8.2. СОГЛАСОВАНИЕ СИСТЕМ МОДУЛЯЦИИ И КОДИРОВАНИЯ

Применение методов многопозиционной модуляции повышает удельную скорость передачи а помехоустойчивое кодирование обеспечивает возрастание энергетической эффективности в обмен на снижение скорости. Одним из перспективных направлений оптимизации параметров ЦССС является совмещение таких методов модуляции и кодирования, которые обеспечивают повышение без снижения скорости , либо

возрастание без уменьшения энергетической эффективности либо повышение обоих показателей одновременно. Совместная оптимизация модемов и кодеков позволяет существенно снизить потери информации, а комбинирование различных ансамблей сигналов и помехоустойчивых кодов порождает множество вариантов построения таких систем.

Основой для оценки предельных возможностей систем модуляции — кодирования является теория эффективности [33, 34]. Потенциальная эффективность определяется показателями эффективности (2.14), если полагать скорость передачи в системе, равной пропускной способности канала с выбранным ансамблем сигналов информационная эффективность Такой анализ для каналов с двумерными сигналами выполнен в [34].

Пропускная способность дискретного по входу и непрерывного по выходу канала определяется выражением

где

— отношение условных плотностей распределения вероятностей выхода канала при заданных сигналах размерность пространства, сигналов, М — объем ансамбля сигналов. Результаты расчетов эффективности для двумерных ансамблей сигналов ФМ-М и АФМ-М показаны на рис. 8.6. Точки, изображающие эффективность конкретных систем, располагаются ниже предельных кривых. По величине предельной эффективности системы с ФМ сигналами оказываются значительно хуже систем с АФМ. Это объясняется плохим использованием пространства сигналов поверхностно-сферического расположения сигнальных точек при ФМ по сравнению с объемно-сферической укладкой сигнальных точек при АФМ. Различие возрастает с увеличением числа позиций сигналов М. Здесь же показаны результаты расчетов эффективности для ФМ и АФМ (см. рис. 2.10). До предельных значений эффективности имеется значительный запас, реализация которого возможна при введении помехоустойчивого кодирования.

Задача построения высокоэффективных систем сводится к поиску такого расположения точек в сигнальном пространстве, при котором обеспечивается высокая удельная скорость (сигналы расположены достаточно плотно) и одновременно высокая помехоустойчивость (сигналы достаточно далеко друг от друга разнесены). Многие из полученных в этом направлении результатов до последнего времени представляли только теоретический интерес. В последние годы наметились пути реализации таких систем [34, 1351.