Системы связи с прямым расширением спектра (стр. 2 из 2)
Рисунок 4 - Зависимость степени невосприимчивости системы связи к помехам (PJ/Ps)треб от отношения сигнал/преднамеренная помеха (Eb/J0)треб.
Как видно из рис. 4, чем больше (PJ/Ps)треб, тем система устойчивее к помехам, поскольку для искажения сеанса связи необходимо повышать мощность преднамеренной помехи. Отсюда можно выделить два пути повышения невосприимчивости САРД к преднамеренным помехам:
1. увеличение коэффициента расширения спектра Gp,
2. уменьшение отношения сигнал/преднамеренная помеха (Eb/J0)треб.
И наоборот, сигнал может быть подавлен, если ШПСС имеет большее значение отношение сигнал/преднамеренная помеха (Eb/J0)треб. Для этого постановщик помех должен стремиться к уменьшению J0, т.е. вместо широкополосного шума в качестве помехи должен использовать узкополосные помехи -тоновые, импульсные и т.д.
Как видно из (4) и рис.4 при повышенных значениях требуемого отношения (Eb/J0)треб степень невосприимчивости ШСС к помехам (PJ/Ps)треб уменьшается в фиксированной полосе частот. Для увеличения (PJ/Ps)треб следует увеличивать коэффициент расширения спектра Gp сигнала ШПСС. Таким образом, при проектировании широкополосных систем связи необходимо выбирать такие сигналы передачи данных, чтобы единственной выигрышной стратегией для постановщикаи помех было создание широкополосного гауссовского шума.
4 Эффективность использования отведенной полосы частот DSSS
Оценим пропускную способность асинхронной системы связи с ШПС. Пусть в выделенной полосе частот Fодновременно работает М станций, излучающих ШПС разной формы, но примерно одинаковой мощности Рi. Выравнивание мощностей сигналов в современных системах подвижной связи на входе ретранслятора или базовой станции обеспечивают системы регулировки мощности.
Как уже говорилось, САРД работают в условиях сложной помеховой обстановки с учетом присутствия преднамеренных помех, поэтому вероятность ошибок в канале рассматривается как функция суммы помех теплового шума и широкополосного гауссова шума, созданного станцией преднамеренных помех.
Поскольку все ШПС передаются в общей полосе частот, на входе приемника только один сигнал является полезным, остальные (М- 1) сигналов оказываются взаимной помехой. Тогда мощность взаимной помехи
при РJi≈P (5)Спектральная плотность мощности взаимной помехи
(6)Суммарная спектральная плотность мощности взаимных помех и АБГШ
(7)Если все станции передают информацию с одинаковой скоростью Rb=1/Tb; Тb— длительность информационого бита, а энергия, приходящаяся на бит передаваемой информации Eb=P/Rb, то отношение сигнал/суммарная помеха в полосе ШПС Wss равно
, ( 8)где Eb/NΣ- минимально допустимое значение отношения сигнал/помеха, при котором обеспечивается требуемое качество приема информации.
Из (8) можно найти допустимое число одновременно действующих каналов, т.е. пропускную способность системы с ШПС
==
= 
, (9)где
— целая часть числа A,Eb/N0 — реальное значение отношения сигнал/шум в системе, Gp= Wss/Rb — коэффициент расширения спектра сигнала.Зависимость числа одновременно действующих каналов М ШПСС от значения отношения сигнал/шум Eb/N0 приведено на рис. 5. Минимально допустимое значение отношения сигнал/помеха, при котором обеспечивается требуемое качество приема информации Eb/NΣ= Eb/N0=6 дБ.
Рисунок 5 – Число каналов связи отношения сигнал/шум Eb/N0
Из (9) видно, что при асинхронной работе с ростом Gp, а следовательно, и занимаемой ШПС полосы, допустимое число одновременно действующих каналов ШПСС увеличивается.
Оценим, как соотносится пропускная способность асинхронных ШПСС с системами связи с частотным разделением каналов. Для упрощения будем полагать, что защитные интервалы, свойственные частотному разделению, отсутствуют, поэтому Мчр=F/R. Тогда Gp=Мчр и для (9) получим
. (10)С ростом энергетического запаса Eb/N0 относительная пропускная способность асинхронных систем с ШПС растет, но даже при Eb/N0→∞ как следует из (10), она остается в Eb/NΣраз меньше, чем в системах с частотным разделением.