Головна

Демодуляція і виявлення

  1. Демодуляція амплітудно-модульованих сигналів
  2. Демодуляція ж?не ай?индау
  3. Діагностиці смерті від задушення петлею сприяє виявлення на трупі ознак боротьби і самооборони.
  4. Коригувальні коди з виявленням спотворень, що застосовуються в системах передачі та обробки інформації.
  5. Виявлення завантажувального вірусу
  6. Виявлення золотого перетину в різних областях зовнішнього світу

Типові функції демодуляції і виявлення цифрового приймача показані на малюнку 10.1.

Малюнок 10.1 Етапи процесу демодуляції / виявлення цифрових сигналів

Прийнятий сигнал r (t) спотворюється внаслідок впливу шуму n (t), який передбачається аддитивним гауссовским (additive white gaussian noise- AWGN) і неідеальної імпульсної характеристики каналу  . На малюнку 10.1 процес демодуляції показаний як відновлення сигналу в неспотворений вузькосмуговий імпульс, а виявлення - як процес прийняття рішення щодо цифрового значення цього сигналу, хоча в літературі часто під демодуляцией вже мається на увазі виявлення сигналу. У блоці демодуляції і дискретизації показаний блок перетворення частоти, Який не є обов'язковим, тому що відповідає за трансляцію смугових сигналів, які працюють на певних радіочастотах. Приймаючий фільтр є обов'язковим пристроєм для демодуляції, тому що його завданням є відновлення узкополосного імпульсу з максимально можливим рівнем сигнал / шум (SNR) і без межсимвольной інтерференції. Оптимальний приймає фільтр, який виконує таку задачу, називається узгодженим (matched) або коррелятором (correlator). За приймають фільтром може перебувати вирівнюючий фільтр (еквалайзер - equalizer). Він не є обов'язковим блоком в демодуляторе, тому що необхідний тільки в тих системах, в яких сигнал може спотворюватися внаслідок межсимвольной інтерференції, введеної каналом. Приймаючий і вирівнюючий фільтр показані як два окремі блоки для підкреслення відмінності їх функцій. Конструктивно ж вони можуть бути виконані як один фільтр.

В кінці кожного інтервалу передачі символу Т на вихід пристрою дискретизації, додетекторную точку, надходить вибірка

 i = 1,2 (10.1)

де  - Бажаний компонент сигналу,  - Шум.

Щільності умовних ймовірностей и  визначимо як:

 (10.2)

 (10.3)

Ці щільності умовних ймовірностей показані на малюнку 10.2. густина  , Зображена праворуч, називається правдоподібністю s1 і показує щільність ймовірності випадкової змінної z (T) за умови передачі символу s1. Подібним чином функція  (Праворуч) називається правдоподібністю s2 і показує щільність ймовірності випадкової змінної z (T) за умови передачі символу s2. Вісь абсцис представляє повний діапазон можливих значень вибірки, взятої в перебігу етапу 1.

Малюнок 10.2 Густині умовних ймовірностей и

приклад

Побудуємо щільності умовних ймовірностей сигналів 0 і 1 на виході приймає фільтра. Кількість переданих символів нехай дорівнює 1000. В таблиці 10.1 наведені результати вимірювань.

На малюнку 10.3 показані побудовані за даними таблиці 10.1 криві умовних щільностей ймовірностей передачі сигналу «0» (p (z | s1)) і передачі сигналу «1» (p (z | s2)) за умови прийому спотвореного сигналу z.

З наведеного прикладу видно, що оптимальний приймає фільтр - узгоджений фільтр відображає всі сигнали з рівними енергіями в одну і т ж точку z (T), отже, для процесу виявлення важлива енергія сигналу. z (T) є сигналом напруги, пропорційним енергії прийнятого символу.

Таблиця 10.1 Результати вимірювання енергії на виході узгодженого фільтра

 При надходженні на вхід сигналу «1»  При надходженні на вхід сигналу «0»
 № зна-ня  Значеніеенергія на виході фільтра  Зарегистр-рованное кількість разів з 1000 (N)  Вероят-ність  № зна-ня  Значення енергії на виході фільтра  Зарегистр-рованное кількість разів з 1000 (N)  Вероят-ність
 0,6  0,6
 0,8  0,2  0,01  0,2
 0,7  0,1  0,02  0,1
 0,5  0,05  0,03  0,05
 0,3  0,03  0,05  0,03
 0,2  0,01  0,1  0,01
 0,1  0,006  0,12  0,006
 0,05  0,004  0,15  0,004

Малюнок 10.3 Умовні щільності ймовірності, розраховані для прикладу

На етапі 2 виявлення виконується за допомогою вибору гіпотези, що є наслідком порогового вимірювання

 (10.4)

де и  - Дві можливі бінарні гіпотези про те, чи був переданий сигнал  або ,  - Поріг.

При симетричних правдоподібності (як це показано на малюнку 10.2) оптимальний поріг вибирається з критерію мінімальної помилки як

 (10.5)

де  - Сигнальний компонент при передачі  , а  - Сигнальний компонент при передачі .

У наведеному вище прикладі можна вибрати поріг

Для рівноймовірно сигналів оптимальний поріг  проходить через перетин функцій правдоподібності, а етап прийняття рішення полягає в ефективному виборі гіпотези, відповідної сигналу з максимальним правдоподібністю.

В даному випадку розглянутий обнаружитель у вигляді жорсткої схеми прийняття рішень, коли вихід демодулятора квантуется на два рівня, нульовий і одиничний. Якщо вихід демодулятора має більше двох рівнею квантування, то це м'яка схема прийняття рішення (Рисунок 10.4).

Малюнок 10.4 Жорстка і м'яка схема прийняття рішень.

Надходження трехбітового символу замість одного двійкового символу еквівалентно передачі детектора заходи достовірності разом з рішенням щодо значення сигналу. Це призводить до поліпшення на 2 дБ необхідного для виявлення відносини сигнал / шум. Протягом процесу виявлення при використанні м'якої схеми прийняття рішень в даному випадку потрібно встигнути обробити в три рази більше даних, тому за використання м'якої схеми прийняття рішень доводиться платити збільшенням обсягів пам'яті і швидкістю обробки.



Попередня   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   Наступна

Спектральні параметри сигналів РСМ | Причини застосування смугової модуляції | амплітудна модуляція | Демодуляція амплітудно-модульованих сигналів | Балансна модуляція | кутова модуляція | Квадратурна амплітудна модуляція | лекція 9 | Векторне подання синусоїди | Відстань між тонами цифровий частотної маніпуляції |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати