Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Разработка методов расчёта помехоустой - чивости систем передачи дискретной информации, использующих двоичные коды и сигнально - кодовые конструкции, в канале с переменными параметрами 19
1.1 Особенности определения вероятности ошибочного приема дискретной информации при помехоустойчивом кодировании в системах связи по трактам с переменными параметрами
1.2 Условная вероятность ошибочного приема 28
1.3 Формулы для расчёта условной вероятности ошибки в 40 различных вариантах построения систем радиосвязи
1.4 Выводы к главе 1 44
ГЛАВА 2 Помехоустойчивость блочных двоичных кодов и сигнально-кодовых конструкций в канале с рэлеевскими замираниями
2.1 Определние весовых спектров двоичных кодов и сигнально-кодовых конструкций. 46
2.2 Помехоустойчивость двоичных кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема в канале с независимыми рэлеевскими , замираниями
2.3 Помехоустойчивость систем с многократной фазовой манипуляцией в канале с независимыми рэлеевскими замираниями.
2.4 Помехоустойчивость сигнально-кодовых конструкций в канале с независимыми рэлеевскими замираниями 73
2.5 Сравнение частотно-энергетической эффективности СКК в канале с независимыми рэлеевскими замираниями 88
2.6 Выводы к главе 2 93
ГЛАВА 3 Пространственно-частотные сигнально -кодовые конструкции в системах тропосферной связи
3.1 Влияние коррелированное замираний в ветвях разнесения и элементах сигнально-кодовых конструкций на помехоустойчивость систем связи
3.2 Помехоустойчивость пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций в канале срэлеевскими замираниями
3.3 Сравненительные характеристмки различных систем связи с пространственно-частотными сигнально- кодовыми конструкциями
3.4 Выводы к главе 3
ГЛАВА 4 Разработка методов построения систем связи по многлучевымым трактам с широкополосными сигналами и исследование их помехоустойчивости
4.1 Методы построения цифровых широкополосных линий связи по трактам с переменными параметрами
4.2 Различные варианты построения широкополосных систем связи по многолучевым трактам с переменными параметрами
4.3 Помехоустойчивость когерентных методов широкополосной передачи и приема дискретной информации в канале связи с переменными параметрам
4.4 Потенциальная помехоустойчивости многопозиционной системы передачи информации в рэлеевском канале с разнесённым приёмом
4.5 Выводы к главе 4
ГЛАВА 5 Реальная помехоустойчивость приёмника широкополосных сигналов
5.1 Помехоустойчивость когерентной системы с относитльной фазовой манипуляцией в канале с рэлеевскими змираниями
5.2 Помехоустойчивость квазикогерентного двоичного приёмника широкополосных сигналов с учётом реальных характеристик системы синхронизации.
5.3 Влияние неидентичности коэффициентов усиления приемных трактов на энергетические потери приёмного 178 устройства разнесённых сигналов
5.4 Помехоустойчивость широкополосной системы с передачи дискретной информации с составными сигналами в рэлеевском многолучевом канале связи
5.5 Выводы к главе 5 194
ГЛАВА 6 Сравнительные частотно-энергетические характеристики различных систем тропосферной связи с учётом их аппаратурной надёжности реализация научных исследований .
6.1 Совместный учёт влияния аппаратурной надёжности и замираний на качество связи в канале с переменными параметрами
6.2 Частотно-энергетически-надёжностная характеристика систем тропосферной связи 213
6.3 Делимость комплекта аппаратуры разнесения 230
6.4 Практическая реализация тропосферных систем связи 233
6.5 Выводы к главе 6 243
Заключение 246
Литература
- Условная вероятность ошибочного приема
- Помехоустойчивость двоичных кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема в канале с независимыми рэлеевскими , замираниями
- Помехоустойчивость пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций в канале срэлеевскими замираниями
- Помехоустойчивость когерентных методов широкополосной передачи и приема дискретной информации в канале связи с переменными параметрам
Условная вероятность ошибочного приема
Большинство результатов, полученных при выполнении данной работы, применимы не только к системам тропосферной связи, но и вообще к системам связи по трактам с переменными параметрами. Наиболее близкими характеристиками обладают коротковолновые каналы, каналы спутниковой подвижной связи.
