Основы теории принятая статистических решений 1051 62 страница

а) Изобразите составной спектр, указав отдельные спектры и положение защитных полос.

б) Изобразите блок-схему, показывающую процессы смешивания частот и фильтрова­ния, а также необходимые параметры местного гетеродина приемника.

11.2. Приемник настроен на прием нижней боковой полосы (lower sideband — LSB) радиочас­тотной несущей с частотой f_c = 8 МГц. Ширина полосы сигнала LSB равна 100 кГц. Для переноса принятого сигнала на нижнюю промежуточную частоту используется местный гетеродин приемника с частотой fi.o- Пусть До > f_c, а усилитель промежуточной частоты центрирован на частоте 2 МГц. Изобразите блок-схему гетеродинного преобразования, на которой будут указаны радиочастотный фильтр, местный гетеродин и фильтр промежу­точной частоты. Укажите частоту центрирования каждого фильтра и типичные спектры сигналов в разных точках диаграммы.

11.3. Из уравнений (11.13) и (11.15) следует, что средняя величина задержки сообщения в схеме TDMA меньше, чем в схеме FDMA. Какими будуцфактические результаты уменьшения времени задержки в схеме TDMA (как функции времени передачи кадра) для спутнико­вого канала с односторонним радиусом действия 36 000 км? Для каких значений времени передачи кадра схема TDMA будет иметь значительное преимущество перед FDMA?

11.4. Группа станций совместно использует канал с чистой схемой ALOHA, поддерживающий скорость 56 Кбит/с. В среднем каждые 10 с любая станция передает пакет данных, даже если на данный момент предыдущий пакет еще не отправлен (т.е. станция заносит пакеты в буфер). Размер каждого пакета равен 3 000 бит. Найдите максимальное число станций, которые могут одновременно использовать данный канал. Процесс прибытия пакетов счи­тать пуассоновским.

11.5. Группа из трех станций совместно использует канал с чистой схемой ALOHA, поддержи­вающий скорость 56 Кбит/с. Средняя скорость передачи данных станциями равна сле­дующему: R\ = 7,5 Кбит/с, Ri = 10 Кбит/с, Ri = 20 Кбит/с. Размер каждого пакета состав­ляет 100 бит. Вычислите нормированный объем информации, которой обмениваются че­рез канал, нормированную пропускную способность, вероятность успешной передачи и скорость поступления успешно переданных пакетов. Процесс поступления пакетов счи­тать пуассоновским.

11.6. Докажите, что при использовании чистой схемы ALOHA нормированная пропускная спо­собность не превышает 1/2е, а максимум наблюдается при нормированном объеме пере­данной информации, равном 0,5.

11.7. а) Докажите, что уравнение (11.24) является действительной функцией плотности веро­

ятности дискретной случайной переменной.

б) Найдите среднее значение дискретной случайной переменной, функция плотности вероятности которой описывается уравнением (11.24).

в) Докажите, что результат, полученный в п. б, не противоречит утверждению, что X — средняя скорость поступления пакетов.

11.8. Рассмотрим процесс получения данных в чистом алгоритме ALOHA, показанный на рис. 311.1. Вертикальная стрелка указывает момент поступления пакета. N_n — число паке­тов, полученных в промежутке времени Т„\, где (t„ f_v] обозначает интервал t_x<t< t_r N_a+1 — число пакетов, полученных в промежутке (Т_п, Т_п+1]; I — продолжительность паке­та в секундах. Средняя скорость поступления пакетов равна X,. Предполагать, что пакеты поступают независимо друг от друга.

а) Найдите функцию совместной плотности вероятности N_n и N_n+\.

б) Пусть Т_п — время получения пакета пользователя А; выразите через совместную веро­ятность N_n и JV_n+i вероятность того, что передача пользователя А будет успешной.

12 N_n 12 N_n+1

■II t.II t..

