Изучение методов решения разнообразных задач, возникающих при передаче информации от ее источника к получателю, страница 40

При отсутствии помех такой приемник воспроизводит сообщение без искажений, а при наличии помех ошибка минимальна. Вычисление этого интеграла сводится к вычислению скалярного произведения принятого колебания  на переданные (ожидаемые) сигналы  

.                                                                     (6.5)

Для приближенного нахождения  целесообразно применение простых

следящих устройств. Рассмотрим возможность построения таких устройств. При передаче непрерывных сообщений сигнал  не является полностью известным. Однако обычно имеется некоторая априорная информация об этом сигнале. Известными, например, являются несущая частота, вид модуляции, ширина спектра сигнала и т.п. Часть информации можно получить в результате наблюдения над принятой реализацией сигнала  за предшествующий промежуток времени. В результате имеется возможность определить оценку сигнала  и вычислить функцию  для этой оценки:

.                                                                 (6.6)

Функцию  можно найти с помощью следящего коррелятора или фильтра с переменными параметрами,  схемы которых приведены на рис. 6.1.

 

Каждая из этих схем имеет основной информационный канал, на выходе которого получается оценочное значение  передаваемого сообщения и канал обратной связи (управляющего элемента УЭ), с помощью которого в схеме а формируется опорный сигнал , а в схеме б производится изменение параметров фильтра СФ так, чтобы он был согласован с непрерывно изменяющимся ожидаемым сигналом. Фильтр нижних частот выполняет роль интегратора на интервале наблюдения, длительность которого определяется максимальной частотой в спектре передаваемого сообщения – .

Рассмотренные схемы являются квазиоптимальными и позволяют практически реализовать помехоустойчивость, близкую к потенциальной. При линейной модуляции, когда , где – известное несущее колебание, оптимальный демодулятор можно реализовать разомкнутой схемой с синхронным детектором, приведенной на рис. 6.2.

Потенциальная помехоустойчивость может быть найдена без уточнения структуры оптимального демодулятора. Для этого достаточно знать, что он выдает решение , соответствующее максимуму (6.6).

Анализ [1] показывает, что отношение сигнал/шум на выходе демодулятора

,

где П – пик-фактор сообщения; P_s – мощность сигнала на входе;  – энергетический спектр шума на выходе приемника.

Выражения для выигрыша и обобщенного выигрыша имеют вид:

;    

.