Особенности сигналов с параметрической избыточностью и влияние мешающих воздействий

Лекция 24. Особенности сигналов с параметрической избыточностью и влияние мешающих воздействий

Рассмотрение различных видов сигналов, используемых в системах связи, здесь будет основываться на тех их особенностях, которые относятся к избыточности их параметров. Сигналы будут рассматриваться в соответствии с объемом и видом избыточности, которая имеет место при определенном типе модуляции, разнесения, кодирования и др. При этом виды сигналов, ранее относимые к различным классам, могут объединяться в один, и наоборот.

В качестве базовой единицы  принимается исходное информационное сообщение. Поскольку оно поступает к приемнику от внешнего источника, исходной посылкой принимается тезис, что оно не содержит избыточности. После соответствующей модуляции и кодирования из исходного  сообщения  получают информационный сигнал, передаваемый по каналу связи. При этом исходное сообщение может быть как дискретным по времени и квантованным по m уровням, так и непрерывным.

Его основными параметрами являются полоса занимаемых частот П_И и общая длительность сообщения Т_И, а также параметр, заложенный в изменении уровня. Отдельные формы избыточности возникают при использовании разнесения. Избыточность может иметь место как по одному из этих трех параметров, так и по всем трем. В современных системах связи в большинстве случаев реализуется частотная избыточность. Полоса частот сигнала П_С при этом значительно больше П_И (сюда не относятся такие методы модуляции как ОБП, а также некоторые телеметрические сигналы).

Частотная избыточность может быть как относительно небольшой (порядка двух при амплитудной модуляции), так и значительной – до сотен единиц в ШПС  (при использовании большой базы В = П_С Т_С, где Т_С – длительность сигнала). При этом мгновенный спектр сигнала может занимать всю полосу в течение всего времени работы, либо быть более сложно структурированным.

В частности при частотной модуляции в общей полосе сигнала П_С ≈ 2Ω_В(m_ЧМ + 1), где m_ЧМ и Ω_В – соответственно, индекс модуляции и верхняя модулирующая частота, в каждый момент времени основная энергия сосредоточена в узкой полосе «активного» спектра шириной П_А = 2Ω_В. Эта полоса перемещается внутри П_С по закону модуляции (центральная частота полосы П_А совпадает со значением мгновенной частоты). Остальная часть полосы П_С в каждый момент времени свободна от составляющих сигнала.

В случае использования систем сигналов общая полоса П_С заполняется составляющими сигнала по соответствующему правилу. При этом принято представлять сигналы в геометрической форме на плоскости с координатами частоты ƒ и времени t. Соответствующий прямоугольник со сторонами, отводимыми для передачи полосой F и временем Т, заполняется