6.7. ВЫВОДЫ

1. Определение помехоустойчивости передачи дискретных сигналов имеет следующие особенности. Необходимо учитывать большое число взаимосвязанных факторов, определяющих условия передачи сигналов. Из-за сложности решения задачи в целом оценку помехоустойчивости выполняют методом последовательных приближений от идеальных условий к реальным. На каждом этапе расчета помехоустойчивости обычно учитывают влияние одного определяющего фактора. Сравнение получаемых результатов позволяет выделить главные факторы и учесть совместное влияние основных из них. Наиболее изучены задачи оценки помехоустойчивости для случаев, когда способ передачи задан и характеристики канала известны. Эти задачи являются задачами теории оптимального приема.

Различают три основные задачи приема сигналов: обнаружение, различение и восстановление сигналов. В решении задач оптимального приема важную роль играют соотношения (6.4), (6.8) — (6.15), определяющие оптимальную линейную обработку (6.1) принятых сигналов, которая обеспечивает максимальное отношение сигнал/шум на выходе схемы. Оптимальная линейная обработка сигналов лежит в основе многих оптимальных способов приема.

2. Для определения помехоустойчивости передачи дискретных сообщений используют многие критерии верности: байесов критерий, критерий идеального наблюдателя, критерий максимального правдоподобия и др. Удобным для практики является применение критерия максимального правдоподобия, который не требует большого количества исходных данных. Решения задач во многих случаях совпадают с решениями, полученными с помощью других критериев.

3. Оптимальный когерентный прием дискретных сигналов на фоне помех целесообразен, когда форма и параметры передаваемых сигналов известны на приемной стороне абсолютно точно, искажения сигналов в гауссовом канале с постоянными параметрами отсутствуют, спектральная плотность помех известна, синхронизация принимаемых и опорных сигналов идеальная, аппаратурные погрешности отсутствуют. Оптимальный алгоритм когерентного приема сигналов (6.37) на фоне помех позволяет определить в гильбертовом пространстве сигналов расстояние между принятым сигналом и всеми передаваемыми сигналами и выбрать тот, к которому принятый ближе всего. Оптимальный приемник, работающий по этому алгоритму, обладает потенциальной помехоустойчивостью. Наибольшей потенциальной помехоустойчивостью обладают системы с ФТ, затем идут системы с ЧТ и АМн.

Идеальные условия когерентного приема на практике обычно не выполняются, поэтому основное значение этот прием имеет как эталонный.

4. Оптимальный некогерентный прием используют, когда фаза передаваемых сигналов неизвестна или случайна с известным законом распределения. Сущность алгоритма оптимального некогерентного приема (6.73) заключается в том, что берут отсчеты огибающих взаимокорреляционных функций принятого и передаваемых сигналов и принимают оптимальное решение, что был передан тот сигнал, для которого отсчет максимален. Некогерентный прием основан на том, что присутствие сигнала «деформирует» распределение Релея (распределение огибающей помехи) в обобщенное распределение Релея (распределение огибающей «смеси» сигнала и помехи).

5. На практике не всегда выполняются необходимые условия оптимального приема сигналов, поэтому нашли применение неоптимальные способы и схемы приема. При неоптимальном когерентном приеме реализуется алгоритм (6.90). Приемник принимает решение, что пришел тот сигнал, взаимокорреляционная функция которого с принятым в момент отсчета имеет максимальное значение. При неоптимальном некогерентном приеме алгоритм обработки сигналов (6.73) тот же, однако растет вероятность ошибки из-за искажений сигналов и применения неоптимальных схем.

Наибольшее распространение получили схемы узкополосного приема по огибающей, в которых вместо согласованных фильтров используются квазиоптимальные фильтры, узкополосного приема

двоичных ЧМ сигналов по мгновенной частоте, широкополосного приема с последетекторным интегрированием и др.

6. Большое влияние на помехоустойчивость оказывают замирания и «рассинхронизация» сигналов. Для анализа влияния замираний применяют усреднение по множеству вероятности ошибки с использованием одномерного закона распределения коэффициента передачи канала. Наибольшее влияние на помехоустойчивость оказывают релеевские замирания. Для борьбы с замираниями применяют автоматическую регулировку усиления сигналов, шумоподобные сигналы, разнесенный прием и другие способы.

Для анализа влияния рассинхронизации сигналов применяют усреднение по множеству вероятности ошибки с использованием одномерного закона распределения времени рассинхронизации. Рассинхронизация более всего снижает помехоустойчивость передачи АМн сигналов и менее всего — ЧМ и ФМ сигналов. Ухудшение помехоустойчивости из-за замираний и рассинхронизации сигналов примерно одинаково.