13.5. Фильтрация мощных ФМ структурных помех

При действии преднамеренных структурных помех мощность помехового ШПС может быть во много раз больше мощности полезного ШПС. Мощность сигнальной составляющей на выходе согласованного фильтра в момент принятия решения (отсчета)

пропорциональна а мощность мешающей составляющей равна где полезного сигнала и мешающего. Величина определяется смещением ВКФ относительно момента отсчета. Отношение сигнал-помеха на выходе

где

— отношение мощностей сигнала и помехи на входе приемника. Отношение сигнал-помеха (13.40) зависит от Наименьшее отношение сигнал-помеха

где максимальное значение Очевидно, что всегда необходимо уменьшать максимальные боковые пики. Отсюда следует правило выбора сигналов, образующих систему: при прочих равных условиях необходимо выбирать сигналы, у которых максимальные пики ВКФ минимальны.

Если максимальные пики ВКФ уменьшены до среднеквадратического уровня то среднее отношение сигнал-помеха Если дисперсия ВКФ сигнала и помехи то среднее значение отношения сигнал-помеха

что совпадает с отношением сигнал-помеха при воздействии шумовой помехи (1.4).

Однако наличие больших пиков ВКФ сигнала и помехи может привести к существенному снижению эквивалентного отношения сигнал-помеха в соответствии с (13.43). В работе [85] подробно исследовано воздействие мощной структурной помехи в виде ФМ ШПС на систему связи в режиме поиска ШПС и в режиме приема информации. Приведем основные результаты [85].

На рис. 13.41 приведены зависимости нормированного отношения необходимого для достижения либо заданных характеристик обнаружения в режиме поиска ШПС (вероятность ложной тревоги и вероятность пропуска либо заданной вероятности ошибок в режиме приема информации [85]. Эти зависимости приведены как функции коэффициента эксцесса у, характеризующего

Рис. 13.4. Зависимость отношения сигнал-помеха от коэффициента эксцесса и базы ШПС

отклонение плотности вероятности ВКФ от нормального закона. Чем больше , тем больше вероятность появления больших пиков ВКФ. При небольших у плотность вероятности ВКФ можно приближенно представить рядом Эджворта [см., например, (13.17)]. Для реальных ШПС, используемых в качестве помех, коэффициент у может быть большим и в этом случае приближение рядом Эджворта не является достаточным. Поэтому для корректного решения задачи в [85] было использовано распределение Пирсона.

Из рис. 13.4 видно, что в режиме поиска ШПС необходимое значение отношения значительно выше, чем в режиме приема информации. Так, при для обеспечения работы системы поиска необходимо иметь отношение на больше, чем в режиме передачи информации. Это объясняется тем, что в режиме передачи информации решение принимается на основе анализа одного отсчета. В режиме поиска принятие решения происходит на основе анализа одного отсчета. В режиме поиска принятие решения происходит на основе анализа всех интервалов неопределенности, число которых равно базе ШПС В, причем для достижения заданных характеристик обнаружителя необходимо, чтобы вероятность ошибочного решения в одном интервале неопределенности была мала. Это достигается увеличением отношения

В работе [85] рассмотрены два способа выбора структурной помехи. Во-первых, структурная помеха может представлять ФМ - сигнал со случайным чередованием нулей и единиц. В этом случае структурную помеху можно рассматривать как ФМ сигнал, произвольно выбранный из полного кода. Поэтому распределение пиков ВКФ организованной таким образом структурной помехи и ШПС системы связи будет иметь дисперсию и коэффициент эксцесса С другой стороны, структурная помеха может иметь вид, близкий одному из сигналов системы. Это соответствует, например, организованной ретранслированной помехе. В этом случае мешающее действие структурной помехи существенно зависит от статистических характеристик системы используемой ШПС, в частности, от коэффициента эксцесса 7 распределения пиков ВКФ.

Пусть система поиска работает с сигналом мощности и обеспечивает при этом Будем считать систему связи вышедшей из рабочего состояния, если она имеет характеристики хуже заданных, и определим отношение необходимое для того, чтобы система находилась в рабочем состоянии. Из рис. 13.4 следует, что в первом случае (случайная структурная помеха) для этого требуется, чтобы отношение превышало —1 дБ при и —9 дБ при . Отсюда следует, что при заданной мощности помехи с увеличением базы используемого в системе ШПС эффективность помехи падает. Это объясняется уменьшением дисперсии распределения пиков ВКФ с ростом базы.

Во втором случае (помеха принадлежит к используемой системе ШПС) мешающее воздействие структурной помехи существенно зависит от коэффициента эксцесса 7 распределения пиков ВКФ

системы сигналов. Так при использовании сигналов с большим коэффициентом эксцесса система находится в рабочем состоянии, если только отношение превышает на больше по сравнению с воздействием случайного ШПС.

Таким образом, ретранслированная ФМ помеха, принадлежащая к системе используемых ШПС и обладающая большими пиками ВКФ, может привести к большему подавлению системы связи по сравнению с воздействием шумовой помехи или случайной структурной помехи. Дополнительные потери могут составлять Для устранения эффекта дополнительного подавления необходимо в системе связи использовать ШПС с малыми пиками ВКФ.