19. СИНХРОНИЗАЦИЯ СТАРТСТОПНЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

19.1. Стартстопные асинхронные адресные ШСС

Необходимость передачи информации на борт летательных аппаратов с одновременным измерением их координат привела к развитию стартстопных асинхронных адресных систем передачи информации (ССААС). В таких системах

для разделения абонентов и для передачи информации используются шумоподобные сигналы (ШПС). Примером подобных систем служит система ДМЕ [109], в которой ШПС используются в качестве адресного синхросигнала, адресных командных и информационных сигналов. Система ДМЕ позволяет осуществлять управление сотней летательных аппаратов, поэтому количество передаваемой информации значительно, что приводит к увеличению базы ШПС. Аналогичная задача решается в работе [11].

Базу ШПС можно увеличивать расширением спектра сигнала или увеличением длительности. Однако спектр сигнала ограничен возможностями устройств формирования и обработки, а его длительность—скоростью передачи информации. В ССААС ограничены и ширина спектра, определяемая допустимой шириной полосы пропускания радиоканала, и длительность сигнала, так как на передачу информации (синхросигнала, командных и информационных сигналов) каждому абоненту отводится определенное время. При наличии таких ограничений является актуальной задача оптимизации параметров ССААС, которая сводится к оптимальному выбору длительности синхросигнала, командных и информационных сигналов при заданном количестве передаваемой информации. Действительно, при увеличении длительности синхросигнала увеличивается вероятность правильного вхождения в синхронизм, но уменьшается вероятность правильного приема информации из-за уменьшения длительности командных и информационных сигналов. Таким образом, в такой задаче существуют оптимальные значения длительностей синхросигналов, командных и информационных сигналов. Определение их приведено в работе [111].

Структура сообщения, передаваемого произвольному абоненту, приведена на рис. 19.1. Сообщение состоит из синхросигнала длительностью за которым следуют командные и информационные сигналы. Последние состоят из символов одинаковой длительности

Рис. 19.1. Структура сигнала в старт-стопной ШСС

Каждый символ является ортогональным -ичным символом и принадлежит к алфавиту объемом Общий объем информации, передаваемой в течение сообщения,

где количество информации в одном символе. При оптимизации параметров будем полагать, что Если ширина спектра ШПС, переносящих синхросигнал, командные и информационные сигналы, одинакова и равна то база синхросигнала а база командных и информационных сигналов

Система работает следующим образом. На выходе согласованного с синхросигналом фильтра (СФ) установлено решающее устройство, имеющее порог Если максимальную амплитуду напряжения на выходе СФ обозначить через то относительный порог

При превышении напряжением с выхода СФ порога включается устройство

распознавания и обработки командных и информационных символов, предназначенных для данного адреса.

Так как длительность центрального пика автокорреляционной функции (АКФ) синхросигнала конечна, то можно принять дискретную модель изменения задержки. Число дискретных значений задержки определяется отношением интервала наблюдения к половине ширины центрального пика АКФ, равного -ширина спектра сигнала) и будет равна

Пусть решающее устройство производит обнаружение синхросигнала с измерением неизвестной задержки. В этом случае вероятность правильного обнаружения синхросигнала согласно (15.45)

В этом выражении отношение сигнал-помеха

где мощность сигнала, спектральная плотность мощности нормальной флюктуационной помехи. Если помеха сосредоточенная, то где мощность помехи.

Вероятность ложной тревоги можно определить из выражения (15.41):

где то — вероятность ложной тревоги при произвольном дискретном значении задержки. Причем согласно (15.43):

Наконец, вероятность правильного распознавания информационных ортогональных сигналов алфавита при иекогерентном приеме

При этом отношение сигнал-помеха

где длительность эквивалентного двоичного сигнала.