AM радіомовлення. Як наслідок, потужні радіомовні сигнали з AM можуть поширюватися на великі відстані за допомогою відображення від іоносферних шарів (які розташовуються на висоті від 140 до 400 км над поверхнею землі) і земної поверхні.
В
Малюнок 2.2 - Частотні діапазони для бездротових каналів зв'язки
В
3. Лекція № 3. Математичні моделі каналів зв'язку
Мета лекції: вивчення математичних моделей каналів зв'язку, а також розгляд перешкод в каналах зв'язку.
Зміст:
а) математичні моделі каналів зв'язку;
б) безперервний канал;
в) дискретний канал;
г) перешкоди в каналах зв'язку.
3.1 Математичні моделі каналів зв'язку
При синтезі систем зв'язку для передачі інформації через фізичні канали ми використовуємо математичні моделі, які відображають найбільш важливі характеристики середовища передачі. Потім математична модель каналу використовується для синтезу кодера і модулятора в передавачі і демодулятора і декодера в приймачі. p> Канал з адитивним шумом. Найпростіша математична модель для каналу зв'язку - це канал з адитивним шумом, ілюструється на малюнку 3.1. У цій моделі переданий сигнал s (t) схильний до дії лише адитивного шумового процесу n (t). Фізично адитивний шум виникає від сторонніх електричних перешкод, електронних компонентів і підсилювачів в приймальнику систем зв'язку, а також через інтерференції сигналів.
В
Малюнок 3.1-Канал з адитивним шумом
Якщо шум обумовлений в основному електронними компонентами та підсилювачами в приймальнику, його можна описати як тепловий шум. Цей тип шуму характеризується статистично як гауссовский шумовий процес. Як наслідок, результуючу математичну модель зазвичай називають каналом з адитивним гауссовским шумом. Оскільки ця модель застосовна до широкого класу фізичних каналів зв'язку та має просту математичну інтерпретацію, вона є переважаючою моделлю каналу при аналізі та синтезі систем зв'язку. Загасання каналів легко включається в модель. Якщо при проходженні через канал сигнал піддається ослабленню, то приймається сигнал
(3.1)
де О±-коефіцієнт загасання лінійного канального фільтра.
Лінійний фільтровою канал . У деяких фізичних каналах таких, як провідні телефонні канали, фільтри використовуються для того, щоб гарантувати, що передані сигнали не перевищують точно встановлені обмеження на ширину смуги і, таким чином, не інтерферують один з одним. Такі канали зазвичай характеризуються математично як лінійні фільтровані канали з адитивним шумом, що ілюструється на малюнку 3.2. Отже, якщо на вхід каналу надходить сигнал s (f), на виході каналу маємо сигнал
(3.2)
де c (f) - імпульсна характеристика лінійного фільтра, а * позначає згортку.
В
Рисунок 3.2 - Лінійний фільтровою канал з адитивним шумом
Лінійний фільтровою канал із змінними параметрами. Фізичні канали, такі як підводні акустичні канали та іоносферні радіоканали, які виникають в умовах мінливого в часі багатоколійні розповсюдження переданого сигналу, можуть бути описані математично як лінійні фільтри з змінними параметрами. Такі лінійні фільтри характеризуються мінливими під часу імпульсною характеристикою каналу c (П„, t), де з (П„, t) - відгук каналу в момент часу t на 8-імпульс, поданий до входу в момент t = П„.
В
Малюнок 3.3-Лінійний фільтровою канал із змінними параметрами і аддитивним шумом
Таким чином, П„ представляє В«ретроспективнуВ» змінну. Лінійний фільтровою канал із змінними параметрами і адитивним шумом ілюструється на малюнку 3.3. p> Для вхідного сигналу s (t) вихідний сигнал каналу
(3.3)
Доброю моделлю для багатоколійні розповсюдження хвиль через фізичні канали типу іоносфери (на частотах нижче 30 МГц) і канали рухомого стільникового радіозв'язку є окремий випадок (3.3), коли змінна в часі імпульсна характеристика каналу має вигляд
(3.4)
де { a k (t)} визначає можливі мінливі в часі коефіцієнти загасання для L шляхів поширення, {(П„ k .)} - відповідні їм часи затримки. Якщо (3.4) підставити в (3.3), то приймається сигнал
(3.5)
Отже, отриманий сигнал складається з L компонентів поширення, де кожен компонент множиться на a k (t) і запізнюється на. П„ k .
Три математичні моделі, описані вище, адекватно характеризують більшість фізичних каналів, з якими стикаються на практиці. Ці три моделі каналу використовуються в книзі для аналізу і синтезу систем зв'язку.
Безперервний канал
Канали, при вступі на вхід яких безперервного сигналу на його виході сигнал теж буде безперервним, називають безперервними . Вони за...