7л-1 T_n Т_п + 1

■*------------- т»--«т»-

Рис. 311.1

11.9. Пусть N = N_n + N„+1, где N„ и N_{n +}1 определены в задаче 11.8. Найдите функцию плотно­сти вероятности для N и объясните значение N.

11.10. 6 ООО станций состязаются за доступ к каналу системы S-ALOHA. Средняя станция де­лает 30 запросов в час, причем каждый раз запрашивается интервал 500 мкс. Рассчитай­те нормированный объем информации, переданной по каналу.

11.11. Рассмотрим сценарий, изображенный на рис. 311.1; указанные времена поступления пакетов допустимы для чистого алгоритма ALOHA, но не для алгоритма S-ALOHA, где поступление пакетов возможно только в заданные моменты времени Т„ / = 0, 1,.... Пусть среднее время поступления пакетов равно X,.

а) Как изменится рис. 311.1 для схемы S-ALOHA? Как при этом изменятся функции плотности вероятности N_n и N_n+1?

б) Какова вероятность успешной передачи данных, если пакет пользователя А посту­пил в момент времени Г„?

11.12. Группа станций, используюших алгоритм S-ALOHA, генерирует в общем 120 запросов в течение секунды, включая исходные и повторные передачи. Каждый раз запрашивается интервал 12,5 мс.

а) Рассчитайте нормированный объем информации, переданной по каналу.

б) Определите вероятность успешной передачи данных при первой попытке.

в) Какова вероятность возникновения ровно двух конфликтов непосредственно перед успешной передачей?

11.13. Статистика использования канала S-ALOHA показывает, что 20% интервалов не ис­пользуется.

а) Определите нормированный объем информации, переданной по каналу.

б) Определите нормированную пропускную способность канала.

в) Является ли канал перегруженным или его мощность используется не полностью?

11.14. Покажите, что сумма двух пуассоновских процессов со скоростями X/ и Х₂ также явля­ется пуассоновским процессом со скоростью X, = X/ + Х₂. Обобщите результат на сумму п пуассоновских процессов.

11.15. Транспондер с шириной полосы 10 МГц использует 200 идентичных несущих, половина которых обслуживает станции с G/T = 40 дБ/K, остальные — станции с G/T = 37 дБ/К.

Вероятность возникновения битовой ошибки для каждой станции не должна превышать

10“’. Транспондер ограничен по мощности.

а) Определите максимальную ширину полосы для каждой несущей.

б) Пусть ширина полосы каждой несущей равна 40 кГц, а транспондер должен обслу­живать только группу более мощных (G/T = 40 дБ/K) станций. Сколько станций сможет обслуживать транспондер? Будет ли транспондер ограничен по мощности или по ширине полосы?

в) Рассмотрите п. б при условии, что транспондер должен обслуживать только малые станции (G/T = 37 дБ/К).

11.16. Система TDMA работает со скоростью 100 Мбит/с, длительность кадра равна 2 мс.

Пусть все временные интервалы равны (по длительности), а защитная полоса между

ними 1 мкс.

а) Рассчитайте эффективность использования ресурса связи для кадров, содержащих 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 интервалов.

б) Решите п. а, считая, что в начале каждого интервала требуется начальная комбина­ция из 100 бит. Рассчитайте эффективность использования ресурса связи в зависи­мости от объема переданной информации.

в) Изобразите графически результаты пп. а и б.

11.17. С помощью уравнения (11.36) выполните следующее.

а) Проанализируйте эффективность использования ресурса связи, если все S, и Rj равны.

б) Проанализируйте, что произойдет, если отдельные 5, и R, будут значительно больше остальных. Как можно улучшить эффективность использования ресурса связи?

в) Укажите, в каком случае распределения S, и R, будут подобны между собой. В ка­ком случае они будут различны?

11.18. а) Кольцевая сеть с маркерным доступом работает со скоростью передачи данных

10 Мбит/с по кабелю со скоростью распространения 200 м/мкс. Какая протяжен­ность кабеля приведет к задержке в 1 бит на каждом интерфейсе кольца?

б) Пусть длина маркера равна 10 бит, а все станции сети, кроме трех, не работают в ве­чернее время. Какова минимальная длина кабеля необходима для создания кольца?

Вопросы для самопроверки

11.1. Что обычно подразумевается под ресурсом связи (см. вступление)?

11.2. В чем сходство и различие уплотнения и множественного доступа (см. вступление)?

11.3. Почему линейное устройство невозможно использовать в качестве смесителя частот (см. раздел 11.1.1.1 и приложение А)?

11.4. Существует ли теоретическое преимущество по пропускной способности при предостав­лении услуг FDMA и TDMA (см. раздел 11.1.4.1)?

11.5. Укажите преимущества схемы CDMA перед схемами FDMA и TDMA (см. раздел 11.1.5).

Гпяия 11 Уплотнений и множественный доступ

ГЛАВА 12

Методы расширенного спектра

Символы сообщений

От других источников

12.1. Расширенный спектр

Изначально методы расширенного спектра (spread-spectrum — SS) применялись при разработке военных систем управления и связи. К концу второй мировой войны в ра­диолокации расширение спектра применялось для борьбы с преднамеренными поме­хами [1], а в последующие годы развитие данной технологии объяснялось желанием создать помехоустойчивые системы связи. В процессе исследований расширенному спектру нашлось и другое применение — снижение плотности энергии, высокоточная локация и использование при множественном доступе. Все эти практические прило­жения расширенного спектра будут рассмотрены в данной главе. Методы расширен­ного спектра получили свое название благодаря тому, что полоса, используемая для передачи сигнала, намного шире минимальной, необходимой для передачи данных. Система связи называется системой с расширенным спектром в следующих случаях.

1. Используемая полоса значительно шире минимальной, необходимой для переда­чи данных.

2. Расширение спектра производится с помощью так называемого расширяющего (или кодового) сигнала, который не зависит от передаваемой информации. Под­робное описание таких сигналов приводится в последующих разделах главы.

3. Восстановление исходных данных приемником (“сужение спектра”) осуществля­ется путем сопоставления полученного сигнала и синхронизированной копии расширяющего сигнала.

Следует отметить, что расширение спектра сигнала также происходит при исполь­зовании некоторых стандартных схем модуляции, таких как частотная и импульсно­кодовая модуляция. Однако эти схемы не относятся к методам расширенного спектра, поскольку не удовлетворяют всем приведенным выше условиям.

12.1.1. Преимущества систем связи расширенного спектра

12.1.1.1. Подавление помех

По определению белый гауссов шум — это математическая модель шума беско­нечно большой мощности, равномерно распределенного по всему спектру частот. На­личие такого шума не обязательно означает отсутствие эффективной связи, поскольку интерферировать с сигналом могут лишь шумовые составляющие ограниченной мощ­ности, находящиеся в сигнальном пространстве (другими словами, имеющие те же координаты, что и компоненты сигнала). Прочие составляющие эффективно отсеива­ются детектором (см. раздел 3.1.3). Для типичного видеосигнала это означает, что ха­рактеристики связи ухудшают только шумы, находящиеся в диапазоне сигнала. По­скольку изначально методы расширенного спектра разрабатывались для военных сис­тем связи, работающих при повышенном уровне помех, создаваемых противником, вначале будет рассмотрена помехоустойчивость данных методов (коммерческое ис­пользование данных систем рассматривается в разделах 12.7 и 12.8).

Рассмотрим основополагающий принцип применения расширенного спектра для создания помехоустойчивых систем связи. Предположим, что для передачи сигнала можно использовать множества ортогональных координат (или измерений), причем в каждый момент времени используется только малая их часть. Допустим также, что станция-постановщик помех не способна определить подмножество координат, ис-

Гпаоа ЛО Мотлли narini/inouunrn rnoin'na

пользуемое в данный момент. Количество координат для сигнала с шириной полосы W и длительностью Т будет приблизительно равно 2WT [2]. При определенном по­строении системы вероятность ошибки в ней будет функцией только E//N₀. При нали­чии белого гауссова шума бесконечно большой мощности использование расширения (т.е. больших значений 2WT) не улучшает качества связи. В то же время, если шум происходит от постановщика помех с постоянной конечной мощностью и нельзя точно установить координаты сигнала в пространстве сигналов, то для подавления сигнала можно использовать только следующие методы.

1. Создание помех равной мощности во всем сигнальном пространстве. В таком случае мощность помех на каждой координате будет небольшой.

2. Создание помех большей мощности на каждой координате для небольшого коли­чества координат диапазона (более общий случай — создание помех различной мощности для всех координат диапазона).

На рис. 12.1 приводится сравнение систем с расширенным спектром при наличии бе­лого шума и при постановке преднамеренных помех. Спектральная плотность мощности сигнала обозначается G(f) до расширения и G„(f) после расширения. Для простоты на ри­сунке рассматривается только частотный диапазон. Как показано на рис. 12.1, о, односто­ронняя спектральная плотность мощности белого шума N₀ не изменяется при расширении полосы сигнала с W до W„. Средняя мощность белого шума (площадь под кривой спек­тральной плоскости) является бесконечной. Следовательно, расширение не улучшает каче­ства связи. На рис. 12.1, б (верхняя диаграмма) представлено создание намеренных помех ограниченной мощности J. Спектральная плотность мощности в данном примере равна f₀ = j/W, где W— ширина нерасширенной полосы, подвергающейся воздействию помех. После расширения диапазона сигнала станция намеренных помех может использовать один из двух изложенных выше методов. Для метода 1 это означает рассеивание спек­тральной плотности шумов /₀ по всему диапазону сигнала (на единицу ширины полосы теперь приходится в (WW_n) раз меньшая мощность помех). Получаемую спектральную плотность шумов J₀ = J/W_sj называют спектральной плотностью шума широкополосного по­становщика помех. При использовании метода 2 уменьшается количество точек диапазона, в которых создаются помехи. В то же время постановщик помех может увеличить спек­тральную плотность шумов с Уо До -А/P (0 < р < 1), где р — часть полосы расширенного спектра, в которой создаются помехи. При неудачном выборе координат постановки помех средняя их эффективность будет ниже, чем при удачном. Чем больше набор координат для передачи сигнала, тем сложнее задача по его подавлению, и соответственно, связь будет более защищенной от преднамеренных помех. Сравнение систем связи с расширенным спектром и нерасширенным должно производиться в предположении о равной полной средней мощности обеих систем. Поскольку площадь под кривыми спектральной плотно­сти мощности (power spectral density — PSD) представляет собой полную среднюю мощ­ность, площадь под кривыми PSD для расширенного и нерасширенного спектров должна быть неизменной. Таким образом, должно быть очевидно, что графики GJf) на рис. 12.1, а и б имеют разный масштаб.

Возникновение помех не всегда является результатом преднамеренных действий. В некоторых случаях помехи могут быть следствием природных явлений. Кроме того, так называемый многолучевой эффект способен вызвать самоинтерференцию, т.е. ос­новной сигнал и его отражения, имеющие различные направления распространения, интерферируют между собой.

