Помехоустойчивость и пороговые свойства аналоговых непрерывных систем передачи. Помехоустойчивость и пороговые свойства цифровых систем передачи непрерывных сообщений, страница 4

Считая аномальные и нормальные погрешности на выходе приемни­ка приближенно статистическими независимыми, дисперсия суммарной приведенной погрешности на основании выражений (6.5), (6.8) в слу­чае, когда эффектом подавления сигнала аномальными выбросами мож­но пренебречь, будет определяться выражением

                                .              (6.9)

Результаты расчета по формуле (6.9) для некоторых значений приведены на рисунке 6.4. Из приведенных расчет­ных зависимостей видно, что они носят ярко выра­женный пороговый характер. Зави­симость при Мчм=const можно условно разбить на три области: надпороговую, поро­говую и подпороговую (см. § 6.1). С точки зрения энергетических и информационных параметров опти­мальным режимом работы рассмат­риваемой системы является порого­вый режим, т. е. работа в порого­вой области характеристики. Соответствующие выра­жения для определения порогово­го значения отношения сигнал-по­меха  и оптимального индек­са модуляции  могут быть найдены исходя из различных исходных предположений. Строгое ре­шение может быть получено решением уравнения.

Если предположить, что нормальные и аномальные погрешности должны вносить примерно одинаковый вклад в , то

                                .                   (6.10)

Численным совместным решением уравнений (6.9) — (6.10) полу­чены  зависимости     и  , (рисунок 6.5).

Из приведенных на рисунке 6.5 графических зависимостей видно, что пороговые свойства СЧД и выбор опт достаточно существенно зависят от требований к качеству передачи, т. е. к  или (Р_с/Р_П)_. Метод

Рисунок 6.4

Рисунок 6.5

нахождения оптимального значения несущественно влияет на значения _{н пор}.

Помехоустойчивость и пороговые свойства систем передачи с УМ и СФД. На рисунке 6.6 приведена структурная схема системы передачи с УМ и синхронно-фазовым демодулятором (СФД). На схеме не показаны линейные каскады передатчика и приемника. Синхронно-фазовый де­модулятор выполнен на базе системы фазовой автоподстройки частоты. Работает он так. Напряжение на выходе фазового дискриминатора ФД пропорционально сдвигу фаз между входным ЧМ (или ФМ) сигналом и сигналом, поступающим с местного частотно-модулируемого генера­тора ЧМГ.

 Рисунок 6.6

Напряжение с выхода ФД через фильтр нижних частот ФНЧ1 подается на ЧМГ и в соответствии с изменением модулирующего сиг­нала изменяет его мгновенную частоту. Значение и знак обратной связи выбирают такими, чтобы мгновенная частота ЧМГ следила за мгновен­ной частотой принимаемого сигнала. Это слежение может происходить с точностью до постоянной разности фаз, т. е. без остаточной расстрой­ки. В таком виде система фазовой автоподстройки частоты по отноше­нию к ЧМ сигналу будет вести себя как коррелятор, шумовая полоса пропускания которого будет определяться эквивалентной полосой про­пускания замкнутой системы, которая может быть выбрана уже поло­сы УПЧ. В результате этого мощность шума на выходе такого демоду­лятора будет значительно меньше, чем во всей полосе ЧМ сигнала при приеме на стандартный частотный дискриминатор. Уменьшение мощ­ности шумов приводит к фильтрации перескоков фазы и снижению по­рогового уровня сигнала по сравнению с таковым при приеме на СЧД.

Напряжение полезного сообщения (t), пропорциональное модули­рующему, может сниматься с ФНЧ1, так как оно приближенно повторя­ет закон изменения частоты, а стало быть, и модулирующего сигнала. Это выходное напряжение может подаваться на дополнительный ФНЧ2 с полосой пропускания (частотой среза), равной максимальной частоте в спектре полезного сообщения, для последующей фильтрации шумов, как это делается при приеме на СЧД. Следует отметить, что строгий анализ помехоустойчивости такой системы является весьма сложной и до конца не решенной технической задачей. Это связано с тем, что ра­бота СФД в общем случае описывается стохастически нелинейным диф­ференциальным уравнением высокого порядка.

Если в схеме, приведенной на рисунке 6.6, нелинейное синусоидальное звено одним из способов линеаризации заменить на линейное, получим обычную линейную следящую систему.