14. ЦИФРОВАЯ СВЯЗЬ ЧЕРЕЗ МНОГОПУТЕВЫЕ КАНАЛЫ С ЗАМИРАНИЯМИ

Предыдущие главы описывали синтез и анализ цифровых систем связи для передачи сообщений или по классическому неискажающему каналу с АБГШ, или по линейному фильтровому каналу с АБГШ. Мы видели, что искажения, свойственные линейному фильтровому каналу, предполагают специальную технику синтеза сигналов и до некоторой степени ухищренные алгоритмы адаптивного выравнивания для достижения хорошего качества. В этой главе мы рассмотрим синтез сигналов, структуру приёмника и качество приема для более сложных каналов, а именно, каналов со случайными переменными во времени импульсными характеристиками. Такие характеристики служат моделью при передаче сигналов по многим радиоканалам, таким как ионосферная радиосвязь в диапазоне частот 3-30 МГц (KB), радиосвязь с тропосферным рассеянием (за горизонтом) в диапазоне частот 300-3000 МГц (УВЧ) и в полосе частот 3000-30000 МГц (СВЧ) и ионосферным рассеянием вперед в диапазоне частот 30-300 МГц (ОВЧ). Переменная во времени импульсная характеристика этих каналов является следствием постоянно меняющихся физических характеристик среды. Для примера, ионы в ионосферных слоях, которые отражают сигналы, передаваемые в ВЧ диапазоне, находятся все время в движении. Для пользователя канала движение ионов кажется случайным. Следовательно, если один и тот же сигнал передается по ВЧ каналу в двух сильно разнесённых временных интервалах, два принимаемых сигнала будут различными. Меняющиеся во времени отклики канала трактуются статистически (как реализации случайного процесса).

Мы начнём наше рассмотрение передачей цифровых сигналов по многопутевым каналам с замиранием, введя сначала статистическую характеристику канала. Затем мы рассчитаем качество различной базовой техники передачи цифровых сигналов по таким каналам. Результаты качества будут демонстрировать тяжелые потери в ОСШ, которыми приходится платить вследствие замираний принимаемого сигнала. Мы затем покажем, что потери в ОСШ можно существенно уменьшить посредством эффективной техники модуляции-кодирования и демодуляции-декодирования.