Традиционным способом повышения помехоустойчивости систем связи по каналам с переменными параметрами является разнесенный приём, который реализуется путём дублирования передаваемой информации по нескольким трактам передачи с независимыми замираниями уровня сигнала. Одновременно с этим большое развитие Получила теория помехоустойчивого кодирования, которое является единственным средством повышения верности передачи без изменения энергетического потенциала радиолинии. В последнее время в мировой литературе большой интерес проявляется к методам кодирования с высокой частотно-энергетической эффективностью, при которой заданная помехоустойчивость достигается при минимально возможной полосе частот. Построение таких кодов возможно на базе ансамбля сигналов с основанием больше 2-х, в частности, когда элементами кода являются многофазные сигналы. Частотно -энергетически эффективные коды получили наименование сигнально-кодовых конструкций (СКК).
Большой интерес представляет собой исследование целесообразности использования СКК в каналах с переменными параметрами вместо традиционного разнесенного приема. Для определения эффективности различных СКК в таких каналах необходимо разработать методики расчёта, позволяющие оценивать помехоустойчивость систем с такими сигналами в условиях замираний. Анализу помехоустойчивости корректирующих кодов в канале с переменными параметрами посвящен ряд работ, среди которых следует выделить [21, 29,30]. Вопросы помехоустойчивости СКК в условиях замирающих сигналов анализируются в достаточно большом числе работ и, в частности, в [31, 32 ], где исследуются решетчатые сверточные СКК применительно к спутниковому каналу связи с подвижными объектами, где декорреляция символов достигается путём их перемежения. В [71] дан обзор работ, посвященных проблемам помехоустойчивости СКК в различных каналах, и приведена обширная библиография. Однако в этих работах не нашли должного рассмотрения вопросы применения СКК в системах с комбинированным использованием принципов разнесения и кодирования многофазных сигналов, которые имеют высокую частотно-энергетическую эффективность. В тропосферных системах связи с пространственно разнесённым приёмом обычно используется ограниченное число ветвей разнесения. В таких системах наиболее подходящими являются кодовые конструкции, построенные на основе блочных кодов небольшой длины.
В настоящей работе рассматриваются вопросы помехоустойчивости блочных СКК, построенных на основе многофазных сигналов, их частотно-энергетические характеристики, влияние коррелированности символов СКК в системах с разнесенным приемом. Эти вопросы не нашли отражения в литературе и рассмотрены автором впервые. Результаты рассмотрения приведены в главах 1,2 и 3 настоящей работы.
В данных разделах разработана методика расчёта блочных СКК в канале с общими рэлеевскими замираниями, характерными для тропосферной линии связи при передаче информации со скоростью, не превышающей 0.5 Мбйт/с.
Предложены методы построения систем с комбинированным использованием принципов разнесения и кодирования многофазных сигналов, образующих пространственно-частотные сигнально - кодовые конструкции (ПЧСКК). Показано, что применение ПЧСКК позволяет без расширения занимаемой полосы частот получить значительный энергетический выигрыш, что для систем тропосферной связи даёт большой экономический эффект. 2. При скоростях передачи информации больше 1 Мбит/с в тропосферных системах нельзя пренебрегать многолучевым характером распространения радиоволн, поскольку при обычных узкополосных методах передачи в этом случае имеет место межсимвольная интерференция, приводящая к большим потерям в помехоустойчивости. В таких каналах связи целесообразно использовать широкополосные сигналы, которые позволяют разделить радиосигналы (лучи), пришедшие по различным путям распространения, и таким образом устранить влияние межсимвольной интерференции. Применение широкополосных сигналов позволяют наряду с повышением кратности разнесения за счёт раздельной обработки лучей, получить дополнительный выигрыш по помехоустойчивости от помех различного рода, возникающих в радиоканалах.
Впервые такой метод передачи информации в многолучевых каналах был предложен в [33] и развит в [34,35]. Вопросы помехоустойчивости таких сигналов рассмотрены в ряде известных работ, среди которых следует выделить отечественные монографии [11, 12, 14]. Вместе с тем, при реализации таких систем для связи по тропосферным каналам следует учитывать реальные характеристики, как трактов распространения, так и аппаратуры. В связи с этим возникает необходимость в уточнении методики расчета помехоустойчивости систем связи с широкополосными сигналами. В частности, большой интерес представляет помехоустойчивость разнесённого приёма с неравновесными ветвями, которая соответствует системе связи с широкополосными сигналами по тропосферному многолучевому каналу при различной интенсивности лучей. Этому вопросу посвящена глава 4 настоящей работы. Здесь же рассмотрены принципы построения помехоустойчивой системы тропосферной связи с широкополосными сигналами с разнесением сигналов по пространству. В этой главе приведены защищенные авторским свидетельством методы построения системы тропосферной связи с широкополосными сигналами с различением на приёме сигналов, пришедших по различ 12 ным каналам разнесения, по форме или времени прихода. В этом случае не требуется дополнительного расширения полосы частот.
Помехоустойчивость двоичных кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема в канале с независимыми рэлеевскими , замираниями
Таким образом, в зависимости от выбранного варианта сиг-налообразования можно выделить две ситуации: I) каждый элемент дублируется по m=Wq независимым пространственно-частотным каналам, замирания в элементах СКК полностью коррелированы (рис.3.46), 2)каждый элемент передается по отдельному частотному каналу таким образом, что он дублируется по q пространственным каналам и замирания во всех элементах СКК независимы (рис.3.4в). В настоящей работе проводится анализ помехоустойчивости указанных вариантов сигналообразования в системах с ПЧСКК.
Как известно, наилучшим правилом приема является метод максимального правдоподобия, который реализуется с помощью корреляционного приемника. Ниже приводится вывод формул для определения вероятности ошибки в приемнике СКК указанного -типа. Вероятность ошибочного приема символа в приемнике СКК может быть определена по аддитивной границе типа (1.3) : спектра евклидовых расстояний между переданной кодовой конструкцией и СКК из г -ого подмножества, в которое включены кодовые слова с расстоянием D и набором чисел riV..r у..г{у, г -число элементов СКК, в котором она отличается от переданной на элементарное евклидовое расстояние upV% dpV=2sin -разность фаз между р-ми элементами переданной I-ой СКК и СКК из г -ого подмножества, -наибольшее элементарное евклидовое расстояние, DV=J r±v ftV+ .+rfVdztvt б -средняя вероятность ошибочного приёма информационного символа при приеме вместо переданной СКК из v-oro подмножества, р -условная вероятность ошибочного приема СКК из v-oro подмножества, которая вычисляется с использованием формул (1.30)-(1.35).
В первом варианте сигналообразования, когда замирания в элементах кодового слова полностью коррелированы (по индексу I), а сигналы разнесения некоррелированы ( по индексу С ), выражение для условной вероятности ошибки в системе с те-кратным разнесенным приемом равно: дисперсия шума, измеренная в полосе принимаемого сигнала. Во втором варианте сигналообразования выражение для веро ятности ошибки при независимых замираниях в элементах СКК и в системе с т -кратным разнесенным приемом в замкнутом виде получено для четырех-фазных конструкций (параметр /=2):. В ПЧСКК такого типа в кодовом словаре имеются слова,евклидовое расстояние Dy между которыми складывается из r±v элементарных евклидовых расстояний d=2sin( $tV/2)=i2 (разность фаз \v-%/2 ) и r2V элементарных эвклидовых расстояний йг=2 (разность фаз (p2V=ic )
Произведя необходимые преобразования формулы (1.35), получим выражение для условной вероятности ошибки при f=2:
Если в v-ом подмножестве кодовые слова отличаются в ггу элементах с элементарным евклидовым расстоянием d2=2, а элементы с расстоянием dt отсутствуют (riV=0), условная вероятность ошибки равна:
Существует достаточно большое количество вариантов построения СКК [47-51], как на основе блочных, так и с&ертс чных кодов. В настоящем разделе для иллюстрации полученных соотношений в качестве СКК рассмотрим конструкции , построенные на основе понятия хэммингового расстояния 2-го порядка (2.1).
В качестве исходных блочных кодов .в данном разделе взяты расширенный код Хэмминга (8,4) и код Рида-Малера (32Д6Ь СКК на основе этих кодов обозначим М(8,4) и М(32,1б). Полные таблицы спектров F(rtV..rtv;Dy) для указанных СКК приведены в приложении 5.
