Использование помехоустойчивых методов приёма

Эти методы основаны на различных способах фильтрации принимаемого сигнала. Один из таких методов: метод накопления.

В соответствии с этим методом один и тот же сигнал повторяется несколько раз, а результаты, полученные на приёмном конце, определённым образом суммируются, т.е. накапливаются.

В то же время помеха, являясь случайной, частично компенсируется. В результате отношение сигнал/помеха увеличивается, помехоустойчивость повышается. Эта идея (накопление) используется при передаче измерительной информации в аналоговой форме и в дискретной форме. Рассмотрим случай передачи дискретных сигналов.

Помехоустойчивость æ дискретных каналов связи характеризуется вероятностью ошибки Р_ош, т.е. отношения числа ошибочно принятых знаков к общему числу переданных знаков и связана с ней зависимостью:

æ=lg (1/ Р _ош) (*)

Например, если Р _ош = 10^-5, то æ = 5, а если Р _ош = 10^-6, то æ = 6.

Оценим эффективность метода накопления количественно:

Если при одной передаче вероятность независимых ошибок обозначить Р _ош, то после N – кратного повторения передачи она будет равна: .

Следовательно, помехоустойчивость после N повторных передач с учётом (*):

æ_N = æ,

где æ – помехоустойчивость при однократной передаче.

Таким образом, помехоустойчивость при накоплении возрастает в число повторений раз (в N раз).

Аналогичный результат можно получить и при передаче аналогового сигнала.

Однако следует учитывать, что и время передачи также увеличилось в N раз.

Ясно, что, используя метод накопления, можно обнаруживать сколь-угодно (теоретически!) слабые сигналы на фоне помех.

Чтобы уменьшить время передачи N, можно перейти от последовательной их передачи к параллельной передаче, т.е. одновременно по N каналам.

Рассмотренный пример касался только передачи дискретного сигнала. Но метод накопления можно применять и для передачи периодического сигнала. Однако, в этом случае нужно стробировать отсчёты с периодом передаваемого напряжения (т.е. синхронизировать их).

Рассмотрим алгоритм реализации метода накопления при передаче кодовых комбинаций. При этом считают, что помеха не может разрушить “единицу”, но может дать ложный сигнал при выполнении “нуля”, т.е. “1” вместо “0”.

Алгоритм проверки будет таким:

Повторённую N раз одну и ту же кодовую комбинацию поразрядно подают на накопитель. Накопитель выдаёт “0”, если хотя бы один раз в этом разряде был принят нуль, и выдаёт “1”, если во всех кодовых комбинациях в этом разряде была принята единица.

Например, для случая N = 3. пусть переданная комбинация имеет вид:

1 0 0 0 1

принято первый раз: 1 1 0 1 1

принято второй раз: 1 1 0 0 1

принято третий раз: 1 0 11 1

на выходе накопителя: 1 0 0 0 1, т.е. совпало с исходной кодовой комби-нацией.

А если всё же допустить, что помеха может разрушить “1” и исказить “0”?

Тогда сравнивают все символы и выходному символу приписывают наиболее часто встречающийся символ (т.е. по мажоритарному принципу).

Например, если в k-ом разряде принято два символа “0” и один символ “1”, то выходной символ формируется как “0”. Такой метод называется метод“два из трёх ”.

Возможны и методы определения достоверности “3 из 5”, “4 из 5” и т.д. Однако это увеличивает время передачи соотношений.

Кстати: в качестве устройств – накопителей могут быть использованы:

¾ конденсаторы (при передаче аналоговых сигналов);

¾ электронно-лучевые трубки с послесвечением (при передаче аналоговых сигналов);

¾ цифровые схемы накопления. (при передаче кодов).

4-й метод повышения помехоустойчивости: