Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

12. Методы расширенного спектра

12.6.5. Подавление сигнала импульсными помехами

Рассмотрим работу системы связи DS/BPSK при подавлении сигнала импульсными помехами. Станция преднамеренных помех генерирует импульсы белого гауссова шума в узкой полосе частот. Средняя мощность шумов при получении равна J, хотя суммарная мощность генератора во время передачи импульса превышает это значение. Предположим, что генератор шумов может определить центральную частоту и полосу, которые используются для передачи данных. Допустим также, что мощность помех может быть увеличена за счет уменьшения времени передачи (другими словами, использовать часть 0<ρ<1 полного времени передачи). Тогда в течение используемого времени спектральная плотность мощности постановщика возрастет до J0/ρ, а усредненное по времени значение мощности J будет постоянным (где J = J0WSS; WSS — ширина полосы системы расширенного спектра).

Определение вероятности битовой ошибки для системы BPSK с когерентной демодуляцией и без канального кодирования было представлено в уравнении (12.45).

Однополосная спектральная плотность мощности шума N0 представляет тепловой шум на входе приемника. Из-за преднамеренных помех это значение возрастает до (N0+J0/ρ). Поскольку время передачи помех характеризуется коэффициентом ρ, средняя вероятность битовой ошибки равна следующему.

(12.52)

При наличии преднамеренных помех значением N0 можно пренебречь. Тогда выражение для РB примет следующий вид.

(12.53)

Очевидно, что для генератора помех необходимо выбрать такое значение ρ, при котором PB будет максимальным. На рис. 12.30 представлены кривые РB для разных значений ρ. Аналогично созданию узкополосных помех, значение ρ=ρ0, при котором РB максимально, уменьшается по мере увеличения Eb/J0. Продифференцировав уравнение (12.53), получим следующее.

(12.54)

Рис. 12.30. Постановщик импульсных помех (подавление сигнала DS/BPSK). (Перепечатано с разрешения издателя, Computer Science Press, Inc., 1803 Research Blvd., Rockville, Md. 20850 USA, из работы Simon M. K., Omura J. K., Scholtz R. A. and Levitt B. K., Spread Spectrum Communications, Vol. 1, Fig. 3.7, p. 150 © 1985.;

Следовательно, максимальная вероятность битовой ошибки равна следующему.

(12.55)

При максимально неблагоприятном воздействии помех на систему расширенного спектра без использования кодирования дополнительная функция ошибок (12.53) переходит в линейную зависимость (12.55). При вероятности ошибки 10-6 существует разница в 40 дБ между значениями Eb/J0 для наиболее неблагоприятного постановщика импульсных помех и для постановщика широкополосных помех (рис. 12.30). Следовательно, негативное воздействие на систему DS/BPSK (без применения кодирования) при одинаковой выходной мощности будет значительно больше при использовании импульсных помех, чем в случае шумов постоянной мощности. Результат такого воздействия аналогичен влиянию узкополосных помех на систему связи FH/BFSK без использования кодирования (см. раздел 12.6.3). В обоих случаях эффективное подавление сигнала достигается с помощью концентрации мощности генератора помех для "глушения" определенной части переданных символов. Кодирование с прямым исправлением ошибок и использованием чередования может практически полностью восстановить исходное качество сигнала [8, 23-25, 28].



*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.