При вычислении аддитивной границы вероятности ошибки по формуле (3.3) вклад отдельных составляющих в общий результат неодинаков и для упрощения расчётов частью этих составляющих можно пренебречь практически без потери точности, так же, как это сделано в 2.4. Ниже приведены усечённые суммы для аддитивной границы, которые дают результат с точностью до третьей значащей цифры для значений менее Ю-4. Цифры в приведённых выражениях соответствуют символам из формулы (3.3), значения условных вероятностей pJDyih) рассчитывается по формуле (6), а вероятности PH(riV,r2V;ho) по формулам (3.4), (3.5), (3.6).
Вторая система имеет на передаче и приёме по четыре антенны ( Q=g=4). В этой системе при обычной ФМ4 реализуется шестнадцатикратный приём с частотной эффективностью 7=t5. Принцип работы такой системы аналогичен изображенному на рис.3.4а, но с удвоенным числам антенн и частотных подканалов.
Сравнительные характеристики помехоустойчивости этих сие 114 тем при безизбыточном разнесенном приеме (ФМ 4) и для случая использования ПЧСКК приведены в таблице 3.4. В таблице в качестве критерия помехоустойчивости принято значение отношения сигнал/шум Л в полосе частот передаваемой информации на входе одной ветви разнесения, требуемое для достижения вероятности р=Ю . Вычисления проводились по формулам (3.7)-(3.10).
Из таблицы следует, что применение рассмотренных ПЧСКК позволяет без расширения полосы частот получить выигрыш в помехоустойчивости по сравнению со случаем некодированной передачи (ФМ4). Система с некоррелированными символами СКК даёт существенный дополнительный выигрыш Ah2=ft (н v-h (кор) в помехоустойчивости по сравнению со случаем коррелированных символов при ограниченном числе чаетотно пространственных ветвей разнесения (Для и=4 имеем Мг2 =2,2 дБ). Для систем с большим числом разнесений этот выигрыш становится несущественным. (Для т=16, Kh -0.7 дБ).
Рассмотрим различные варианты построения систем связи с несколькими «шэльными подканалами, которые традиционно используются в системах с переменными параметрами и ,в частности, в тропосферных системах связи. Ограничимся рассмотрением двух- и четырехантеннах систем связи, поскольку на практике в большинстве случаев реализовывались именно такие системы. Во всех случаях сравнения будем сопоставлять эффективность СКК с системой с ФМ4, в которой параллельные подканалы используются как ветви разнесения,
Для сравительного рассмотрения взяты:двухантенная система связи (Q=2 антенн на передающей стороне, д=2-антбнн на приемной стороне, рис.3.5а) и четырехантенная система связи{$=4 антенн на передающей стороне, д=4-антвннна приемной стороне,рис.3.56)
Сравнительные характеристики вариантов приведены в таблицах 3.5 (двухантенная система) и 3.6 (четырехантенная система). В таблицах для каждого варианта приведены сравниваемые параметры: число информационных символов 2г, число символа СКК п, число частотных подканалов разнесения W, число пространственно-частотных разнесений m=Wqt коэффициент частотной эффек-тивности ч=к/Ш, среднее отношение сигнал/шум h ,, необходимое для достижения заданной вероятности ошибки одного символа информации , номер формулы, по которой рассчитана данная вероятность ошибки, номер рисунка, на котором изображена диаграмма, поясняющая данный вариант. Диаграммы приведены на рис. 3.4 и 3.6-3.10. На этих диаграммах приведены различные вариан
Помехоустойчивость пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций в канале срэлеевскими замираниями
На приёмной стороне сигнал с выхода приемного тракта проходит через систему N согласованных с переданным сигналом фильтров 6. Выход каждого филдаа разветвляется на две квадратурные составляющие, которые поступают на 2N коррелятора 7, выходы которых поступают на схему выбора 8. В этой схеме на основе обработки квадратурных значение вычисляемых в корреляторах ,производится выбор наиболее вероятного из переданных сигналов. На схеме рис.4.2 не показаны устройства формирования опорного напряжения и синхронизации, поскольку они аналогичны тем, которые изображены на рис.4.1.
Хорошие взаимокоррвзшциовныа свойства ансамблей многочастотных сигналов позволяют использовать их не только в многопозиционных системах , но и там где необходимо обеспечить различение двух или большего количества сигналов, используя свойство в различиях форм сигнала, наряду с известными способами различения сигналов по частоте, времени и поляризации. В частности, эти сигналы можно использовать в системах с ШПС как дополнительное средство разделения сигналов различных станций без выделения дополнительных ресурсов частотного диапазона. Другим примером может явиться способ организации системы пространственного разнесения с различением сигнала по форме сигнала для тропосферной связи. Структурная схема такой системы приведена на рис.4.3. На этой схеме изображена система с четырехкратным пространственным разнесением, образованный следующим образом. Сигнал от источника информации подается на систему с фазовой манипуляцией двух различных сигналов , взятых из ансамбля ортогональных сигналов.Каждый из сигналов, проманипулированный одной и той же информацией, подаётся на одну из антенн для передачи. На приёме на вход каждой антенны поступает два сигнала , которые подаются на корреляционные приемники. Всего в такой системе корреляционных приёмников 4 (по два у каждой антенны). Далее сигналы с выходов корреляторов складываются и поступают на схему решения.
Другим примером образования пространственных ветвей разнесения может служить принцип, описанный в [38]. Рассмотрим структурную схему рис.4.4а. На этой схеме на передаче используется только один сигнал, который после фазовой манипуляции входным сообщением на одну антенну подаётся непосредственно, а на другую через линию задержки на время At Atmax. На приёмной стороне сигнал с одной антенны принимается непосредственно, а с другой антенны через линию задержки на время At 2Atroax. Таким образом, сигналы пришедшие по четырем путям распространения после суммирования выходов антенн оказываются разделенными во времени, причём общее время существования 4-х сигналов Lt± = 3 At +Atmax (см.диаграмму рис.4.5). Далее этот суммарный сигнал обрабатывается одним корреляционным приёмником, структурная схема которого приведена на рис.4.46. На данной схеме изображен приемник фазовой манипуляции, в котором предполагается принятыми меры против обратной работы одним из известных методов. Приемник состоит из согласованного с переданным сигналом фильтра, коррелятора, гребенчатого фильтра, линии задержки на такт передачи , устройства съёма манипуляции и устройства синхронизации. Очевидно, что он является частным случаем многопозиционной системы с биортогональными сигналами. Отличием является только длительность времени инте 144
Во всех рассмотренных схемах построения системы с широкополосными сигналами общим является принцип обработки сигналов в корреляционном приемнике. Сигнал после согласованного фильтра можно представить в виде многолучевого отклика (см. приложение I), состоящего из L=kFkt независимых отсчётов (лу TYICIX чей), каждый из которых подвержен замираний,и дисперсии которых в общем случае различны. В реальных схемах фильтрация шумов в опорных трактах неидеальна, в связи с чем в опорном тракте имеется остаточный шум. Кроме того, опорный сигнал вследствие искажений при фильтрации отличается от принятого, а ошибки при съёме манипуляции ухудшают показатели фильтрации. Всё это вместе взятое приводит к потерв помехоустойчивости, которые не позволяют называть применяемый приёмник когерентным. Реальный приёмник будет являться квазикогерентным и в зависимости от выбранных параметров схем будет в той или иной степени приближаться по помехоустойчивости к оптимальному.
Исследованию свойств реальных квазикогернтных приёмников посвящены дальнейшие страницы данной работы. Помехоустойчивость когерентных методов широкополосной передачи и приема дискретной информации в канале связи с переменными параметрами.
Как было сказано в разделе 4.1 при связи по трактам с переменными параметрами и многолучевым распространений радиоволн целесообразно использовать сложные широкополосные сигналы. Наиболее распространенными являются системы , где используется двоичная передаче сообщений [35,36]. Схемы различных вариантов построения приемников дискретной информации при двоичной передаче приведены на рис.4.6 и 4.7.
На рис.4.6а приведена схема приемника фазоманипулирован-ного сигнала. С выхода согласованного фильтра СФ сигнал подаётся на один из входов коррелятора К и через устройтв съёма манипуляции подаётся на вход гребенчатого фильтра ГФ, выход которого подсоединен ко второму входу К. Съём манипуляции производится по решениям с выхода решающего устройства РУ. В таком приёмнике может возникнуть "обратная работаV которую необходимо корректировать при помощи вспомогательных посылок, передаваемых в составе информации. Коррекция осуществляется с помощью выделителя символов коррекции ВСЕ и корректора "обрат-ной работы" КОР.
