Оптимальный прием непрерывных сигналов.

Лекция № 30.

 

Критерии оптимальности. Задача приема непрерыв­ных модулированных сигналов существенно отличается от зада­чи приема дискретных сигналов. Здесь в результате обработки сигналов в приемнике необходимо не только подавить помеху, но и восстановить передаваемый первичный сигнал. Искажения его формы должны быть минимальны.

Таким образом, исходя из количественной меры помехоустой­чивости передачи непрерывных сигналов, в качестве кри­терия оптимальности выбирают минимум среднеквадратического отклонения между переданным и принятым первич­ными сигналами:

Этот критерий также предложен В. А. Котельниковым и яв­ляется наиболее общим. Он учитывает не только помехи, но и искажения принимаемых сигналов.

Алгоритм оптимального приема. Правило (алго­ритм) работы оптимального приемника, обеспечивающее выпол­нение критерия, можно получить из рассмотрения процессов преобразования первичных сигналов при их передаче в системе связи.

 

 

Согласно критерию оптимальности требуется обеспе­чить минимальное отличие (в среднем) между принятыми и пе­реданными первичными сигналами.

Таким образом, оптимальный приемник непрерывных сигналов должен обеспечивать минимум среднеквадрати-ческого отклонения принятого модулированного сигнала от пере­данного. При идеальном детекторе такой приемник будет вос­производить первичный сигнал с минимальным отличием от переданного.

 

Структурная схема оптимального приемника. Обеспечить обработку принятого сигнала так, чтобы получить восстановленный сигнал, можно с помощью оптимального ли­нейного фильтра Колмогорова – Винера. Этот фильтр как раз и дает наилучшее подавление помех при минимальных искажениях формы сигнала. Однако линейный фильтр по алго­ритму является оптимальным для модулированного сигна­ла, а не для первичного. Он осуществляет оптималь­ную додетекторную обработку. Следовательно, после оптимального фильтра должен быть еще включен идеальный детектор для заданной модуляции.

 

 

Структурная схема оптимального приемника непрерывных сигналов.

 

 

Исходя из вышесказанного, общая структурная схема опти­мального приемника непрерывных сигналов будет иметь вид, по­казанный на рисунке. Она эквивалентна схеме фильтрационной обработки непрерывных сигналов. Отличие состоит только в том, что для получения наилучшей обработки необхо­димы оптимальный фильтр и идеальный детектор.