12. Прием дискретных сигналов со случайной амплитудой

В некоторых системах связи амплитуда принимаемого сигнала является случайной из-за мультипликативных помех. В этом случае, для нахождения вероятности ошибки в зависимости от способа приема сигналов, вначале определяют по известным формулам вероятность ошибки pош(h), как для канала с постоянными параметрами.

Например, для ЧМ КГ

для ЧМ НКГ

blank

и так далее.

Затем определяется закон распределения w(h), учитывающий случайные изменения амплитуды сигнала. Наконец,, находится среднее значение Pош как математическое ожидание pош(h) по формуле

blank (12.1)

Вычислим вероятность ошибки в канале с релеевскими замираниями.

Пусть S(t) = A coswt., мощность помехи s2п . В случае релеевских замираний амплитуда сигнала А является случайной и ее плотность вероятности равна

blank (12.2)

Здесь s2с — дисперсия замираний, характеризующая разброс амплитуд сигнала в процессе замираний.

Найдем w(h).

По определению blank

откуда blank (12.3)

Здесь мы имеем дело с функциональной зависимостью h от А. В соответствии с известным правилом определения функций распределения функционально-связанных случайных величин можно записать

blank

Подставив сюда w(A) из (12. 2) и заменив потом А на h по формуле (12.3), получим

blank (12.4)

Введем понятие среднего значения отношения сигнал / шум

blank (12.5)

и подставим это выражение в (12.4); тогда

blank (12.6)

Отсюда видно, что величина h подчиняется, как и величина А, релеевскому закону распределения. Этого и следовало ожидать, так как h и А связаны линейной зависимостью (12.3).

Подставив теперь (12.6) в (12.1), получим общее выражение для вероятности ошибки в канале с релеевскими замираниями blank

blank (12.7)

Рассмотрим несколько частных случаев.

1. Для приема сигналов ДЧМ некогерентным приемником получим

blank (12.8)

2. Для случая приема сигналов ДЧМ когерентным приемником получим

blank (12.9)

Сравнивая формулы (12.8) и (12.9), видим, что, как и в каналах с постоянными параметрами, в каналах с замираниями переход от некогерентного к когерентному приему дает энергетический выигрыш, примерно равный двум. Если сравнить помехоустойчивость систем связи с каналами без замираний и системы с замираниями, то можно сделать вывод, что в каналах с замираниями для достижения малой вероятности ошибок мощность сигнала должна быть увеличина по сравнению с каналами без замираний в сотни раз. Поэтому в каналах с замираниями для уменьшения вероятности ошибок используются другие методы повышения помехоустойчивости (например, разнесенный прием). Кроме того, ошибки в таких каналах часто «пакетируются», то есть встречаются интервалы времени, внутри которых вероятность ошибок резко увеличивается.

To top