1.7. Борьба с многолучевостью

Применение ШПС в системах связи позволяет бороться с многолучевостью распространения радиоволн. Многолучевость возникает в том случае, если радиоволны приходят в точку приема, отразившись от различных препятствий на пути распространения (слон ионосферы, здания, холмы и т. п.). Из-за различия в длине пути эти радиоволны приходят с различным запаздыванием. В результате, если сигналы, пришедшие по разным путям, перекрываются во времени, то между ними возникает интерференция, ко-

Рис. 1.4. Шумоподобный сигнал (а), автокорреляционная функция (б) и разделение лучей (в)

торая в свою очередь вызывает глубокие замирания результирующего сигнала. Обычно для компенсации замираний предусматривают увеличение мощности сигнала на Иначе обстоит дело при использовании ШПС, поскольку при обработке ШПС согласованным фильтром происходит сжатие ШПС по времени, что иллюстрируется рис. 1.4. На рис. 1.4,а изображен ШПС с частотной модуляцией длительностью Т. На рис. 1.4, б изображено напряжение на выходе согласованного фильтра — отклик фильтра на ШПС. Этот отклик называется автокорреляционной функцией (АКФ) ШПС. Хотя АКФ имеет длительность то в ней можно выделить две резко отличающиеся структуры. В центре АКФ резкий выброс в виде узкого импульса, называемого центральным пиком. Его амплитуда равна V, а длительность

Чем шире спектр ШПС, тем короче центральный пик. Вторую область составляют боковые пики с максимальным значением Шумоподобные сигналы с большими базами обладают свойствами, которые записываются двумя соотношениями:

где а — некоторая постоянная, в общем случае зависящая от базы В.

Соотношение (1.15) определяет сжатие отношение длительности к длительности центрального пика. Сжатие ШПС равно, примерно, базе. Поэтому при увеличение приводит к уменьшению длительности центрального пика то и к увеличению сжатия.

Соотношение (1.16) характеризует подавление боковых пиков. Оно равно отношению амплитуды центрального пика V к амплитуде максимального бокового пика Чем больше база, тем больше подавление боковых пиков. И в пределе АКФ ШПС с ростом базы стремится к узкому дельта-импульсу. Такую имеет широкополосный шум, что и послужило причиной названия — «шумоподобные сигналы».

На рис. 1.4, в изображен отклик согласованного фильтра на несколько ШПС, пришедших по различным путям. Если задержка между лучами больше длительности центрального пика то, то лучи разделяются и центральные пики различных лучей можно разделить один от другого, а затем и объединить, устранив задержку между ними. Такой принцип борьбы с многолучевостью был использован в одной из первых систем связи с Таким образом, условие обеспечивает разделение лучей. Поскольку то и связаны соотношением (1.14), то условие разделения лучей записывается следующим образом:

Например, если при распространении радиоволн существуют два луча — прямой и отраженный от некоторого объекта, то

где с — скорость света, расстояние между передатчиком и приемником, расстояние между отражающим объектом (и прямым лучом. В этом случае необходимо использовать ШПС с шириной спектра

Чем больше тем меньше Может оказаться, что при малых могут потребоваться ШПС с очень широкими спектрами, что не всегда можно реализовать на практике.