Обмен информацией. Передатчик и приемник

.

Источник (передатчик) и получатель (приемник) служат для обмена некоторой

информацией. В одном случае отправителем и получателем информации служит

человек, в другом случае это может быть компьютер (так называемая телеметрия).

При передаче сообщения, сигнал поступает на кодирующее устройство (кодер), в

котором происходит преобразование последовательности элементов сообщения в

некоторую последовательность кодовых символов. Далее закодированный сигнал

проходит через модулятор, в котором первичный (НЧ) сигнал преобразуется во

вторичный (ВЧ) сигнал, пригодный для передачи по каналу связи на большие

расстояния. Линия связи – это среда, используемая для передачи модулированного

сигнала от передатчика к приемнику. Такой средой служат: провод, волновод,

эфир). После прохождения по линии связи, сигнал поступает на приемник, в котором

происходит обратный процесс. В демодуляторе происходит преобразование принятого

приемником модулированного первичного (ВЧ) сигнала во вторичный (НЧ) сигнал.

Далее демодулированный сигнал проходит через декодер, в котором

восстанавливается закодированное сообщение.

В системах передачи непрерывных сообщений (аналоговая модуляция) решающая схема

определяет по вторичному сигналу (ВЧ) наиболее близкий по значению переданный

первичный сигнал и восстанавливает его.

Сравнение выбранной схемы приемника с идеальным приемником Котельникова

Обычно приемник получает на вход смесь передаваемого сигнала S(t) и помехи n(t).

x(t)=S(t)+n(t). Как правило передаваемый сигнал S(t) – это сложное колебание,

которое содержит кроме времени, множество других параметров (амплитуду, фазу,

частоту и т.д.), т.е. сигнал S(t)=f(a,b,c,…t).Для передачи информации

используется один, или группа этих параметров, и для приемника задача состоит в

определении значений этих параметров в условиях мешающего действия помех.Если

поставленная задача решается наилучшим образом, по сравнению с другими

приемниками, то такой приемник можно назвать приемником, обеспечивающим

потенциальную помехоустойчивость (идеальный приемник).

Данный приемник содержит два генератора опорных сигналов S1(t) и S2(t), которые

вырабатывают такие-же сигналы, которые могут поступать на вход приемника, а

также два квадратора и два интегратора и схему сравнения, которая выполняет

функции распознавания и выбора, формируя на выходе сигналы S1 и S2. Т.к. данная

схема идеального приемника, является приемником Котельникова, то как и многие

другие приемники дискретных сигналов, она выдает на выходе сигналы, отличные от

передаваемых. Для решения этой задачи, в схему включены выравнивающие

устройства.

Как правило способ передачи информации (кодирование и модуляция) задан и задача

сводится к поиску оптимальной помехоустойчивости, которую обеспечивают различные

способы приема.

Под помехоустойчивостью системы связи подразумевается способность системы

восстанавливать сигналы с заданной достоверностью. Предельно допустимая

помехоустойчивость называется потенциальной. Сравнение потенциальной и реальной

помехоустойчивости позволяет дать оценку качества приема данного устройства и

найти еще не использованные ресурсы.

Сведения о потенциальной помехоустойчивости приемника при различных способах

передачи позволяют сравнить эти способы между собой и найти наиболее

совершенные.

Оптимальная фильтрация.

Отметим, что оптимальный приемник, является корреляционным, сигнал на его выходе

представляет собой функцию корреляции принимаемого и ожидаемого сигналов,

благодаря чему обеспечивается максимально-возможное отношение сигнал/шум.

Так как определение функции корреляции является линейной, то её можно

реализовать в некотором линейном фильтре, характеристики которого являются

такими, что отношение сигнал/шум на его выходе получается максимальным. Задача

оптимальной фильтрации непрерывного сигнала ставится так, чтобы обработав

принятый сигнал, получить на выходе приемника сигнал, наименее отличающийся от

переданного сигнала. Решение этой задачи основывается на трех основных

предположениях:

- Сигнал S(t) и помеха w(t) представляют собой стационарные случайные процессы;

- Операция фильтрации предполагается линейной;

- Критерием оптимальности считается минимум среднеквадратичной ошибки.

Рассмотрим задачу синтеза фильтров, которые используются в схемах обнаружения и

различения дискретных сигналов. Как правило эти фильтры ставятся перед решающим

устройством, задача которого – вынести решение в пользу того или иного сигнала.

Нужно отметить важное обстоятельство, что при приеме дискретных сигналов нет

необходимости заботиться о сохранении формы сигнала. Основная задача –

обеспечить минимум ошибочных решений при приеме сигналов. Очевидно, что

вероятность ошибочного приема будет уменьшаться. Поэтому при синтезе фильтров

для дискретных сигналов используется критерий максимума отношения сигнал/шум на

выходе фильтра. Фильтры, удовлетворяющие данному критерию могут называться

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать