37. Общие сведения о приеме сигналов. Функциональная схема обработки дискретных сигналов.

В зависимости от вида и назначения системы передачи информации при приеме сигналов возникают следующие основные задачи:

·      обнаружение сигналов;

·     различение сигналов;

·      восстановление сигналов.

При обнаружении сигналов задача сводится к получению ответа на вопрос, имеется на входе приемника сигнал или нет, точнее, имеется ли на входе сигнал плюс шум или только шум.

Если мы в состоянии обнаружить сигнал, то появляется возможность передачи информации при помощи двоичного кода. Наличие сигнала (посылка) будет соответствовать символу 1, отсутствие сигнала (пауза) - символу 0. Этот принцип используется в системах с пассивной паузой.

При передаче двух сигналов s₁ и s₂ возникает задача не обнаружения, а различения сигналов. Здесь необходимо дать ответ на вопрос: имеется ли на входе приемника сигнал s₁ или сигнал s₂? Ответ на этот вопрос определяется уже не свойствами каждого сигнала в отдельности, а их различием. Сигналы могут отличаться один от другого своими параметрами. Очевидно, нужно стремиться к тому, чтобы различие было наибольшим и устойчивым к воздействию помех.

Передача двоичным кодом, в котором каждому символу (1 и 0) соответствует определенный сигнал (s₁ и s₂), не равный нулю, называется передачей с активной паузой.

Задача восстановления состоит в том, чтобы получить выходной видеосигнал υ(t), наименее отличающийся от переданного сообщения u(t). При этом сообщение и(t) заранее неизвестно: известно лишь, что оно принадлежит к некоторому множеству или является реализацией некоторого случайного процесса.

На рис. приведена функциональная схема обработки дискретных сигналов. Принятый сигнал, искажённый помехой, в приемнике подвергается определённой обработке, детектируется и для опознавания поступает на решающее устройство. Вероятность правильного опознавания сигналов существенно зависит от отношения сигнала к помехе на входе решающего устройства. В связи с этим основной задачей обработки сигналов в приемнике является увеличение отношения сигнал/шум. Обработка сигналов, как правило, сводится к тем или иным методам фильтрации.

В обычном приемнике непрерывных сигналов детекторная обработка сигналов осуществляется с помощью резонансных усилителей, обеспечивающих необходимую частотную избирательность. Функции последетекторной обработки при этом выполняются видеоусилителем (или усилителем низкой частоты). Решающее устройство в таких приемниках отсутствует. Вместо него на выходе имеется устройство, воспроизводящее или записывающее (регистрирующее) принятое сообщение.

В системах передачи дискретных сообщений основными видами обработки сигналов в приемнике являются фильтрация со стробированием, интегрирование и корреляционная обработка.

Обработку сигналов стробированием часто называют приемом по методу укороченных контактов. Стробирование производится при помощи специальных сигналов, поступающих от системы синхронизации.

Фильтрация принимаемых сигналов может выполняться  до и/или после детектора. При использовании синхронного детектора фильтрация до и после детектора принципиально может дать один и тот же результат. Операция интегрирования может рассматриваться либо как процесс накопления (суммирования), либо как определение среднего значения сигнала. Любой фильтр в той или иной мере производит интегрирование поступающего на его вход колебания. При определенных условиях операция интегрирования эквивалентна фильтрации. Интегрирование, так же как и фильтрация, может осуществляться либо до, либо после детектора.

Методы приема можно классифицировать по видам применяемых детекторов, по способам додетекторной и последетекторной обработки. Различают следующие основные методы приема:

·       когерентный (передаваемые сигналы полностью известны и могут быть точно воспроизведены в приемном устройстве, искажения сигналов в канале отсутствуют);

·       некогерентный;

·       корреляционный (некоторый момент времени измеряется значением функции взаимной корреляции принятого сигнала);

·       автокорреляционный (возможен при отсутствии сведений не только о фазе сигнала, но и о частоте).