1? 1 Ряг!тмп^мик|й ггцэи-гг*

А

шмшаш,

—-| W }-—

До расширения

G_ss(f)

f

Gss (f)

. /л /г

После расширения

а)

Подавление после расширения (вариант 2)

б)

Рис. /21. Расширение спектра: а) при наличии белого шума; б) при постановке наме­ренных помех

12.1.1.2. Снижение плотности энергии

Представим себе ситуацию, когда сигнал в процессе связи не должен быть по­лучен никем, кроме определенного приемника. Устройства, используемые в таких случаях, называют системами связи с низкой вероятностью детектирования (LPD — low probability of detection) или же системами с низкой вероятностью пере­хвата (LPI — low probability of intercept). Основной особенностью этих систем яв­ляется минимальная вероятность детектирования сеанса связи кем-либо, кроме определенного приемника, при использовании минимальной мощности сигнала и оптимальной схемы передачи. Следовательно, в контексте систем связи расши­ренного спектра распределение по множеству координат приводит к тому, что сигнал более равномерно и менее плотно (по сравнению с традиционными схе­мами модуляции) распределяется в заданной области спектра. Таким образом, не только повышается помехоустойчивость сигнала, но и снижается вероятность его перехвата. Для того, кто не располагает синхронизированной копией расширен­ного сигнала, данный сигнал будет теряться в шуме.

Для детектирования расширенного сигнала в заданном диапазоне W может быть использован радиометр. Как видно из рис. 12.2, радиометр состоит из полосового фильтра (bandpass filter — BPF) с полосой W, схемы возведения в квадрат, которая обеспечивает положительную выходную мощность (поскольку детектируется энергия сигнала), а также интегрирующей схемы. В момент времени t = Т выход интегратора сравнивается с порогом. Если выход больше порога, считается, что сигнал присутству­ет, в противном случае считается, что сигнала нет. Подробное описание возможности детектирования сигналов расширенного спектра с помощью радиометра и более сложных устройств, использующих особенности сигналов, приводится в работах [3, 4].

I

Полосовой

фильтр

Решение

Рис. 12.2. Радиометр

При создании систем LPI может проявляться эффект снижения вероятности опре­деления местоположения (LPPF — low probability of position fix), т.е. даже при детекти­ровании наличия сигнала затруднительно определить местоположение передатчика. В некоторых системах связи расширенного спектра применяется метод снижения веро­ятности использования сигнала (LPSE — low probability of signal exploitation), что ус­ложняет идентификацию передатчика.

Метод расширенного спектра может применяться для уменьшения плотности энергии сигнала, что иногда требуется для согласования систем связи с государствен­ными стандартами. Сигналы, передаваемые спутниками, должны соответствовать ме­ждународным стандартам относительно спектральной плотности вблизи поверхности Земли. Путем распределения энергии сигнала спутника по расширенному диапазону можно увеличить полную энергию переданного сигнала, что позволяет улучшить про­изводительность системы, а также удовлетворить требования стандартов относительно плотности энергии.

12.1.1.3. Хорошая временная разрешающая способность

Сигналы расширенного спектра могут использоваться для определения местопо­ложения. Расстояние можно определить с помощью измерения задержки распростра­нения импульсного сигнала. Как следует из рис. 12.3, погрешность такого измерения, At, прямо пропорциональна времени нарастания сигнала, которое, в свою очередь, обратно пропорционально ширине полосы сигнала:

  Импульсный сигнал

(12.1)

Точность измерения расстояния может быть повышена за счет увеличения шири­ны полосы сигнала. При использовании гауссова канала результат, полученный путем одноразового измерения единичного импульсного сигнала, не будет достаточно точ­ным. Метод расширенного спектра предполагает применение кодированного сигнала, состоящего из длинной последовательности изменений полярности (например, сигнал с модуляцией PSK). В приемнике полученная последовательность сопоставляется с локальной копией, и результаты такого сопоставления позволяют произвести точное измерение расстояния.

12.1.1.4. Множественный доступ

Методы расширенного спектра применяются в системах связи множественного доступа для управления совместным использованием ресурса связи большим чис­лом пользователей. Данный метод называется множественным доступом с кодовым разделением (code-division multiple access — CDMA); его краткое описание приве­дено в главе 11. Одной из особенностей CDMA является сохранение конфиден­циальности связи между пользователями, имеющими разные сигналы расширен­ного спектра. Отслеживание сеанса связи будет непростой задачей для пользова­теля, не имеющего доступа к определенному сигналу. Более подробно данный вопрос будет рассмотрен позже.

