Общая характеристика методов повышения помехоустойчивости систем передачи командно-программной информации, страница 3

Рассмотрим методы повторения передачи сообщений. Для отделения сигнала от помехи можно использовать любое различие между ними. Однако различия между принимаемым сигналом и помехой часто трудно выявляются, особенно, если их спектры перекрываются. В этом случае для повышения помехоустойчивости целесообразно заранее (на передающей стороне) наделить сигнал каким-либо свойством, отличающим его от помехи, и использовать это отличие для разделения сигнала и помехи. При повторении сообщений (символов кодовой комбинации) сигнал наделяется свойством периодичности в ограниченном интервале времени. На приемной стороне выделение сообщений при этом может быть осуществлено двумя методами:

- методом накопления;

- методом мажоритарной обработки.

Сущность метода накопления состоит в том, что на приемной стороне все повторенные сигналы, соответствующие данному символу кода, и помехи суммируются в накопителе. Решение о значении принятого символа кода принимается по окончании цикла повторений данного символа. Повышение помехоустойчивости здесь достигается за счет того, что поскольку все образцы сигнала однополярны и одинаковы, то они складываются арифметически,а помехи, имеющие различные значения и полярность, складываются алгебраически. Процесс накопления значений помехи происходит медленнее, чем идет накопление значений сигнала, что увеличивает превышение уровня сигнала над помехой на входе решающего устройства.

При мажоритарной обработке решение принимается в два этапа:

вначале оно принимается для каждого случая повторения сообщения (символа кода), затем по мажоритарному принципу выносится окончательное решение о значении данного сообщения. Произведем оценку эффективности указанных методов выделения сообщений.

При реализации метода накопления каждый символ кодовой комбинации повторяется г  раз. На приемной стороне в накопителе осуществляется сложение принимаемых сигналов. Метод мажоритарной обработки также основан на повторении сообщений. Пусть кратность дублирования элементов кодовой комбинации равна г  . На приемной стороне производится выделение всех г символов, обозначающих один и тот же элемент кода. За переданный элемент принимается такой, который имеет наибольшее число совпадений. Такой способ обработки называется обработкой по критерию большинства или мажоритарной обработкой. Для исключения неопределенности величина r выбирается, как правило, нечетной. Метод наиболее удобен при использовании двоичных кодов.

Произведем оценку помехоустойчивости данного метода. Вначале для определенности передачи и декодирования элемента (разряда) сообщения, имеющего единичное показание. На диаграмме отражены все возможные случаи, которые могут иметь место при передаче данного элемента:

правильная передача всех символов ( i = 0), искажение одного ( i = I), двух ( i= 2) и трех ( i = 3) символов. В результате мажоритарной обработки в случаях, когда  i = 0 и  i = I, элемент сообщения декодируется правильно, а в случаях, когда

i = 2 и i =3, появляется ошибка (вместо правильного единичного показания элемента фиксируется ложное нулевое показание). В общем случае ошибка имеет место при i>(r+1)/2.

По помехоустойчивости метод мажоритарной обработки уступает методу синхронного накопления и может быть применен в системах, где реализация методов накопления не представляется возможной (из-за значительных изменений уровня сигнала, при коррелированных помехах, из-за трудности реализации синхронных методов),а удлинение символов нежелательно по соображениям унификации параметров совмещенной системы, когда совмещение осуществляется на базе траекторного или телеметрического каналов, задающих вполне определенные значения этих параметров.