Методы повышения помехозащищенности. Функционирование космических радиолиний в условиях помех, страница 3

Оценка информационного параметра l.

Две характерные ситуации при функционировании радиолинии в условиях помех. Первое - соответствует случаю приема сигнала в присутствии структурной помехи, например типа ретранслированной и шумовой сосредоточенной помехи. Второе - случай фильтрации некоторого ложного параметра l _р ,что происходит при захвате поисковой и синхронизирующей системами приемника помехи структурного типа. Третье – шумовая помеха.

Рассмотрим методику определения количественной оценки помехоустойчивости радиолиний.

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ В УСЛОВИЯХ ПОМЕХ

Многообразие подходов к задаче оценки помехоустойчивости в условиях помех различного типа и наличие результатов только для частных случаев требуют поиска достаточного простого и универсального аппарата для анализа помехоустойчивости приема информации в условиях помех. Воспользуемся методом оценки помехоустойчивости с представлением сигнала и помех в виде квазидетерминированных случайных процессов. Определим методику оценки помехоустойчивости для разных ситуаций.

Воздействие помех в информационном канале при согласовании частотно-временных параметров помехи и сигнала и воспроизведении в помехе модулирующей функции типа сигнальной определяется через вероятности переименования сигнала.

Предположим, что информационные символы 0,1 для последовательностей сигнала и помехи равновероятны. Рассмотрим идеализированный случай, когда задержка ретранслированной помехи равна или кратна периоду сигнала, т.е. t_з-=пТ   , h =0,1,2...

Для бинарного сигнала вероятности переименования при действии помехи определяются в виде

,,,

где Г_s0 , Г_s1 - гипотезы о принятии информационного символа 0,1.

S₀ , S₁ - посылки сигнала; S₀' S'₁ - посылки ретранслированной помехи.

Пусть на входе оптимальной в условиях флюктуационных помех решающей схемы действует суммарный процесс, обусловленный действием сигнала и помехи в присутствии шума, тогда вероятности переименования определятся на основе известных энергетических соотношений:

где E_S,E_S^,- энергии сигнала и помехи;

n₀- спектральная плотность флюктуационной помехи;

F(x) - интеграл вероятности.

Очевидно, что полная вероятность ошибки определится их суммой. При точном согласовании энергетических и частотно-временных параметров Р _ош= 0,25.

Приведенные рассуждения основаны на учете только энергетических соотношений сигнала и помехи и являются идеализацией, не учитывающей неизбежных в реальной обстановке рассогласований параметров с сигнала и помехи в точке приема.

В более общем случае при определении полной вероятности ошибки следует учитывать возможность воздействия комбинированных последовательностей помехи с воспроизведением групп одноименных и разноименных символов, а также возможность несовпадения начала посылок.

При оценке вероятности ошибки в условиях структурных помех и при наличии неизбежных, частотно-временных сдвигов между посылками сигнала и помехи необходимо определить виды корреляционных связей S и S' .

Корреляционные связи S и S в самом общем случае и при расстройках по задержке и частоте (t,W ) характеризуются двумерной функцией взаимной корреляции.. В случае воздействия имитирующих помех при функционировании приемника в режиме приема информации следует полагать, что сигнал и решающая схема согласованы с заданной степенью точности, т.е. синхронизированы, а помеха имеет рассогласование с сигналом по t и W. В реальной обстановке т ¹ 0, W ® 0 и функции корреляции становятся одномерными.

Для различных вариантов возможных временных положений отдельных посылок и последовательностей S и S и некоторой опорной S₀ связь между ними характеризуется различными видами функций корреляции. Варианты взаимного положения посылок сигнала и помехи на временной оси показаны на рис.7.3. Апериодическая функция взаимной корреляции (АФВК) характеризует ситуацию, изображенную на рис.7.3,а, периодическая ПФВК) - на рис.7.3,б.   Для смещенной знакопеременной последовательности посылок помех рис 7.3в, связь определяется смешанной корреляционной функцией. В случае рентранслируемых помех , рис 7.3г, следует рассматривать все виды автокорреляционных функций.

Суммарный процесс на входе приемного устройства равен:

Y(t)=S_I(T,Q)+S¹(T,Q¹)+n(t),0<t<T,i=1,2, Q- параметр сигнала.  Необходимо определить взаимные функции корреляции бинарных сигналов S₁,S₂ и помех, рис 7.3 Кореляционные функции определяются зонами перекрытия в частотной и временной области и позволяют учесть погрешности формирования сигналов.

Рис 7.3