69032

Каналы с замиранием. Физическая природа. Математические модели

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В теме 6 речь пойдет о каналах связи при прохождении через которые форма сигнала существенно и случайным образом изменяется. Количество лучей в многолучевом канале случайно в каждом iтом луче имеет место случайное изменение амплитуды переданного сигнала и его фазы.

Русский

2014-09-29

83.5 KB

23 чел.

Лекция 6.1

Тема 6. Сигналы и помехи в каналах со случайной структурой.

Занятие 1. Каналы с замиранием. Физическая природа. Математические модели.

Физическая природа каналов с замиранием. (с дискретной многолучевостью)

Математические модели каналов с замиранеим.

/1/. 143-146


Учебные вопросы.

Физическая природа каналов с замиранием. (с дискретной многолучевостью).

В темах 4 и 5 рассмотрены каналы с неслучайными, либо с одномерными случайными параметрами. В теме 6 речь пойдет о каналах связи, при прохождении через которые форма сигнала существенно и случайным образом изменяется.

Такие изменения связаны с многолучевой природой многих реальных каналов, где сигналы приходят в место приема различными путями. Сигнал, приходящий по одному из путей, называется лучом.

Количество лучей в многолучевом канале случайно, в каждом i-том луче имеет место случайное изменение амплитуды переданного сигнала  и его фазы. Отсюда и термин — каналы со случайной структурой. Упрощенная модель такого канала имеет вид:

     (6.1.1)

К многолучевым каналам относятся радиоканалы при ионосферном и тропосферном распространении радиоволн, гидроакустические каналы, авиационные УКВ радиоканалы с отражением от земли и т. п.

При сравнительно небольшом числе лучей L, когда можно ставить задачу оценки или различения параметров каждого луча, говорят о канале с дискретной многолучевостью.

При большом числе лучей происходит рассеяние во времени сигнала за счет того, что между моментом прихода первого из лучей, t, до прихода последнего луча t, проходит определенное время (разность хода лучей)

      (6.1.2)

В течении этого времени в точке приема накапливается большое число откликов передаваемого сигнала. В результате обобщенная запись принятого сигнала (модель многолучевого канала!) имеет вид:

   (6.1.3)

где — множитель амплитуды и фазы искажений,

— часть предыдущих элементов сигнала, передававшихся до момента .

— часть последующих элементов сигнала, передаваемых после момента  .

— гауссова шумовая помеха.

Явление наложения сигналов (вследствие многолучевости) на сигнал  промежутке времени  называется интерференцией сигналов. При этом лучи практически разделить нельзя.

Сумма сигналов со случайными фазами и амплитудами придает результирующему сигналу свойство замирания (внезапных изменений уровня в значительных пределах).

Таким образом, многолучевость — основная причина замирений сигнала.

Замирания могут быть наблюдаемыми как в частотной области, так и во временной.

Если в частотной области замирания характеризуются примерно одинаковыми значениями изменений амплитуды и фазы, то такие замирания называются общими (гладкими).

Если замирания частотно-зависимы, то говорят о  селективных замираниях (разные значения затуханий и сдвигов фаз для разных частот).

Если во временной области затухания и сдвиги фаз остаются примерно одинаковыми на протяжении нескольких элементов сигналов, то говорят о медленных замираниях.

Если для каждого элемента сигнала наблюдаются разные затухания и сдвиги фаз, говорят о быстрых замираниях.

Общим замираниям соответствует условие:

      (6.1.4)

где — время запаздывания лучей,

— полоса частот сигнала.

Селективные замирания возникают, если:

      (6.1.4а)

Математические модели каналов с замиранием.

Характер изменения затухания при замираниях зависит от соотношения регулярной  и флуктуирующей  составляющих затухания сигнала в точке приема при многолучевом распространении. Фазы предполагаются равномерно распределенными в интервале .

В радиоканалах диапазонов КВ и ближнем УКВ интенсивность медленно меняющейся компоненты  и быстро меняющейся компоненты  соизмеримы. Тогда

  (6.1.5)

т. е. закон обобщенный Релеевский.

При сильных замираниях  распределение приближается к Релеевскому (дальнее тропосферное распространение)

     (6.1.6)

где — среднеквадратичное значение :

При слабых замираниях (радиорелейный канал)  распределение близко к гауссовому.

