного уровня (Г<<x) т.е.

Пример 4.

Коррелированные сигналы.

В [19] определена совместная плотность вероятностей  W(γ12) при коэффициенте корреляции р, которая имеет вид

где

 

Полагая Г12 и подставляя (4.19) в (4.20)

 

получаем

где

Для случая, когда X<<Г

                           Рис. 4.7.  Интегральная   функция  распределения  вероятностей

                                              при  селективном  комбинировании  сигналов  в ветвях

                                              разнесения с равными  мощностями  сигналов:

1  -   = ; 2  -   = 2 ; 3  -  = 10

       4.4.   Комбинирование  с  коммутацией  ветвей  разнесения

  Автовыбор ветвей разнесения трудно реализовать практически, поскольку при этом требуется использовать плавающий пороговый уровень. Поэтому комбинирование с переключением ветвей разнесения, использующее фиксированный пороговый уровень, представляется более реальной и практически осуществимой альтернативой комбинирования.

При комбинировании с коммутацией ветвей разнесения предполагаем, что два независимых сигнала r1(t) и r2(t), распределенных по закону Рэля, принимаются по двум ветвям разнесения, результирующую огибающую сигнала r(t) можно получить, используя стратегию коммутации и ожидания.

                    Рис.4.8.  Комбинирование  сигналов  методом  коммутации

                                   ветвей  разнесения

  Стратегия заключается в выборе огибающей сигнала r1(t) или r2(t), ожидание момента, когда она окажется ниже заранее выбранного уровня А порога коммутации, и последующем переходе к ветви разнесения с более высоким уровнем сигнала (рис.4.8).

Вероятные характеристики метода комбинирования с коммутацией ветвей разнесения: