Разнесение сигналов

Разнесение сигналов является эффективным методом повышения качества передачи информации в каналах со случайными параметрами. Суть метода состоит в образовании в точке приема нескольких некоррелированных замирающих копий сигнала. Тогда, если вероятность того, что амплитуда i -й копии меньше некоторой величины U₀, равна p (S_Xi < U₀) = p_i, то вероятность того, что амплитуды всех образцов сигнала также будут меньше U₀, будет равна

. (3.18)

Если статистика замираний всех копий сигнала одинакова p_i = p, i = (1, n), то вероятность события (3.18) становится равной

. (3.19)

Из выражений (3.18), (3.19) следует, что с увеличением числа копий n вероятность одновременных сильных замираний резко уменьшается, что и используется для ослабления влияния замираний.

Возможны различные варианты организации независимых (некоррелированных) ветвей разнесения. Их можно классифицировать следующим образом:

§ пространственное разнесение;

§ частотное разнесение;

§ временное разнесение;

§ угловое разнесение;

§ поляризационное разнесение.

Пространственное разнесение проще всего получить за счет нескольких приемных антенн, расположенных на расстоянии 7 – 10 длин волн друг от друга. При этом замирания в отдельных антеннах можно считать независимыми. Другой положительной стороной является энергетический выигрыш, получаемый при объединении сигналов отдельных антенн. Применение нескольких антенн в пункте передачи не имеет столь явных преимуществ, так как в приемник будут поступать многолучевые сигналы от каждой передающей антенны. Их обработка возможна, но ее описание выходит за рамки настоящего учебного пособия.

Частотное разнесение предполагает передачу сигнала одновременно на разных частотах. Чтобы обеспечить независимость ветвей разнесения, расстояния между частотами должно превышать полосу когерентности. Отсюда следует основной недостаток этого вида разнесения: его реализация требует существенных частотных затрат.

Временное разнесение обеспечивается повторением передачи сообщения, причем число копий сообщения ограничивается требуемой скоростью передачи, которая падает во столько раз, сколько используется копий сигнала.

Угловое разнесение использует тот факт, что отдельные лучи приходят в точку приема по разным направлениям. Для разделения лучей необходимо применять остронаправленные антенны и знать направления прихода. Поэтому угловое разнесение практически не используется.

Поляризационное разнесение основано на слабой корреляции волн с ортогональной поляризацией (вертикальной и горизонтальной) и пока не нашло широкого применения.