Оптимальный прием дискретных сигналов.

Лекция № 28.

Потенциальная и реальная помехоустойчивость.

Основы теории помехоустойчивости.

Лекция № 27.

 

Определения. Для электросвязи задача обеспечения поме­хоустойчивости является одной из главных. Система связи дол­жна быть спроектирована и эксплуатироваться так, чтобы она при наличии помех обеспечивала заданное качество передачи сигналов и сообщений. Расчет влияния помех на передачу сигна­лов и разработка способов уменьшения этого влияния является основными вопросами, решаемыми в теории помехоустойчивости.

Под помехоустойчивостью системы связи понимают способ­ность системы, различасть (восстанавливать) сигналы с заданной достоверностью при наличии помех. Способность системы связи про­тивостоять вредному действию помех — адекватна вышеприве­денной, но более близка к физическому толкованию помехоустой­чивости: устойчивости системы связи к помехам, способности пра­вильно функционировать при наличии помех.

Задача определения помехоустойчивости всей системы связи в целом весьма сложна, поэтому часто определяют помехоустой­чивость отдельных звеньев, например приемника при заданном способе передачи, системы кодирования, вида модуляции и т. д. В общем случае помехоустойчивость системы связи зависит от вида передаваемых сообщений, уровня и характеристик помех, параметров составных частей системы.

 

 

Под потенциальной помехоустойчивостью понимают пре­дельно достижимую помехоустойчивость при заданных сигналах и помехах. Эту помехоустойчивость обеспечивает специально сконструированный оптимальный (наилучший) приемник. Потенци­альная помехоустойчивость определяет то предельное качество, которое можно получить в заданной системе связи, но нельзя превысить никакими способами обработки сигнала при существу­ющей помехе.

Реальная помехоустойчивость — это помехоустойчивость сис­темы связи или отдельных ее звеньев с учетом реального выпол­нения и настройки узлов каиала электросвязи (передающего к приемного трактов, линии связи, кодека, модема и т. д.). Ведь теоретически и технологически не все узлы канала связи можно сделать идеально с требуемыми параметрами. Да и при эксплу­атации имеются всегда погрешности установки параметров тех или иных узлов. Реальная помехоустойчивость зависит от множе­ства факторов и параметров отдельных звеньев системы связи и всегда меньше теоретически предельной потенциальной помехо­устойчивости.

 

Критерии оптимальности. Понятие оптимального (на­илучшего) можно рассматривать, только четко установив, в ка­ком смысле понимается оптимальность. Для этого в каждом кон­кретном случае вводится критерий оптимальности — признак, на основании которого производится оценка того или иного физичес­кого процесса как наилучшего. Выбор критерия оптимальности не является универсальным, он зависит от поставленной задачи и условий работы. Различными критериями оптимальности поль­зуются не только в теории приема сигналов, но и в различных других областях науки и техники, в повседневной жизни. Без четко определенного критерия оптимальность теряет смысл. По­пробуйте, например, определить, что означает фраза «Это для меня оптимальный вариант поездки». В каком смысле? В требу­емое время, с максимумом удобств, с приемлемой скоростью, при минимуме затрат и т. д. От выбора критерия оптимальности бу­дет зависеть решение.

При передаче дискретных сигналов широко используется кри­терий идеального наблюдателя, впервые введенный В. А. Котельниковым в 1946 г. Часто этот критерий называют критерием Котельникова. Согласно ему тот приемник считается оптимальным, который обеспечивает минимум полной вероятности ошибки.