12.1.2. Методы расширения спектра

На рис. 12.4 отмечены распространенные методы расширения информационного сиг­нала на большее число координат диапазона. Для сигнала с длительностью Т и шири­ной полосы W размерность пространства сигналов приблизительно равна 2WT. Раз­мерность диапазона можно повысить за счет увеличения W (расширение спектра) или Т (расширение временного диапазона или переключение временных интервалов). При расширении спектра сигнал расширяется в частотной области. При переключении временных интервалов сообщению, передаваемому со скоростью R, выделяется более длительное время, чем необходимо для передачи данных с помощью обычного метода модуляции. В течение этого времени данные передаются отдельными пакетами со­гласно требованиям кода. Можно сказать, что при переключении временных интерва­лов сигнал расширяется во временной области. В обоих случаях создание преднаме­ренных помех будет осложнено тем, что область, используемая сигналом в каждый момент времени, будет неопределенной.

Первые два метода, указанные в разделе “расширение спектра” на рис. 12.4, — метод прямой последовательности (direct sequencing — DS) и метод скачкообразной перестройки частоты (frequency hopping — FH) — являются наиболее распростра­ненными. Третий метод, переключение временных интервалов (time hopping — ТН), используется при наличии преднамеренных помех, поскольку он позволяет скры­вать координаты сигнала от потенциального противника. Кроме того, существуют смешанные методы, такие как DS/FH, FH/TH или DS/FH/TH. Поскольку эти методы — просто развитие основных, детально они рассматриваться не будут. В данной главе основное внимание обращается на два основных метода расшире­ния спектра: прямой последовательности и скачкообразной перестройки частоты.

Кодирование с предсказанием Блочное кодирование Кодирование переменной длины Синтетическое/ аналитическое кодирование Сжатие без потерь Сжатие с потерями	Сигналы РСМ (коды канала) Без возврата к нулю (NRZ) С возвратом к нулю (RZ) Фазовое кодирование Многоуровневое бинарное кодирование М-арная импульсная модуляция РАМ, PPM, PDM	Оценка последовательности с максимальным правдоподобием (MLSE) Выравнивание с помощью фильтров Трансверсальные эквалайзеры или эквалайзеры с обратной связью по решению Заданное или адаптивное выравнивание Символьное или фракционное разделение

Знаковое кодирование Дискретизация Квантование Импульсно-кодовая модуляция (РСМ)

Канальное кодирование

Полосовая передача Когерентные схемы Некогерентные схемы

Фазовая манипуляция (PSK) Частотная манипуляция (FSK) Амплитудная манипуляция (ASK) Модуляция без разрыва фазы (СРМ)

Смешанные комбинации

Дифференциальная фазовая манипуляция (DPSK)

Частотная манипуляция (FSK) Амплитудная манипуляция (ASK) Модуляция без разрыва фазы (СРМ)

Смешанные комбинации

М-арная передача сигнала Антиподные сигналы Ортогональные сигналы Решетчатое кодирование

Блочные коды Сверточные коды Турбокоды

Частотная синхронизация Фазовая синхронизация Символьная синхронизация Кадровая синхронизация Сетевая синхронизация

Частотное разделение (FDM/FDMA) Временное разделение (TDM/TDMA) Кодовое разделение (CDM/CDMA) Пространственное разделение (SDMA) Поляризационное разделение (PDMA)

Метод прямой последовательности Метод скачкообразной перестройки частоты Метод переключения временных интервалов Смешанные комбинации

Блочное Шифрование потока данных

Рис. 12.4. Основные преобразования цифровой связи

12.1.3. Моделирование подавления интерференции с помощью расширения спектра методом прямой последовательности

На рис. 12.5 представлена модель подавления интерференции с использованием рас­ширения спектра методом прямой последовательности (direct-sequence spread- spectrum — DS/SS). Сигнал x(t), характеризующийся скоростью передачи данных R бит/с, модулируется путем умножения на расширяющий кодовый сигнал g(t), ско­рость передачи которого равна R_ch элементарных сигналов/с. Предположим, что поло­сы передачи для x(t) и g(t) равны R и R_ch Гц. Умножение данных двух функций во вре­менной области соответствует их свертке в частотной области:

x(t)g(t) Х(ю) * G(<a).

