Глава 3. Прием в многолучевых каналах (селективные по частоте замирания и эхо-сигналы)

В настоящей главе рассматривается ПВ обработка скалярного поля в предположении, что в области приема А доступно анализу множество лучей, определяемых углами (которые в аналитических выражениях, если нет специальной

надобности, опущены). Полученные результаты там, где это целесообразно, применимы и к каналу с непрерывной многолучевостью.

На выходе многолучевого канала с максимальным временем запаздывания между лучами Дтто и длительностью переходного процесса обусловленного неидеальностью частотных характеристик канала, отклик на один элемент сигнала длительностью имеет продолжительность во времени где длительность -марного переходного процесса в канале. Эту величину часто называют памятью канала, В каналах радиосвязи чаще всего можно считать, что т. е.

Подчеркнем, что сигнал на приеме является результатам интерференции (многих лучей (в дальнейшем такую интерференцию будем называть внутрисимвольной), По этой причине, а также вследствие неидеальности частотных характеристик канала для каждого из лучей (при форма указанного сигнала может быть весьма сложной, даже если на передаче задан сравнительно простой сигнал

В дальнейшем будет рассматриваться главным образом поэлементный прием, представляющий основной практический интерес в системах передачи данных. В этом случае анализируемое колебание удобно представить в виде

где - сигнал, обусловленный посылками, следующими до и после анализируемой. Будем называть его сигналом межсимвольной интерференции.

В (многолучевых каналах с межсюмвольной интерференцией [когда следует учесть компоненту поиск алгоритмов оптимального приема и анализ их помехоустойчивости существенно усложняются. Между тем такие каналы вызывают большой интерес, так как образуются в скоростных системах передачи данных последовательными методами с применением простых сигналов (с малой базой). Подобные сигналы привлекают в последние годы особое внимание разработчиков [12, 37, 49, 58, 77, 90, 168].

В некоторых случаях межсимвольной интерференцией в канале [компонентной можно пренебречь. Во-первых, это возможно в линейных каналах с рассеянием во времени общего типа (1.8), (1.9) (как при детерминированной, так и при случайной системных характеристиках канала) при выполнении условия На практике в системах передачи данных такие условия обеспечиваются в параллельных модемах. При этом интервал анализа элемента сигнала в месте приема

Необходимая суммарная скорость передачи в таких системах обеспечивается за счет образования на отдельных частотных интервалах соответствующего числа параллельных каналов.

Однако если канальные сигналы параллельного модема простые (с малой базой), то пренебречь внутрисимвольной интерференцией в многолучевом канале для такой системы принципиально нельзя.

Во-вторых, пренебрежение как межсимвольной, так и внутрисимвольной интерференцией допустимо для сигналов, удовлетворяющих условию «полного разделения» лучей в канале, которое при корреляционной обработке обеспечивается в случае ортогональности принимаемых сигналов в усиленном смысле и узости корреляционных функций При минимальное запаздывание между лучами). Этим условиям, в частности, удовлетворяют некоторые системы сигналов с большой базой.

В этой главе вначале рассматриваются алгоритмы приема в целом, которые для каналов и источников с памятью обеспечивают предельную помехоустойчивость, однако их реализация связана с большими трудностями. Затем описываются алгоритмы оптимального и субоптимального поэлементного когерентного приема в каналах с межсимвольной интерференцией общего вида, а также алгоритмы оптимальной и субоптимальной некогерентной обработки в многолучевых каналах в предположении того, что межсимвольной интерференцией можно пренебречь.