Синтез адаптивной системы демодуляции КАМ‑сигналов, страница 7

Рис. 4.15. Первичный сигнальный элемент  (4.4.1)

с коэффициентом ската

В этом случае первичные сигнальные элементы формируют в виде дуобинарных сигнальных импульсов  (рис. 4.16)

Рис. 4.16. Дуобинарный сигнальный импульс

Дуобинарный сигнальный импульс  имеет спектр (рис. 4.17)

Рис. 4.17. Спектр дуобинарного сигнального импульса при F= 1 200 Гц

Информационный сигнал, сформированный из дуобинарных сигнальных импульсов , передаваемых последовательно друг за другом с частотой следования импульсов Котельникова (Найквиста)

обеспечивает контролируемую МСИ в отсчетных точках  (рис. 4.18).

Таким образом, при передаче информации с помощью двухпозиционного сигнала, образованного дуобинарными сигнальными импульсами, обеспечивают увеличение скорости следования импульсов в два раза по сравнению со  скоростью следования первичных сигнальных элементов (4.4.1). Из рисунков 4.6 и 4.18 видно, что это достигается за счет увеличения максимальной амплитуды формируемого сигнала в два раза.

Рис. 4.18. Межсимвольная интерференция

дуобинарных сигнальных импульсов

Еще больший выигрыш можно получить, если с шагом  передать СКК, образованную двумя двумерными дуобинарными сигнальными импульсами. В этом случае достигается скорость передачи  (бит/с). При использовании первичных сигнальных элементов (4.4.1) такую скорость достигают при передаче информации с помощью многопозиционного сигнала КАМ-16, который имеет максимальную амплитуду, превышающую амплитуду  первичных сигнальных элементов (4.4.1) в  раза.

В процессе приема переданного сообщения осуществляют синхронизацию модемов приемника и передатчика, а также выпол-няют с помощью известных алгоритмов идентификацию матема-тической модели канала связи (например с помощью рекуррентного метода наименьших квадратов), демодуляцию и декодирование принятого многомерного сигнала СКК (например с помощью рекуррентного фильтра Калмана и алгоритма Витерби с мягким решением).

Основным недостатком такой системы связи является то, что частотная эффективность передачи СКК ограничена числом mпози-ций используемого сигнального ансамбля элементов,  составляющих N-мерный сигнал. Каждый элемент многомерного сигнала СКК, используемого в этой системе, переносит  бит, что соответствует  сигнальным точкам многомерного ансамбля СКК, составленного из nэлементов. Требуемая скорость передачи обеспечивается за счет выбора необходимого числа m позиций ансамбля сигнальных элементов, из которых формируют СКК, и числа n этих элементов. В случае, когда используются все сигнальные точки многомерного ансамбля и выбрана скорость кодера СКК , базовая система реализует скорость передачи [71]

с частотной эффективностью (бит/символ)

где  - шаг следования первичных сигнальных элементов.

Из формулы (4.4.6) следует, что частотная эффективность передачи при достаточно большом числе m(при )  слабо зависит от числа n составляющих многомерного сигнала и незначительно отличается от своего предельного значения . Дальнейшее увеличение частотной эффективности можно обеспечить лишь за счет увеличения числа mпозиций сигнального ансамбля СКК. Однако это приводит (при сохранении первоначальной мощности передатчика) к увеличению вероятности появления ошибок демодуляции, особенно при использовании нестационарного канала связи с низким отношением сигнал/шум. Кроме того, описанный традиционный способ передачи сигналов по каналам связи не обеспечивает конфиденциальности передаваемой информации. Это связано с тем, что СКК в модеме передатчика формируют из одинаковых первичных сигнальных элементов , которые передают в канал связи последовательно друг за другом (j = 1, 2, … , N) с постоянным шагом  (рис. 4.6). Поэтому выходной сигнал  модема передатчика при передаче первичного сигнального элемента в моменты времени

связан с амплитудами  синфазной и квадратурной составляю-щих сигнала линейным уравнением