Оценка помехоустойчивости системы

Для системы с КР и квазиортогональными сигналами приближенная оценка вероятности ошибки при когерентном приеме ФМ ШПС может быть определена с учетом апроксимации суммарного действия взаимных помех (ВП) нормальным законом распределения

 

 

где  - среднеквадратическое значение отношения сигнал-помехи.

F(x) = - интеграл вероятности;

l - число активных датчиков;

r_СР - среднеквадратической значение коэффициентов взаимной корреляции;

h₀ - среднеквадратическое значение уровня шума (по напряжению).

Если в системе мощность взаимных помех от всех активных датчиков (при их одновременном срабатывании) меньше мощности шума приемника и других помех, то формула для вероятности ошибки упрощается

 

.

 

Используя стандартную офисную программу Excel при h₀ =2-3 получим значение вероятности ошибки примерно 10^-3…10^-5, что соотвествует требованиям, преъявляемым к современным беспроводным система передачи информации.

При использовании частотно-временных сигналов и сигналов с прыгающей частотой когерентный прием реализовать нельзя, поэтому используется некогерентный прием, например, с частотной, или с относительной фазовой манипуляцией.

При этом вероятность ошибки определяется выражением

P = 0,5exp(-αh₀²),

 

где α = 0,5 при ЧМ и 1 при ОФМ.

Расчеты, проведенные при помощи программы Excel показали, что при h₀ =2-3 вероятность ошибки примерно на порядок больше при ОФМ и на два порядка при ЧМ. Это соответствует энергетическому проигрышу на 1,5-2 Дб, что весьма существенно.

При учете действия ВП помехоустойчивость системы может значительно снизиться, однако в этом случае могут использоваться специальные алгоритмы их компенсации, описанные, например, в [8,11,17].

 

Заключение

 

Достоинствами беспроводных систем связи являются их относительно низкая стоимость, быстрота развертывания и высокая мобильность, высокая структурная надежность.

Беспроводные системы незаменимы при строительстве газопроводов, атомных электростанций и других масштабных объектов, в случаях устранения последствий стихийных бедствий и аварий, в сельском хозяйстве, где строить сотовые системы экономически невыгодно.

При этом в отличие от одноканальных систем в многоканальных системах сжатие данных, как правило, производят за счет эффективной процедуры уплотнения источников информации. Наиболее целесообразными способами уплотнения являются адаптивный временной или кодовый, учитывающие статистику передаваемых данных.

При кодовом уплотнении с использованием квазиортогональных сигналов и процедур многопользовательской демодуляции эффективность уплотнения увеличивается с увеличением уплотняемых источников и их избыточности.

Основными методами реализации таких систем является множественный доступ с контролем несущей или кодовое разделение абонентов.

Построение системы с кодовым уплотнением каналов может быть реализовано с меньшей базой используемых сигналов, а значит и с меньшей полосой пропускания, если использовать прием сигналов с компенсацией взаимных помех. Выигрыш в полосе частот в зависимости от требуемой вероятности ошибки может примерно составлять 5-6 раз.