Методы борьбы с мультипликативными помехами

Основными причинами возникновения мультипликативных помех является:

- нерегулярное изменение параметров среды распространения радиоволн, что ведет к непостоянству коэффициента передачи радиоканала;

- многолучевой характер распространения радиоволн, в результате чего возникают замирания сигналов, поскольку в точке приема сигналы различных лучей складываются со случайными фазами и амплитудыми.

Замирание сигналов ведут к группирующимся ошибкам. Поэтому борьба с замираниями – это борьба за повышение верности и помехоустойчивости передаваемых сигналов по каналам с переменными параметрами.

Методы борьбы с замираниями можно разделить на активные и пассивные. В основе активных методов лежит измерение пара­метров канала и использование результатов этих измерений для уменьшения искажений сигналов. Активные методы в свою оче­редь подразделяются на совмещенные и несовмещенные.

При совмещенных методах один и тот же канал использует­ся для передачи сообщений и измерения его параметров, приме­няется периодическое зондирование канала с помощью специаль­ных сигналов, а также селекция лучей в точке приема с последу­ющим синфазным их сложением.

В случае использования несовмещенных активных методов не­обходимо иметь специальный измерительный канал, по которому передаются тест-сигналы. При этом могут применяться прямой измерительный канал и информационная обратная связь с целью использования информации о состоянии канала как в приемном решающем устройстве, так и на передающем конце при форми­ровании сигналов. Внедряются в практику и являются перспек­тивными такие активные методы борьбы с замираниями, как ме­тод обратной (инверсной) ионосферы, метод компенсации, метод прерывистой связи, а также методы, в которых предусматривает­ся применение в системе связи обратного канала и др.

При использовании пассивных методов измерение параметров канала не предусматривается. При одноканальных пассивных методах борьбы с замираниями могут применяться: преобразо­вание спектра сигнала (двойная балансная модуляция, однопо­лосная модуляция, широкополосные сигналы и др.), антифединговое кодирование, прием только одного луча за счет программного изменения частоты несущего колебания и применения направленных антенн и пр.

Многоканальные пассивные методы основаны на приеме сигналов по нескольким каналам. К ним относятся различные мето­ды разнесенного приема и передачи. Наибольшее распростране­ние получили методы разнесенного приема, как более простые при технической реализации.

Если сигналы, принимаемые по нескольким каналам, коррелированны между собой слабо, вероятность их одновременного замирания мала. Поэтому в то время, когда один сигнал замирает значительно и имеет малое превышение над аддитивными помех­ами, интенсивность другого сигнала и его превышение над помехами оказывается высоким. Комбинируя принимаемые сигналы определенным образом, можно существенно повысить достовер­ность и скорость передачи информации по сравнению с одиноч­ным приемом в каналах с переменными параметрами.

Коэффициент корреляции  между сигналами, разнесен­ными но некоторому параметру  , аппроксимируется вы­ражением

,

где  - коэффициент;

  — интервал разнесения.

Опыт показал, что с точки зрения борьбы с замираниями раз­несенный прием оказывается эффективным при <0,6. По­этому нормированное расстояние разнесения  чаще всего оп­ределяют из условия

или

Методы разнесенного приема в настоящее время находят са­мое широкое применение.

Многочисленные наблюдения показали, что для эффективной борьбы с замираниями при разнесенном приеме необходимо, что­бы коэффициент корреляции между принимаемыми сигна­лами был меньше 0,6.

В зависимости от физического содержания параметра xраз­личают:

— пространственно-разнесенный прием, при котором осу­ществляется одновременный прием сигналов на несколько разне­сенных в пространстве антенн;

— частотно-разнесенный прием, когда один и тот же сигнал передается одновременно на нескольких рабочих частотах;

— временной разнесенный прием, состоящий в многократном повторении одного и того же сигнала на одной рабочей частоте через интервалы времени, превышающие среднюю длительность замираний в канале;

— поляризационно-разнесенный прием, при котором для ре­гистрации сигналов с горизонтальной и вертикальной поляриза­цией используются различные антенны;

— угловой разнесенный прием, при котором учитывается разность углов прихода лучей в вертикальной или горизонталь­ной плоскости.