7.4.
Прием дискретных сообщений в каналах с сосредоточенными по спектру и
импульсными помехами
В
реальных каналах связи наряду с флуктуационными гаусовскими помехами типа
белого шума действуют сосредоточенные по времени (импульсные) помехи и сосредоточенные
по спектру помехи.
7.4.1.
Общая характеристика сосредоточенных по спектру и импульсных помех
Во
многих случаях помеха состоит из отдельных импульсов, длительность которых 
существенно меньше
длительности элемента сигнала 
[6, 8], а спектр помехи значительно
шире спектра сигнала. Такие помехи называются импульсными (рис. 7.18).
К
сосредоточенным по времени (импульсным) помехам относятся помехи в виде одиночных
коротких импульсов различной интенсивности и длительности, следующих через случайные,
достаточно большие промежутки времени. Причинами импульсных помех являются
грозовые разряды, радиостанции, работающие в импульсном режиме, линии
электропередачи и другие энергоустановки, системы энергообеспечения транспорта и
др.
Кроме
импульсных помех, могут существовать протяженные по времени помехи, спектр
которых занимает такую же полосу частот, как и сигнал, или даже более узкую. Эти
помехи называют сосредоточенными по спектру (рис. 7.19).
К
сосредоточенным по спектру помехам относятся помехи посторонних радиостанций,
генераторов высокой частоты различного назначения (медицинские, промышленные,
бытовые и др.), переходные помехи от соседних каналов многоканальных систем.
Обычно это гармонические или модулированные колебания с шириной спектра меньшей
или соизмеримой с шириной спектра полезного сигнала. В диапазоне декаметровых
волн такие колебания являются основным видом помех.
Воздействие сосредоточенной по спектру помехи
Поскольку
далеко не всякий элемент сигнала принимается в присутствии сосредоточенной
помехи, то вероятность ошибки 
можно выразить произведением:
|
 .
|
(7.9)
|
где 
– вероятность того,
что на вход решающей схемы поступила сосредоточенная помеха, а 
– условная
вероятность того, что произойдет ошибка символа при воздействии сосредоточенной
помехи, которая зависит от мощности сигнала, мощности сосредоточенной помехи,
вида сигнала, частоты сигнала, частоты помехи и т.д. Для различных систем связи
определены аналитические зависимости условной вероятности ошибок от названных
факторов, эти зависимости можно найти в специальной литературе [6, 8].
Теоретические
и экспериментальные исследования показывают, что в любых системах связи
существует некоторое отношение 
, называемое порогом или коэффициентом
помехоустойчивости, такое, что при 
условная вероятность ошибки 
. Если же отношение 
выше 
, то условная
вероятность ошибки может быть велика. Экспериментальные исследования реальных
приемников ЧМ показывают, что при 
ошибки не возникают, а при 
вероятность ошибки
практически равна 
.
Коэффициент различен
для разных систем связи. Так, для когерентной системы с фазовой манипуляцией 
, для системы с
амплитудной манипуляцией 
. Коэффициент может быть и значительно выше
единицы, если используются широкополосные сигналы, занимающие полосу частот 
.
Воздействие импульсной помехи
Для
вероятности ошибки, вызываемой импульсной помехой, также справедливо выражение
(7.9), где под следует
теперь понимать вероятность того, что за время существования элемента сигнала
на вход решающей схемы поступил импульс помехи, а под 
– условную вероятность ошибочного
приема символа, при условии прихода импульса помехи. Воздействие импульсной
помехи на прием дискретных сигналов тоже носит пороговый характер. Если интенсивность
импульсной помехи (на входе решающей схемы) меньше некоторой величины, то она
не вызывает ошибок, т. е. 
. При увеличении интенсивности сверх
этой величины условная вероятность ошибок быстро возрастает.