На рис 4.66 приведена схема приемника относительной фазовой манипуляции, построенная по способу сравнения полярностей. По сравнению со схемой рис.4.6а здесь исключен корректор и вставлен узел обратного преобразования ОФМ, состоящий из линии задержки ЛЗ и премножителя Я. Схема автокорреляционного приемника широкополосных сигналов с ОФТ приведена на рис.4.бв.
Помехоустойчивость когерентных методов широкополосной передачи и приема дискретной информации в канале связи с переменными параметрам
В главе 3 для сравнительной характеристики систем связи по рэлеевскому каналу с применением сигнально-кодовых конструкций нами был использован критерий- частотно-энергетической эффективности, который определялся как зависимость требумого для достижения заданной вероятности ошибки отношения сигнал/шум от параметра частотной эффективности:
Вместе с тем, рассматривая различные способы реализации систем тропосферной связи с использованием ПЧСКК, приходим к необходимости учитывать также и надежностные характеристики комплектов аппаратуры разнесения, которые в общем случае являются элементами системы, образующей ПЧСКК.
В главе 3 рассмотрены различные варианты построения систем связи с ПЧСКК, характеристики которых сведены в таблицу 3.5 и 3.6. Представляется интересным дополнить характеристики этих вариантов надежностными параметрами, поскольку способы комбинирования элементов СКК определяют и надежность всей системы связи. Для этой цели целесообразно—воспользоваться идеями, изложенными в 6.2, и в качестве дополнительной характеристики взять коэффициент готовности устройств комплекта разнесения, при котором потери помехоустойчивости т) не превышают заданной величины.
Рассмотрим надежностные характеристики различных вариантов построения тропосферных линий связи. Номер варианта и его наименование приведены в таблице 6.1.
Таблица 6. Номер варианта Характеристика варианта Номер рисунка Число элементов исходной СКК I 2 3 45 67 8910II Система с ФМ4 с т=4 две антенныСистема с ФМ4 с т=8 две антенныСистема с ФМ4 с т=16 две антенныСистема с ПЧСККІ с коррелированными замираниями, две антенныСистема с ПЧСКК2 с некоррелированными замираниями, две антенныСистема с ПЧСККЗ с коррелированными замираниями, две антенныСистема с ФМ4 четыре антенныСистема с ПЧСКК4 с коррелированными замираниями, четыре антенныСистема с ПЧСКК5 с некоррелированными замираниями, четыре антенныСистема с ПЧСКК6 с некоррелированными замираниями, четыре антенныСистема с ПЧСКК7 с коррелированными замираниями, четыре антенны 3.6а 3.66 З.бв 3.463.4в 3.5г3.7а 3.763.7в3.7г3.8а I 28 1213 14 Система с ПЧСКК9 с некоррелированными замираниями, четыре антенныСистема с ПЧСККІ0 с коррелированными замираниями, четыре антенныСистема с ПЧСКК4 с некоррелированными замираниями, четыре антенны 3.8В3.9а 3.76 812 12 2І5
Отказал один передатчик и один приемник I 4к2(1-к)2 26,9 216 аппаратуры разнесения для различных вариантов ПЧСКК при двух-антенном построении системы, а в таблицах 6.3-6.10 при четы-рехантенном построении. В таблицах 6.1 и 6.2 приведены графы с номером варианта, наименование состояния, число разнесений для данного состояния.вероятность состояния и потери энергетического потенциала при нахождении системы в данном состоянии.
С использованием данных таблиц 6.2-6.10 проведены расчеты по формуле (6.1) для двух значений надежности связи Г=0,95 и Г=0,995. Значение потерь энергетики в зависимости от коэффициента готовности к устройств комплекта аппаратуры разнесения. приведены в таблицах 6.II и 6.12. По данным этих таблиц построены графики этих же зависимостей на рис.6.8 для двухантен-ного и на рис.6.9 для четырехантенного вариантов.
В таблице 6.13 приведены для каждого из рассмотренных вариантов три параметра отношение сигнал/шум, требуемое для достижениа вероятности ошибки р=10 , параметр частотной эффективности 7 и коэффициент готовности, обеспечивающий работу систем; с потерями т) I дБ.
Для большей наглядности данные таблицы 6.13 представлены графически в ; координатах частотно-энергетической эффективности. По оси абсцисс отложены значения частотной эффективности 7i а по -оси ординат-отяошение—сигнал/шум К в дециоеллах.тре-буемое для достижения вероятности ошибки р=Ю . Каждому варианту на графике соответствует отметка в виде кружка, закрашенного квадрата или треугольника. Около каждой отметки стоит номер варианта, которому она соответствует. Все данные в зависимости от г-еедичины коэффициента готовности к , обеспечивающего работу системі с потерями т) I дБ, сведены в три группы: к 0,96 (отметка в виде треугольника); 0,96 к 0,99 (отметка в виде кружка),0,99 к (отметка в виде закрашенного квадрата.
Номерварианта Характеристика состояния Число разнесений Вероятность состояния Потери помехоустойчивости ДБ 7 Всё исправноОтказал один передатчик или один приемникОтказал один передатчик и один приемникОтказали два передатчика или два приемника 16.1298 к 8к7(1-к) 16k (1-k)212к 1±-Ыг48ks(Uk)a8к (1-к)% 36к (1-к) 32к (1-к) о1,7 3,4__ А,2_ . Отказал один передатчик и два приемника или два передатчика и один приемникОтказали два передатчика и два приемника или три передатчика или три приемникаОтказали два передатчика и три приемника или три передатчика и. два приемникаОтказал один передатчик и три приемника 6 43 6,2 9,712,9 і или три передатчика и один приемникОтказало три передатчика и три приемника 2 48ка(1-к) 1бкг(1-к) 18,8 38,1 218 ТЗбЯЯЩРб Номер варианта Характеристика состояния Число разнесений Вероятность состояния Потери помехоустойчивости ДБ Всё исправно 16 kB Отказал один іш).едатчик или один приемник 12 8к7(1-к) 1,6
При сравнительном рассмотрении вариантов построения тропосферных систем связи с различным числом приёмопередающих трактов следует обратить внимание на возможность использования неполных комплектов аппаратуры разнесения в том случае, если станция используется не на линии максимальной протяжённости или не в худшее с точки зрения условий распространения время года. Использование сокращённых комплектов даёт существенную экономию в потреблении энергии и обеспечивает гибкость в эксплуатации, позволяя в ряде случаев использовать часть комплекта аппаратуры разнесения для связи. Одна из разновидностей такого использования реализована в серийных станциях «Багет» и «Бриг 1», где реализован режим ретрансляции одной станцией. В этом режиме в станции вместо «Багет» 16-ти кратного сложения обеспечивается 4-х кратное сложение, а в станции «Бриг 1» вместо 4-х кратного разнесения по пространству - однократное пространственное разнесение.
В случае применения сигнально - кодовых конструкций целесообразно также учитывать возможность работы сокращённым комплектом. Поэтому представляет интерес рассмотреть системы с ПЧСКК с этой точки зрения.
Основной характеристикой при анализе работы с сокращённым комплектом является уменьшение энергетического потенциала станции Ah по сравнению с полным комплектом. Для определения величины этого уменьшения удобно воспользоваться таблицами работоспособных состояний 6.2 - 6.9. На основании данных из этих таблиц построена таблица 6.14, где приведены значения Лh при переходе из состояния работы с полным комплектом аппаратуры разнесения в состояние, когда аппаратура сокращается в два раза. (Вместо 4 -х передатчиков и 4 - х приёмников остаётся 2 передатчика и 2 приёмника; или вместо 2 -х передатчиков и 2 - х приёмников остаётся 1 передатчик и 1 приёмник). В таблице приведены лишь те варианты систем с ПЧСКК из рассмотренных в настоящей работе, которые допускают сокращение комплекта (потери не превосходят 15 дБ). Из рассмотренных вариантов наиболее привлекательным является вариант 9 (ПЧСКК 5), который при сокращении комплекта аппаратуры вдвое превращается в вариант 3 (ПЧСККЗ). При этом сокращении имеют место наименьшие потери (Л/г=7.6 дБ .По сравнению с ближайшим по потерям вариантом 7 эта величина на 2 дБ меньше. Учитывая его энергетическую эффективность в полной комплектации, а также относительную простоту его реализации, можно считать, что вариант 9 является наиболее предпочтительным из рассмотренных.
