Глава 8. АДАПТАЦИЯ В СИСТЕМАХ ПДС

8.1. СТРУКТУРА АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ

Принципы адаптации.

В предыдущих главах были рассмотрены вопросы построения приемников, позволяющих в условиях заданной (не меняющейся) помеховой обстановки получить расчетную вероятность ошибки; даны рекомендации по выбору кодов, обеспечивающих при известной статистике ошибок требуемую достоверность. Во всех случаях полагали, что канал связи стационарный. Однако большинство известных каналов связи относится к числу нестационарных — состояние или качество канала связи меняется во времени. Типичным примером нестационарного канала являются коротковолновый радиоканал, коммутируемый проводной канал и др. Для последнего в течение суток вероятность ошибки на элемент может меняться от до . Наибольшая вероятность ошибки на одиночный элемент наблюдается в начале рабочего дня — в период наибольшей активности абонентов.

Если число состояний, т. е. промежутков времени, в течение которых свойства канала неизменны, конечно, а длительность состояния много больше длительности сообщения, передаваемого по каналу, то такие каналы называют кусочно-стационарными или квазистационарными. Реальные каналы связи можно, как правило, отнести к классу кусочно-стационарных.

Пусть дискретный канал без памяти ларактеризуется значениями вероятности ошибки , где индекс L означает число состояний канала (число интервалов стационарности). При этом код можно выбрать исходя или из средней вероятности ошибки

или из максимального значения вероятности ошибки. В первом случае заданная верность будет обеспечена не на всех интервалах стационарности, во втором случае потребуется введение слишком большой избыточности.

Рис. 8.1. Структурная схема адаптивной системы ПДС-УУ — управляющее устройство; РУ — решающее устройство УК — устройство контроля

Рис. 8.2. Плотности распределения сигналов на выходе демодулятора

Очевидно, что для наилучшего использования канала связи, необходимо в зависимости от состояния канала менять вносимую в сигнал избыточность, увеличивая ее по мере роста вероятности ошибки и уменьшая по мере снижения вероятности ошибки. Можно также менять алгоритм декодирования, используя, например, при хорошем качестве канала исправление ошибок и переходя в режим обнаружения ошибок с ухудшением качества канала. Системы, в которых осуществляется процесс целенаправленного изменения параметров, структуры или свойств системы в зависимости от условий передачи сообщения с цечью достижения оптимального в том или ином смысле функционирования системы, называются адаптивными.

Одной из основных проблем, возникающих при создании адаптивных систем, является проблема контроля за состоянием канала связи на заданном интервале времени. Очевидно, что интервал контроля должен быть меньше (и существенно!) интервала стационарности. Второй, и не менее важной, является проблема рационального и наиболее полного использования для перестройки состояния ПДС полученных сведений о состоянии канала.

Структурная схема адаптивной системы ПДС представлена на рис. 8.1.