К коротким волнам относятся радиоволны длиной от 100 до 10 м (частоты 3–30 МГц). Преимуществом работы на коротких волнах по сравнению с работой на более длинных волнах является то, что в этом диапазоне можно легко создать направленные антенны. Короткие волны могут распространяться как по поверхности земли, так и в ионосфере.
В ионосфере короткие волны могут распространяться на многие тысячи километров, причем для этого не требуется передатчиков большой мощности. Поэтому в настоящее время короткие волны используются главным образом для связи и вещания на большие расстояния.
В основном КВ-диапазон частот применяется для:
- связи между удаленными точками на больших расстояниях вплоть до трансконтинентальной связи;
- связи с транспортными средствами на больших расстояниях;
- связи с переносными радиостанциями на больших расстояниях;
- низкоскоростной передачи данных (файлы, электронная почта, факс);
- для обмена телеметрическими данными с труднодоступными удаленными объектами (метеостанции, шлюзы, насосные станции и т.п.).
Многолучевое распространение присутствует в большинстве радиолиний и может вносить погрешности, искажающие определение параметров радиосигнала. Возникновение отраженных, задержанных по времени прихода, сигналов приводит к искажению формы корреляционного пика сигнала и, как следствие, к смещению в оценке истинной задержки. Явление многолучевого распространения может вызвать флуктуации амплитуды, фазы и угла прибытия, что приводит к эффекту замирания. Чтобы избежать негативных факторов замираний, используем алгоритм детектирования сигнала с известной информационной составляющей на выходе канала со случайными параметрами в неизвестный момент времени.
Использование критерия Неймона-Пирсона упростит поставленную задачу, т.е. вероятность ложной тревоги должна быть постоянной. Следовательно, вероятность пропуска сигнала будет иметь минимальное значение.
.
Рассмотрим алгоритм обнаружения сигнала. Для принятия полезного сигнала в структуре сигнала используется простейшая преамбула (рис. 1).
Передаваемый сигнал состоит из преамбулы, предназначенной для вхождения в связь, и рабочей последовательности, которая включает в себя информационную и тестовую часть сигнала. Для построения оптимального детектора на приемной стороне необходимо генерировать опорный сигнал. Так как параметры канала неизвестны, это сделать невозможно. Таким образом, преамбула должна включать в себя как детектируемый, так и опорный сигнал. Простейшая структура преамбулы состоит из двух сигнальных элементов разнесенных на интервал времени больше или равной интервала рассеивания в канале связи (рис. 2).
Полезный сигнал, попадая на квадратурный расщепитель, разделяется на две квадратурные компоненты 
и 
, которые позволяют обрабатывать ВЧ сигнал в НЧ диапазоне (рис. 3).
Схема детектора преамбулы (рис. 4) содержит в себе квадратурный расщепитель, два перемножителя, два элемента задержки. На перемножители поступают отсчеты квадратурных составляющих сдвинутых на Тзадержки. Результаты произведений записываются на линию задержки, число отводов которой определяется интервалом анализа. На каждом шаге накапливающие сумматоры (НС) добавляют результаты поступающие с линии задержки. Сигналы с НС складываются, и из результата вычитается пороговое значение. Детектор преамбулы (ДП) сигнализирует о наличии или отсутствии преамбулы.
Рис. 1. Структура сигнала
Рис. 2. Простейшая структура преамбулы
Рис. 3
Рис. 3. Схема детектора преамбулы
В заключение было проведено моделирование системе в математическом пакете MatLab, которое подтвердило хорошую работоспособность в каналах с замираниями и сложными помехами в неизвестный момент времени.
Библиографическая ссылка
Королькова Е.Ю., Сорокин Р.В. СИСТЕМА ВХОЖДЕНИЯ В СВЯЗЬ КВ-МОДЕМА // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 3-3. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14999 (дата обращения: 21.11.2024).