Анализ эффективности комплексного применения мер помехозащиты для повышения устойчивости функционирования средств связи в условиях радиопротиводействия противника

1. Амплитудная манипуляция (АТ).

При когерентном детектировании и интегрировании сигнала и помехи обеспечивается реализация потенциальной помехоустойчивости.

, (3.1)

где S0вх - отношение сигнал-помеха на входе подавляемого приемника ЛРС, Ф(х) - интеграл вероятности. Это выражение характерно для канала связи с БГШ. >(3.2)

- для Гауссовского канала со случайной начальной фазой ( при ). Что характерно и для Гауссовского канала со случайной начальной фазой и амплитудой.

2. Частотная манипуляция (ЧТ).

Вероятность ошибки в системе ЧТ при одинаковых априорных вероятностях передаваемых сигналов будет [6]:

(3.3)

- для Гауссовского канала со случайной начальной фазой. Таким же будет выражение и при Гауссовском канале связи со случайной начальной фазой и амплитудой.

3. Фазовая манипуляция (ФТ).

В соответствии с [6] вероятность ошибочного приема в системе ФТ будет иметь следующее значение:

(3.4)

Для системы двухканальной ФТ (ДФТ) выражение (*) примет вид:

(3.5)

Из чего следует, что переход от ФТ к ДФТ эквивалентен в отношении помехоустойчивости двукратному проигрышу по мощности.

Заметим, что при достаточно больших аргументах интеграл вероятности Ф(х) допускает приблизительную замену:

.

где аргумент

Относительная фазовая манипуляция (ОФТ).

Не приводя строгих математических вычислений, примем расчетные соотношения, приведенные в [5,6].

Выражение для вероятности ошибки приема:

(3.6)

- для Гауссовского канала со случайной начальной фазой. Это же выражение подходит и для Гауссовского канала со случайной начальной фазой и амплитудой.

Значения Кп для дискретных СС при Р0=0.1 приведены в табл. 3.2. На рисунке 3.1 приведены зависимости Р0 от Квх для разных видов манипуляции (АТ, ЧТ, ФТ).

Таблица 3.2 Значения Кп для дискретных СС при Р0=0.1.

Рисунок 3.1 Зависимости Р0 от Квх для различных видов манипуляции

3.3 Информационные показатели и критерии эффективности радиоподавления непрерывных (аналоговых) каналов связи

Для каналов передачи речевых сообщений такие ПЭ РП ε2 , g* , а также Нε(ξ) и соответствующие им критерии эффективности для непрерывных каналов связи с несемантической информацией хотя и могут служить объективной оценкой качества речевого радиоканала, но не будут в полной мере отражать цель РП - снижение качества передачи информации (в данном случае речевых сообщений) ниже требуемого порогового уровня. Поэтому, при регистрации аналоговой семантической информации оператором, основным ПЭ РП является разборчивость принимаемого речевого сообщения:

G – общее количество переданных элементов речи принятых для анализа.

Учитывая специфику предназначения военных каналов связи в дальнейшем для их сравнительной характеристики с точки зрения их РП будем рассматривать только словесную разборчивость.

1. Амплитудная модуляция (АМ) и система двух боковых полос (ДБП).

Для приемника АМ сигналов может быть записано[1,2]:

Квых=0.5Квх(1+0.5Квх)(1+Пс2/Мс2). (3.7)

где Квх,, Квых - отношение помеха-сигнал на входе (выходе) подавляемого приемника; Пс, Мс - параметры модуляции: пик-фактор и глубина модуляции соответственно.

Доказано, что сигналы АМ обладают низкой помехозащищенностью.

Однополосная модуляция (ОМ или ОБП).

Для ОМ приемника в условиях шумовой помехи

Квых=Рпвых/Рсвых=Квх=Рпвх/Рсвх. (3.8)

Значение Квх при ОМ значительно превосходит требуемое значение Квх для АМ и ЧМ сигнала, что подтверждает высокую помехозащищенность ОМ приема.

Фазовая модуляция (ФМ).

При рассмотрение ФМ ограничимся формулами для определения выигрыша и обобщенного выигрыша в ОСП системы модуляции.

В [5,6] приводятся соотношения, характерные для интересующих нас ИПЭ РП аналоговых каналов.

Частотная модуляция (ЧМ).

В результате исследований получены следующие зависимости отношений Квых и Квх:

Выражение (3.8) не может быть использовано для значений 0.5<Квх<2, что обусловлено известным эффектом, свойственным аналитическому анализу частотной модуляции.

Для слабой интенсивности помех (Квх<0.5) ЧМ выигрывает перед АМ по помехозащищенности. Но при возрастании уровня помех (Квх>2) имеет место уже проигрыш ЧМ.

Расчеты показывают, что реальный приемник ЧМ обеспечивает потенциальную помехоустойчивость.

По результатам расчетов построены зависимости Квых от Квх на рис.3.2 для разных видов аналоговых модуляций.

Рисунок 3.2 Зависимость Квых от Квх для разных систем аналоговой модуляции.

По результатам многочисленных экспериментальных исследований [2,3] получены зависимости слоговой разборчивости W от Квых. Там же приводятся данные, что для обеспечения срыва связи необходимо достижение W<0.6, т.е. Квых>3.5 для русской речи. Значения Кп для рассмотренных систем модуляции приведены в таблице 3.2. при прицельной по частоте помехе с неравномерным спектром [2].

Таблица 3.3 Значения Кп для аналоговых СС.

 Скачать реферат