3.4. Алгоритм оптимального поэлементного приема при неопределенной фазе лучей (учет внутрисимвольной интерференции)

Рассмотрим оптимальные алгоритмы поэлементного приема и многолучевых каналах с неопределенными фазами сигналов для случая, когда межсимвольной интерференцией можно пренебречь (например, для параллельных систем связи). При известном точно сигнале и пренебрежении межсимвольной интерференцией

нормирозанный функционал правдоподобия передачи символа на анализируемом временном интервале определяется в N-лучевом канале формулой

— сигнал луча с нулевой начальной фазой;

Далее рассмотрим важный для практики случай, когда обеспечена синфазность сигналов отдельных лучей (когерентное сложение) [4, 128, 134],

Полагая фазу равномерно распределенной на интервале и выполняя усреднение (3.52) по получаем нормированную функцию правдоподобия гипотезы при неопределенной фазе

и алгоритм оптимального приема

где

Для систем с активной паузой с сигналами, удовлетворяющими условию тождественности корреляционных функций алгоритм приема при принимает вид

Обратим внимание на то, что в многолучевом канале (в отличие от однолучевого) алгоритм оптимального приема даже для

систем с активной паузой чувствителен к значениям амплитуд лучей [см. (3.50) и (3.51)]. Только при равенстве этих амплитуд алгоритм инвариантен к их значению.

Алгоритм оптимального приема, его реализация и нахождение вероятности ошибки существенно упрощаются и не требуют совместной обработки лучей при выполнении условия их разделения

Это условие, в частности, выполняется для систем сигналов с большой базой. Условие разделения лучей (3.54) для многолучевой модели сигнала (1.18) при плоской волне и факторизуемой обратной корреляционной функции помехи выполняется при условии

которое при заданных направлениях прихода лучей может быть удовлетворено соответствующим выбором области пространственной обработки поля.

Для сигналов с разделяющимися лучами на рис. 3.5 показана. реализация алгоритма (3.53) корреляционными методами с использованием линии задержки (ЛЗ), имеющей отводов, на которых выделяются сигналы отдельных лучей. Блоки коррекции амплитуд и фаз лучей БКАФ (управляемые сигналами БФ) обеспечивают синфазность всех лучей и коррекцию по амплитуде (множитель ). Решающий блок построен по квадратурной схеме. Алгоритм (3.53), согласно которому осуществляются линейное (когерентное) сложение лучей и некогерентное детектирование, впервые реализован при чисто временной обработке и белом шуме в системе Рейк [177].

Рис. 3.5

Так как взаимные задержки лучей также их число) меняются со временем, то в оптимальном приемнике по схеме рис. 3.5 места подключения отводов линии приходится менять, что существенно затрудняет практическую реализацию схемы. Интересное решение предложили разработчики системы «Рейк» [177], предназначенной для передачи дискретных сообщений по каналам декаметрового диапазона с применением сложных сигналов. В этой системе сигнал постоянно снимается со всех отводов линии, задержка между которыми составляет полоса частот сигнала). Однако блоки БКАФ имеют ненулевые коэффициенты передачи лишь в тех отводах, в которых блоки измерения обнаружили полезный сигнал.