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
используется
реализация
. В течение тактового интервала
времени
на вход приемного устройства поступает
колебание
, которое из-за искажений и помех в
канале не совпадает в точности ни с одним из сигналов
.
Приемное устройство должно выбрать одну из
взаимоисключающих
(альтернативных) гипотез: передавался сигнал
(символ
), передавался сигнал
(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
изображаются векторами
. При наличии помехи и передаче
сигнала
вектор принимаемого колебания
отклоняется от вектора
. Если пространство принимаемых
сигналов разбить на
непересекающихся областей
, 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
. В тех случаях, когда помеха не
выводит вектор
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.
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
. Ее можно рассматривать
как плотность вероятности коэффициентов разложения
по
любому ортогональному базису. Если передается символ
(сигнал
), то можно определить условную n-мерную плотность вероятности
,
которую называют функцией правдоподобия i-ойгипотезы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.