62. Искажение сигналов шумом awgn

Помехи, вызываемые тепловым движением в проводящей среде, называются тепловым шумом.

Значения колебаний напряжений, обусловленные шумом, суммируются с полезным сигналом. В теории связи воздействие шума принято связывать с распространением сигнала по каналу связи.

Тот факт, что колебания шума суммируются с амплитудами импульса, называется аддитивным наложением шума.

Вероятностной моделью теплового шума является Гауссов (нормальный) закон распределения вероятностей его амплитуд.

Спектральная плотность белого шума является плоской для всех частот.

Постоянная спектральная плотность характерна для шума, называемого белым. Поэтому Теловой шум называется аддитивным белым Гауссовым Шумом (Additive White Gaussian Noise - AWGN).

Канал связи, в котором тепловой шум является доминирующим источником помех, называется AWGN – каналом.

63. Межсимвольная интерференция

В системе передатчик – канал – приемник имеется множество фильтров. В передатчике фильтры используются для того, чтобы ограничить ширину полосы сигнала для его согласования со средой передачи.

Узкополосный канал обычно имеет распределение реактивного сопротивления. Эти причины приводят к тому, что на приемник поступают аморфные размытые импульсы, хвосты которых могут просачиваться на соседние ИПБ, суммируясь с импульсами, передаваемыми на этих интервалах. Такие искажения называются межсимвольной интерференцией (intersymbol interference - ISI). Фильтр приемника обычно имеет схемы, компенсирующие искажения ISI. Совокупность таких схем называется выравнивающим фильтром (equalizing filter) или эквалайзером.

64. Обобщенная схема передачи узкополосного сигнала

При узкополосной передаче форма передаваемых импульсов довольно близка к идеальной прямоугольной форме. Форма же принимаемых импульсов далека от идеальной и сильно отличается от переданных импульсов. Эти различия называются искажениями. На стороне приема возникает задача восстановления переданного сигнала по его искаженной принятой версии. Среди причин искажений отличают две основных:

- искажения, налагающимися на импульс амплитудами теплового шума;

- нежелательная (паразитная) фильтрация в системе «передатчик – канал - приемник»;

Сформированный результате преобразования бита импульс списывается с помощью следующего соотношения:

Обобщенную схему узкополосной передачи можно представить рисунком:

Элемент схемы 1, называемый часто ключом, отображает процесс дискретизации входного непрерывного сигнала. Предполагается, что ключ замыкается, делая полный оборот, на мгновение в моменты времени nT. Т.о. на вход детектора поступают мгновенные значения напряжения Z(nT) . Принимаемый приемником сигнал искажается под воздействием паразитной фильтрации и это искажение можно описать с использованием импульсной функции канала . Кроме того, сигнал включает в себя компонент гауссова шума с нулевым средним. Т.о. на приемник поступает сигнал:

(1.1)

Для бинарной передачи по идеальному каналу 1.1 представляется в виде:

(1.2)