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

34 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

70321. Средневековая музыка. История средневековой культуры 1.36 MB
  В современном музыковедении термин часто применяется в значении характеристики западно-европейской музыки XIV в.. Гл. черта в этом смысле - рождение внутри средневековой готической культуры новых предренессансных тенденций, которые были полностью реализованы в эпоху Возрождения...
70322. СРЕДНЕВЕКОВАЯ ФИЛОСОФИЯ 566.11 KB
  Аверроизм — философско-теологическое направление в зап.-европейской философии эпохи средневековья и Возрождения, исходившее из воззрений араб. философа Аверроэса (Ибн Рушда). Аверроизм разрабатывал материалистические тенденции аристотелизма— идею вечности (следовательно,несотворённости) мира...
70323. Моделирование формы предмета: Методическое пособие 619.45 KB
  Построение проекций точек принадлежащих поверхностям геометрических тел Чтобы построить проекции точки принадлежащей поверхности геометрического тела необходимо предварительно по поверхности провести какую-либо линию а затем на соответствующих проекциях линии отметить проекции точки.
70324. Социолингвистика: Учебно-методический комплекс 255.1 KB
  Социолингвистика достаточно осознанное самостоятельное направление языкознания изучающее общественную обусловленность возникновения развития и функционирования языка воздействие общества на язык и языка на общество. Наряду с термином социолингвистика для обозначения...
70326. РЕГУЛЯЦИЯ МЫШЕЧНОГО ТОНУСА, ПОЗЫ И ДВИЖЕНИЙ 4.51 MB
  Знание этих вопросов важно не только для понимания механизмов приспособления организма к окружающей среде но и для последующей врачебной подготовки студентов поскольку в клинической практике часто встречаются больные с поражениями мозга и нарушениями в двигательной сфере...
70327. Полимерные композиционные материалы: методы получения 48.2 MB
  Методические указания содержат теоретические основы получения получения ПКМ различными методами применяемые эпоксидные смолы и отвердители описание получения ПКМ методом вакуумной инфузии в лаборатории которое необходимо выполнить практически.
70328. Стресс и адаптация: Учебно-методическое пособие 302.88 KB
  Настоящее учебно-методическое пособие составлено в соответствии с требованиями учебных программ по нормальной физиологии и предназначено для самостоятельной работы студентов при подготовке к занятиям и экзаменам, при решении тестовых и ситуационных задач.