7.2.2. Методы борьбы с замираниями в цифровых системах связи

Основным методом повышения помехоустойчивости цифровых линий связи в условиях быстрых замираний также является разнесенный прием. Вместе с тем в цифровых системах передачи данных могут быть эффективно использованы широкополосные и составные сигналы, решающая обратная связь в сочетании с помехоустойчивым кодированием, а также методы адаптивного приема. Адаптация может производиться либо на приеме, либо на передаче. В последнем случае для получения информации о состоянии прямого тракта и соответствующего изменения параметров передаваемого сигнала используется канал обратной связи.

Наряду с известными методами разнесения (пространственным, частотным, угловым) особое внимание в цифровых системах уделяется комбинированным методам, например, частотно-временному, при котором предполагается использование последовательных или параллельных многочастотных сигналов (МЧС). Последовательные и параллельные МЧС при фазовой манипуляции показаны на рис. 7.10, где  – длительность информационной посылки;   – длительность передачи информационной посылки на частоте;   – частоты МЧС. Очевидно, применение последовательного или параллельного МЧС предполагает использование соответственно одного или нескольких передающих устройств.

Частотное разнесение может осуществляться одним или несколькими передатчиками, но для передачи  сигналов одним передатчиком требуется его значительная пиковая мощность и высокая линейность амплитудной характеристики. Поэтому, как правило, параллельный МЧС реализуется несколькими передатчиками.

Адаптивный прием сигналов основан на возможности измерения характеристик канала передачи сигналов и использовании полученных данных для соответствующей регулировки параметров передаваемого сигнала. Условием создания замкнутых адаптивных систем является наличие канала обратной связи. Упрощенная структурная схема адаптивной линии связи приведена на рис. 7.11. Она может обеспечивать функционирование линии как с одной, оптимальной в текущий момент времени частотой , так и с группой частот . Достоинство такой схемы – уменьшение габаритов и массы оборудования. Недостатками схемы являются наличие обратного канала, возможность реализации только автовыбора, а также переходные процессы вследствие переключений.

Обратная связь может быть использована для получения сведений об искажениях сигнала в прямом канале до демодуляции (обратная связь по сигналу). При этом на передающую сторону поступает информация об уровне сигнала или его искажениях. Обратная связь может быть также по сообщению. В этом случае она связывает выход демодулятора или декодирующего устройства с соответствующими блоками на передаче. При этом контролируются не только сигналы, но и решения, принимаемые приемным устройством. При передаче дискретной информации можно использовать оба типа обратной связи, тогда как для аналоговой информации используется только первый.

В реальных многолучевых каналах цифровой связи ошибки имеют тенденции к группированию. Основной причиной этого является падение значения сигнала ниже допустимого, при котором появляются длинные серии ошибок. Для борьбы с этим явлением трудно использовать какой-либо исправляющий код, поскольку требуемая избыточность кода будет очень велика.

Для борьбы с сериями ошибок можно использовать временное разнесение сигналов, основанное на передаче одной и той же информации в моменты времени, отстоящие друг от друга на время , превышающее длительность замираний.

Возможным путем реализации помехоустойчивой передачи информации в этих условиях является создание системы с декорреляцией ошибок. При этом сообщение кодируется обычным способом, но соседние символы кодовой комбинации передаются по радиоканалу не в реальном масштабе времени, а через промежутки времени, близкие к . В свободные промежутки времени передаются символы других кодовых комбинаций.