Оценка качества прнимаемых сигналов в УПС.

В некоторых помимо вынесения решения о виде принятого единичного элемента («1» или «0») одновременно оценивается и качество принятого решения, т. е. путем контроля сигнала определяется условная вероятность неправильного (Н) приема где — вектор параметров контролируемого сигнала. При где к — порог, зависящий от требуемой вероятности необнаружения ошибки, выдается сигнал стирания. Этот сигнал может служить сигналом отказа от принятого решения или просто меткой, говорящей о том, что принятый элемент ненадежен. Отказ от принятого решения (стирание) в сомнительной ситуации является эффективным средством уменьшения числа неправильных решений. На последующих ступенях обработки сигнала и, в частности, при декодировании в УЗО стертые элементы могут быть восстановлены. Как известно [6.10], процедура восстановления стертых элементов значительно проще процедуры исправления ошибок и любой корректирующий код может существенно больше восстановить стираний, чем исправить ошибок.

Оценку качества принимаемых сигналов осуществляет ДКС. Все многообразие типов ДКС можно свести к нескольким основным видам, выделив типовые узлы:

1. Устройства, осуществляющие контроль уровня сигнала или его формы в различных точках приемного тракта (контроль до демодулятора, после демодулятора и т. д.). Контроль может производиться в одной или одновременно в нескольких точках приемного тракта.

2 Устройства, выполняющие контроль отдельных параметров принимаемого сигнала с их выделением путем дополнительной обработки сигнала

3. Устройства контроля совокупности параметров принимаемого сигнала.

Рис. 6.71 Детектор качества сигналов с перестраиваемым порогом

Рис. 6.72. Структурная схема ДКС с выделенном контролируемого параметра

Контролируя качество сигнала на интервале анализа (чаще всего равном то), обычно исходят из того, что все необходимые сведения о канале заданы. На практике, как правило, такими сведениями при контроле качества элемента сигнала мы не располагаем. В этой связи задача оценки качества сигнала должна решаться в два этапа. На первом этапе — этапе обучения — определяются требуемые для выставления порога К характеристики канала связи. По результатам оценки качества канала выносится заключение о качестве сигнала. Такое решение позволяет обеспечить заданные характеристики ДКС при переходе с одного канала связи на другой, а также в случае нестационарности канала связи. Устройство, осуществляющее оценку качества канала, назовем детектором качества канала ДКК- Результаты оценки качества канала используются для выставления порога ДКС. Таким образом, детектор качества сигнала с перестраиваемым порогом ДКСП должен содержать ДКС и ДКК (рис. 6.71). Ниже будут рассмотрены принципы построения ДКСП для каналов, в которых действует систематическая помеха. К такого рода помехам можно отнести, в частности, межсимвольную помеху, которая проявляет себя при работе с высокими удельными скоростями, сказываясь при неудачном выборе порога стирания на вероятности стирания и, следовательно, на пропускной способности канала

На рис. 6.72 приведена структурная схема ДКС, осуществляющего контроль одного параметра. Рассмотрим назначение отдельных блоков ДКС Согласующее устройство СУ предназначено для согласования сопротивления в точке подключения ДКС с входным сопротивлением ДКС, а также в случае необходимости для изменения уровня или мощности сигнала. Устройство преобразования параметров УПП предназначено для выделения измеряемого параметра. Измерительное устройство ИУ предназначено для нелинейного преобразования принятого сигнала в «1», если условная вероятность неправильного приема выше заданной, и если условная вероятность неправильного приема ниже заданной. Датчик опорного сигнала ДОС предназначен для формирования опорного (эталонного) сигнала, необходимого для работы ИУ. Этим датчиком задается то значение апостериорной вероятности неправильного приема сигнала, превышение которого должно сопровождаться стиранием.

Рис. 6.73. Структурная схема ДКС с контролем параметра по максимуму и минимуму

Рис. 6.74 Структурная схема ДКС при независимом контроле нескольких параметров

Выходное устройство ВУ предназначено для согласования сопротивлений, уровня, мощности или длительности сигнала на выходе ИУ с соответствующими сопротивлением, уровнем, мощностью или длительностью сигнала, необходимого для дальнейшего использования

Иногда под измерением параметра подразумевается определение того, находится или нет параметр сигнала в определенной зоне, ограниченной максимальным и минимальным значениями. Примером такого контроля может служить контроль уровня по максимуму и минимуму, когда сигнал стирания выдается, если уровень окажется ниже некоторого заданного уровня и выше, чем итах. Для этого случая структурная схема измерителя представлена на рис. 6.73.

Рис. 6.75. Структурная схема ДКС с контролем совокупности параметров

Здесь УОСС — устройство объединения сигналов стирания, которые выдаются и . При этом выдает сигнал стирания при иитах, а — при Если же то сигнал стирания не выдается.

При слежении за параметрами сигнала возможны две разновидности построения структурной схемы:

каждый параметр контролируется раздельно, а результаты контроля объединяются (рис. 6.74) ;

параметры контролируются совместно, т. е. предварительно объединяются по какому-либо закону. Тогда структурная схема примет вид, представленный на рис. 6.75. Здесь УОП — устройство объединения параметров — предназначено для объединения сигналов у, в сигнал

Работа ДКС как «обнаружителя ошибок» сопровождается следующими нежелательными ситуациями:

1. В УПСпр принято неправильное решение, но

Этот случай может рассматриваться как необнаружение ошибки. Вероятность его обозначим

принято правильное решение, но т. е. стирание является ложным. Вероятность такого стирания обозначим через

Возможны также ситуации, когда при правильном решении , а при неправильном приеме Эти случаи соответствуют правильному приему и правильному стиранию. Очевидно, что

где — вероятность правильного приема в системе со стиранием; — вероятность правильного стирания.

Если обозначить вероятности правильного и ошибочного приема в системе без стирания через то можно записать:

Эти соотношения определяют связь вероятностных характеристик для дискретного канала со стиранием и без стираний (без ДКС). Из двух сравниваемых ДКС лучшим является тот, который обеспечивает при заданной вероятности меньшую вероятность

Рис. 6.76. Устройство разделения направлений передачи и приема