   (6.1.7)

Поэтому слабые замирания называют гауссовыми.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34797. Истоки средневековой философии. Библейские идеи философского значения 30.5 KB
  Формирование средневековой европейской философии Средневековая философия отдельный отрезок в истории европейской философии который непосредственно связан с христианской религией. Средневековая стадия философии имеет самостоятельное значение для развития философского мышления. Вовторых христианские взгляды заключают в себе оригинальные основания для дальнейшей разработки заимствованных из греческой философии понятий а равно для образования новых понятий которые оказали существенное влияние на последующую философию.
34798. Становление религиозной философии: патристика( тертулиан, Августин). Средневековая схоластика (Абеляр, росцеллин) 36.5 KB
  Центральное направление в развитии патристики этого периода борьба с ересями что связано с обретением христианством статуса государственной религии и официальной формулировкой христианского Никейского символа веры. Заложил основы традиции которая провозгласила несовместимость христианской веры с языческой мудростью. Включает философские системы ряда христианских мыслителей которые основываясь в своих посылках на религиозной догматике пытались посредством применения диалектического метода решить универсальные философские...
34799. Фома Аквинский – систематизатор средневековой схоластики. Соотношение веры и разума. Номиналистическая критика томизма: приоритет воли над разумом 29 KB
  Любая истина происходит от Бога. Дуализм Бога и мира. Только у Бога сущность совпадает с существованием у сотворенных вещей они не совпадают. Бытие Бога.
34800. Возрождение как синтез античности и средневековья. Антропоцентризм и проблема свободы личности 36 KB
  Первым литературным трудом Монтеня был предпринятый по просьбе отца перевод латинского трактата автор которого испанский теолог Раймунд Сабундский искал доказательства истинности католической веры в доводах человеческого естественного разума. Анализу воззрений испанского богослова и изложению собственных важнейших мыслей о религии посвящена Апология Раймунда Сабундского – самое обширное эссе Монтеня; работа над ним началась через семь лет после публикации перевода. Самые ранние из эссе Монтеня относятся к 1572 – году Варфоломеевской ночи и...
34801. Реализация и защита свободы совести и вероисповедания в РФ 432 KB
  Необходимость формирования правового механизма реализации права на свободу совести и вероисповедания связана с реальностью, когда соприкосновение со сферой религии отнюдь не исцеляет души, а ломает судьбы. И государство обязано проследить, чтобы свобода одних не оборачивалась болью для других///
34802. Пантеизм как специфическая черта натурфилософии возрождения. Диалектика ренессанса (Кузанский Бруно) социально-политическая модель Макиавелли 36.5 KB
  прямо не отрицая существования Бога она отождествляла его с природой. Теософия мудрость от Бога. Если учесть что познание от Бога а Бог непознаваем значит Бог предел познания. Бог это предел за которым нет знания но есть вера есть осознание Бога.
34803. Научная революция нового времени. Бэкон о естественной философии. Индуктивный метод. Источники заблуждений. Критика «идолов» 47 KB
  Бэкон о естественной философии. Бэкон Англия; С. В философии этого периода появляются два подхода к понятию субстанция: онтологическое понимание субстанции как предельного основания бытия основоположник Френсис Бэкон 1561 1626; гносеологическое осмысление понятия субстанция его необходимость для научного знания основоположник Джон Локк 16321704. Бэкон; рационализм Р.
34804. Рационализм декарта. Очевидность как критерий истины. Учение о врожденных истинах 44 KB
  С точки зрения Декарта непосредственные чувственные восприятия не подвергнутые анализу и проверке в свете разума могут вводить в заблуждение и не являться сами по себе гарантами достоверного познания. Скепсис Декарта скепсис методологический который должен привести к первичной достоверности. Философия Декарта является защитой не Божественного разума а нашего собственного земного человеческого.
34805. Учение о субстанции спинозы и Лейбница. Рационализм и проблема свободы 26 KB
  Субстанция одна она есть причина самой себя. Эта единая субстанция не нуждается ни в чем другом для того чтобы существовать. Природа творящая есть Бог единая субстанция. Субстанция обладает двумя главными атрибутами свойствами: 1 мышлением; 2 протяжением распространенностью Посредством этих свойств человеческий ум воспринимает субстанцию в ее конкретности.