Глава 7. ПРИЕМ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ В КАНАЛАХ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПОМЕХАМИ

7.1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА БОРЬБЫ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПО СПЕКТРУ ПОМЕХАМИ

Большое внимание к вопросам борьбы с сосредоточенными помехами (СП) объясняется тем, что эффективность работы современных систем передачи информации в значительной степени определяется взаимными помехами одновременно работающих радиосредств.

Опубликованные к настоящему времени работы по борьбе с СП можно разделить на две группы. В работах первой группы описаны исследования по анализу воздействия СП на системы, построенные оптимально для каналов с белым шумом. Таких работ много, например Практическое значение этих исследований ограничивается каналами с относительно небольшой

интенсивностью СП по сравнению с флуктуационными. Ко второй группе относятся работы по синтезу и анализу оптимальных или субоптимальных решающих правил приема для каналов с сосредоточенными и флуктуационными помехами. Используются различные аппроксимации помех. Наибольшее развитие получили методы синтеза и анализа оптимальных алгоритмов приема на базе аппроксимации совокупности сосредоточенных и флуктуационных помех «окрашенным» гауссовским шумом [144... 143]. При этом приемное устройство содержит обычную решающую схему, оптимальную для белого гауссовского шума, на которую принимаемый сигнал подается после фильтра, добеливающего» СП. На практике большое распространение получили субоптимальныс способы борьбы с СП, незначительно уступающие оптимальному, основанные на режекции части спектра сигнала вместе с помехой Синтез и анализ оптимальных алгоритмов в каналах с флуктуационными и сосредоточенными помехами, когда каждая из них аппроксимируется и гармоническим колебанием с нормальным распределением мгновенных значений, приведены в [149, 150].

В [12] исследованы вопросы синтеза и анализа оптимальных алгоритмов приема в каналах с СП, аппроксимируемыми квазидетерминированными случайными процессами.

Универсального метода решения задач синтеза и анализа оптимальных алгоритмов приема сигналов в каналах с негауссовыми помехами в настоящее время не существует. Обзор наметившихся направлений исследований дан в [12, 151]. Наибольшее развитие получили следующие направления исследований.

Метод теории марковских процессов. Основы метода заложены Р. С. Стратановичем [152, 153] и получили глубокое развитие в [21, 19, 154 и др.]. С помощью этого метода можно определить структуру оптимальных устройств, однако оценка качества их работы сопряжена с преодолением больших математических трудностей.

Метод обновляющего (порождающего) процесса. Впервыг метод был применен А. Н. Колмогоровым в предложенном им решении задачи линейного прогнозирования по способу наименьших квадратов для стационарных стохастических сигналов [155]. В теории оптимального приема он использовался В. А. Котельниковым при решении задач для «окрашенного» шума путем «обеливания» [1]. Применительно к нестационарным процессам метод был развит Р. Калманом [156]. В применении к негауссовским процессам метод разработан Т. Кайлатом на основе теории мартингалов [198]. Достоинство метода в том, что задачи теории статистических решений, основанные на наблюдении исследуемых (в том числе и негауссовских) процессов, могут быть заменены более простыми задачами, которые неходят из наблюдения белого шума, позволяя расширить область применения классической теории.

Методы адаптивного приема сигналов. Как известно,

современные системы передачи дискретных сообщений функционируют в условиях большого многообразия статистических и структурных свойств СП, а нередко и в условиях недостаточной априорной информации об этих свойствах. Поэтому системы связи должны обладать способностью подстраиваться под изменяющиеся условия, т. е. быть адаптивными. Вопросам построения адаптивных систем в каналах с белым шумом посвящено много работ. Отметим, например, монографии [10, 121, 157, 199]. Применительно к каналам с СП интересны исследования В. Ф. Комаровича [158] по построению систем связи с автоматической перестройкой на новую, не занятую СП частоту, если интенсивность помех на рабочей частоте превышает допустимый уровень. Известны методы пространственной компенсации помех при адаптивном приеме [159 и др.]. Большой интерес представляет направление синтеза адаптивных систем передачи дискретных сообщений, основанное на идеях эмпирического байесовского подхода [12, 199]. Развитию идей этого направления "применительно к каналам с СП будет уделено основное внимание в данной главе. Методы адаптивного приема хорошо сочетаются с другими методами преодоления априорной неопределенности, придавая им непараметрические свойства [10]. Адаптивный метод приема является естественным и в определенной мере универсальным средством борьбы с СП,