Сравнительная оценка способов сложения разнесеных сигналов.

Результаты расчета выигрыша по мощности В_п как функ­ции кратности разнесения п для различных способов сложения сигналов приведены в таблице 6.1, а график функций В_n=f(п) изображен на рис. 6.6.

Из таблицы 6.1 и приведенных кривых видно, что при селек­тивном сложении (автовыборе) с ростом п выигрыш растет не­значительно. В этом отношении радиоприемные устройства с ли­нейным и оптимальным сложением при больших кратностях раз­несения значительно превосходят радиоприемные устройства с автовыбором. Разница в выигрыше для систем линейного и опти­мального сложения составляет всего лишь около 1 дБ.

 

Таблица 6.1

Способ сло­жения сиг­налов	п
Вn	B1	B2	B3	B4	B5	B6	В7	В8	В 9	В10
Селектив­ное			1.5	1,83	2,08	2,28	2,45	2,59	2,72	2,83	2,93
Линейное	0,215+ +0,785 n		1,785	2,57	3,35	4,10	4,90	5,70	6,50	7,27	8,06
Оптималь­ное	п

По экономическим соображениям на практике часто ограничиваются двукратным разнесением. В этом случае различие в выигрыше для всех трех способов невелико. Техническая же система с авто­выбором реализуется наи­более просто (рис. 6.1)., Однако существенным не достатком систем с авто­выбором являются искажения сигнала, обусловлен­ные переходными процесса­ми, возникающими при пе­реключении приемников. Поэтому в тех случаях, когда требуется достаточно высокая помехоустойчивость и необходимо свести к ми­нимуму влияние перекрест­ных помех при многока­нальной связи, предпочти­тельны системы с линей­ным и оптимальным сложе­нием, несмотря на большую сложность их технической реализации (рис. 6.3 и 6.5).

В техническом отношении системы с линейным сложением сигналов более просты, так как не требуют достаточно сложных устройств для измерения весовых коэффициентов. Вместе с тем таких системах, как уже отмечалось, сигналы целесообразно суммировать на промежуточной частоте, обеспечивая их коге­рентности схемой ФАПЧ. Способ же оптимального сложения ме­нее критичен к месту включения сумматора. В этом случае сло­жение сигналов без значительных потерь можно производить после детектирования, исключив из радиоприемного устройства схему ФАПЧ.

Выбор того или иного способа сложения сигналов следует производить с учетом проведенной сравнительной оценки и кон­кретных требований к системе связи.

В заключение рассмотрим идею комбинированного сложения, вытекающую из формулы (6.56). Очевидно, что при одинаковых а_i (t) весовые коэффициенты С, также будут равны, т.е. система с оптимальным сложением работает по принципу линей­ного сложения. Если же a_j (t)>> a_i(t), то весовые коэффициенты C_{i j}, близки к нулю и принцип работы системы с оптимальным сложением эквивалентен автовыбору.

Практическая реализация комбинированного способа сложе­ния при двукратном разнесении иллюстрируется рис. 6.7. В этой схеме суммирование сигналов производится после детекторов. Линейность сложения обеспечивается общей системой АРУ. Ав­товыбор осуществляется устройством сравнения, которое отклю­чает приемник сигнала, подвергшегося глубокому замиранию. Отключение приемника весьма слабого сигнала практически не вызывает помех, связанных с переходными процессами.

Комбинированный способ сложения по энергетическому вы­игрышу близок к оптимальному, а в техническом отношении проще, так как для его реализации используются относительно простые устройства.

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ.

 

1. Какие методы разнесенного приема применяются в системах радиосвязи?

2. Какими способами можно сформировать групповой сигнал при разнесенном приеме?

3. Нарисуйте структурную схему приемного устройства с автовыбором при сдвоенном приеме.

4. Как найти энергетический выигрыш автовыбора при n-кратном разнесении?

5. В чем сущность линейного сложения сигналов?

6. Нарисуйте структурную схему приемного устройства с линейным сложением сигналов и поясните назначение систем ФАПЧ и АРУ.

7. Какой энергетический выигрыш дает линейное сложение сигналов при n-кратном разнесении сигналов?

8. Нарисуйте структурную схему приемного устройства с оптимальным сложением сигналов.

9. Какой энергетический выигрыш дает оптимальное сложение сигналов?

10. В чем сущность комбинированного способа сложения разнесенных сигналов?

11. Сравните различные способы сложения разнесенных сигналов по эффективности.

 

 

ЛИТЕРАТУРА: [ЭУ], [14],[16],[18]

 

 

ЗАДАЧИ И УКАЗАНИЯ

 

 

ЗАДАЧА 1.

 

В канале с переменными параметрами действуют медленные замирания. В системе связи применено двукратное разнесение.

Найти вероятность ошибки Р_ОШ при однократном и двукратном разнесенном приеме дискретных сигналов при отношениях сигнал помеха h²₀=10,20,30 дБ.

Построить график зависимости Р_ОШ=f(h²₀)

Указания: при расчетах воспользоваться формулами (6.30) и (6.32)

 

 

ЗАДАЧА 2.

 

В системе радиосвязи используется комбинированный способ сложения сигналов.

Найти энергетический выигрыш при 2,4 и 8- кратном разнесении.

Построить график зависимости энергетического выигрыша от числа разнесений

.

Указания: при построении графика предварительно усреднить результаты, полученные по формулам (6.27) и (6.48).