Анализ эффективности комплексного применения мер помехозащиты для повышения устойчивости функционирования средств связи в условиях радиопротиводействия противника

Как уже указывалось все рассмотренные системы модуляции обеспечивают высокую помехоустойчивость при условии, что ОСП на входе приемника Sвх больше некоторого порогового значения Sвх.пор. Наибольшими показателями ПУ обладает ОМ.

3.4 Информационные показатели и критерии эффективности РП ШСС с ШПС

Системы связи с ШПС (ШCС) занимают особое место среди различных СС военного назначения что

объясняется их свойствами. Общепринятой терминологии ШПС пока не существует.

ШПС могут применяться одинаково эффективно для передачи непрерывных (телефония) и дискретных (телеграфия, передача данных) сообщений в качестве основной меры повышения помехозащищенности ЛРС сигнального характера.

Помехоустойчивость военных ШСС определяется широко известным соотношением:

(3.10)

или иначе

S20вх=S2вых/2=BS2вх (3.11)

ОСП на выходе S2вых - определяет рабочие характеристики приема ШПС, а ОСП на входе приемника S2вх - энергетику сигнала и помехи, S20вх - ОСП на выходе коррелятора.

В дальнейшем разделим ШСС на ШСС с применением помехоустойчивого кодирования и без применения такового.

1. М-ичные (ШПС) каналы связи без применения кодирования.

В источнике [7] указывается, что при приеме ортогональных сигналов в m-ичных СС без кодирования вероятность ошибки определяется строгими соотношениями:

при когерентном приеме m ортогональных сигналов:

(3.12)

при некогерентном приеме m ортогональных сигналов

(3.13)

где I0 (х) - модифицированная функция Бесселя нулевого порядка. Следует отметить, что при больших m различие между когерентным и некогерентным приемом незначительно, - ОСП, приходящееся на один m-ичный (двоичный) сигнал, m= 2к - объем алфавита, т.е. m-ичный символ эквивалентен кодовой последовательности из k двоичных символов.

Однако формулы (3.11-3.12) не имеют достаточной точности при расчетах ПУ в условиях воздействия помех, поэтому на практике используют формулу (3.13), характерную для случая воздействия преднамеренных помех.

Иначе вероятность ошибки в общем случае определяется выражением:

(3.14)

где - отношение сигнал-помеха на выходе коррелятора ШПС-приемника; ρ2 - отношение помеха-сигнал на входе приемника

;

B - база сигнала, определяемая соотношением (2) для фазоманипулированных сигналов (ФМн) [7]:

(3.15)

где Δf - ширина полосы ШПС; T- его длительность, т.е. база ФМн равна числу импульсов в сигнале,N - число импульсов в сигнале, τ0 - длительность единичного импульса.

Для ШПС (ДСЧ-ФМн) база сигнала определяется выражением (3):

(3.16)

где

- число импульсов полного ФМн-сигнала, М - число импульсов в ДЧ - сигнале,

- число импульсов ФМн-сигнала в одном частотном элементе ДСЧ-ФМн-сигнала.

Подставляя значения базы сигнала применительно к конкретной ЛРС можно рассчитать вероятность ошибки приема ШПС. По приведенному соотношению (3.13), характерному для условий воздействия преднамеренных помех, построены графики зависимостей вероятности ошибки приема ШПС, приведенные на рис. 3.4 [7,8].

Рисунок 3.4 Зависимости вероятности ошибки на бит информации Рош2 от отношения помеха-сигнал на входе подавляемого приемника при использовании ШПС без помехоустойчивого кодирования

Значения коэффициента подавления Кп для ШПС без кодирования при Рош2=0.1 представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 Значения Кп для ШСС без применения кодирования

С увеличением объема алфавита m помехоустойчивость m-ичной СС растет, т.к. при Sвх=const вероятность ошибки уменьшается. Поскольку m-ичные системы обеспечивают большую помехоустойчивость при Sвх=const, то они дают возможность передавать информацию с заданной помехоустойчивостью (Рош=const) и при меньшем значении ОСП Sвх. Таким образом, m-ичные системы обеспечивают выигрыш в ОСП по сравнению с бинарными дискретными СС [6].

2. М-ичные (ШПС) каналы для передачи дискретных сообщений с применением кодирования.

Как было отмечено выше, помехоустойчивость ЛРС, в том числе и ШСС, определяется ОСП на выходе демодулятора (или коррелятора), т.е. выражениями (3.9-3.10).

Выбором базы ШПС можно получить значение S20вх при котором достигается заданная помехоустойчивость. Это особенно важно, когда вследствие воздействия преднамеренных помех противника S2вх мало, т.е. . Применение корректирующего кодирования позволяет повысить помехоустойчивость ШСС, поэтому используя корректирующие коды, можно обеспечить заданную помехоустойчивость при меньших ОСП по сравнению с ШСС без кодирования, не говоря уже об обычных СС.

В настоящее время известно большое число различных кодов. Одними из наиболее перспективных с точки зрения практического использования являются блоковые коды, к которым относятся коды Рида - Соломона (РС) . При одинаковых длине кода n, числе информационных символов k и максимальном числе исправляемых ошибок r эти коды обладают максимальными скоростями передачи информации С по сравнению с другими.

Как известно высокой помехоустойчивостью обладают m-ичные СС с ШПС.

Вероятность ошибки при некогерентном приеме ШПС определяется формулой (3.11), а при когерентном – формулой (3.12), где m определяется согласно выражению:

(3.17)

где υ- это формируемые υ-ичные символы последовательности, к0 - блоки, в которые формируются υ-ичные символы последовательности; S2вых определяется согласно (3.9).

Учитывая, что длительность υ-ичного символа на выходе декодера или иными словами длительность ШПС на выходе модулятора равна:

(3.18)

 Скачать реферат