Нежелательный сигнал

Рис. 12.5. Основа метода расширенного спектра

Следовательно, если информационный сигнал является узкополосным (по сравнению с расширяющим сигналом), произведение x(t)g(t) будет приблизительно равно ширине полосы расширяющего сигнала (см. раздел А.5).

В демодуляторе полученный сигнал умножается на синхронизированную ко­пию расширяющего сигнала g(t), в результате чего получается суженный сигнал. Для отсеивания побочных высокочастотных компонентов используется фильтр с шириной полосы R. Следует отметить, что любой нежелательный сигнал, полу­ченный приемником, будет расширен путем умножения на g(t), точно так же как передатчик расширяет исходный сигнал. Рассмотрим, как это скажется на стан­ции-постановщике помех, которая пытается создать узкополосную помеху в диа­пазоне передачи информации. Первая операция на входе приемника — умноже­ние на расширяющий сигнал расширения. Таким образом, помехи будут расши­рены по всему диапазону этого сигнала.

Наиболее важные особенности помехоустойчивой системы связи расширенное спектра можно сформулировать следующим образом.

1. Однократное умножение на g(t) приводит к расширению диапазона сигнала.

2. Повторное умножение и последующее фильтрование восстанавливают исходный сигнал.

3. Исходный сигнал умножается дважды, тогда как сигнал-помеха умножается только один раз.

12.1.4.1. Передача или хранение опорного сигнала

В течение первых нескольких лет исследования систем расширенного спектра синхро­низация работы приемника и передатчика производилась с помощью истинно случайного расширяющего сигнала (например, широкополосного шума). Такие устройства получили название систем связи с передачей опорного сигнала (transmitted reference — TR). В системах TR передатчик отправляет две версии непредсказуемых широкополосных несущих, одна из которых модулируется данными, а другая остается немодулированной. Указанные два сиг­нала передаются по разным каналам. Приемник использует немодулированную несущую для сужения несущей, модулированной данными. Основное преимущество систем TR — отсутствие серьезных проблем синхронизации в приемнике, поскольку оба сигнала пере­даются одновременно. Существенные недостатки TR заключаются в следующем: (1) рас­ширяющий код отправляется незашифрованным, потому доступен для прослушивания; (2) в систему легко внедрить чужеродную информацию, если послать пару сигналов, прием­лемых с точки зрения приемника; (3) наличие шумов в обоих сигналах приводит к росту вероятности ошибки при низкой мощности сигнала; (4) для передачи опорного сигнала требуется удвоить ширину полосы и мощность сигнала.

Все современные системы расширенного спектра построены с использованием мето­да хранения опорного сигнала (stored reference — SR). В этом случае опорный сигнал неза­висимо генерируется приемником и передатчиком. Основным преимуществом систем SR является то, что при правильном выборе кода сигнал не может быть определен путем прослушивания. Нужно отметить, что кодовый сигнал системы SR, сходный по характе­ристикам с белым шумом, не может быть истинно случайным, как в случае системы TR. Поскольку один и тот же код должен быть независимо сгенерирован двумя или более пользователями, последовательность кода должна быть детерминированной (хотя для “неуполномоченных слушателей” она может казаться случайной). Такая последователь­ность детерминированных сигналов называется псевдошумовой (pseudonoise — PN), или же псевдослучайной (pseudorandom) последовательностью. Более подробно генерирова­ние псевдослучайных последовательностей будет рассмотрено позже.

Дата добавления: 2015-10-28