В книге с позиций общей теории связи и теории информации изучаются характеристики систем передачи сообщений по каналам с замираниями и рассеянием. В ее основу положены результаты исследований, проводившихся в последние годы в Массачусетсском технологическом институте то -проекту West Ford. Большая часть этих результатов ранее не публиковалась.
Главное внимание уделено изучению дискретных систем связи и предельных характеристик оптимальных систем с большим алфавитом передаваемых сигналов.
Книга представляет интерес для широкого круга радиоспециалистов и разработчиков систем связи и может служить теоретическим введением в исследования реальных систем.
53 рис., 10 табл., библ. 322 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
В последнее время развитие теории информации -вошло в переходную фазу отказа от идеализированных моделей каналов и изучения моделей, более 'соответствующих реальным каналам.
Большинство 'используемых на практике каналов связи нельзя без серьезных оговорок свести к классической идеализации — стационарному каналу с аддитивным гауссовским шумом. Сюда относятся такие важные естественные каналы, как коротковолновые ионосферные линии связи, каналы с тропосферным распространением, линии связи с отражениями от Земли, Луны, с 'распространением радиоволн через плазму, оптические каналы связи, использующие пассивные ретрансляторы, такие, как искусственные спутники Земли или искусственный юояс диполей в околоземном пространстве.
Важность этих каналов очевидна, и поскольку непосредственный перенос на них результатов и рекомендаций, полученных для идеального гауссовского канала, может привести к грубым ошибкам, чрезвычайно актуальной является задача развития теории связи применительно именно к таким негауссовским каналам.
Этой задаче и посвящена книга, написанная 'Сотрудником Линкольновской лаборатории, а затем лаборатории электроники Массачусетсского технологического института Р. Кеннеди. Специалисты по теории связи и теории инфорации хорошо знают его работы. Эти работы обобщены в книге. Кроме того, книга отражает не публиковавшиеся ранее результаты работы -Линкольновской лаборатории МТИ по проекту «West Ford».
Эта книга возникла не «а пустом месте. Ка'налы, в которых проявляются замирания и рассеяние, изучаются довольно давно. Но каждый раз изучались только отдельные частные вопросы, использовались разные методы и критерии, короче (говоря, отсутствовал единый и последовательный подход. Книга Кеннеди в какой-то мере восполняет этот пробел. О'на является попыткой применить общие принципы и методы теории связи к исследованию характеристик систем, использующих каналы с замираниями и рассеянием, и показать, как эти принципы и методы могут применяться для совершенствования реальных систем связи.
Публикация книги на русском языке преследует цель продолжить серию монографий по современной теории связи, началом которой послужила работа Возенкрафта и Дже-кобса «Теоретические основы техники связи» (М., «Мир», 1968г.).
Кинга может показаться немного академичной. Инженер-практик не найдет в ней готовых рецептов для проектирования конкретных систем связи. Но методическое значение книги несомненно. Она предетавлет интерес для широкого круга радиоопециалистов и разработчиков системы связи, аспирантов и научных работников и может служить теоретическим введением в исследования реальных систем.
Перевод юниги выполнен Р. А. Казаряном (гл. 1—4) и Л. П. Ярославским (гл. 5—7 и приложение).
И. А. Овсеевич
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ПЕРЕВОДУ
В этой книге рассматриваются фундаментальные ограничения на помехоустойчивость каналов с замираниями и рассеянием, обладающих неограниченной .полосой частот. Наряду с принципиальными результатами, приведенными в гл. 5 и 6, дается много полезных, хотя и приближенных, сведений для оценки помехоустойчивости реальных систем. Возможно, русское издание послужит полезным путеводителем по работам, опубликованным по данному вопросу на английском языке.
Мне приятно побл'агодарить моих коллег Р. Казаряна и Л. Ярославского как переводчиков 'книги и И. Овсеевича как ее редактора. Я глубоко ценю готовность, с которой они отвлеклись от своих основных задач для осуществления этого перевода.
Кембридж, октябрь 1971 г.
Роберт С, Кеннеди
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора перевода ....... . 5
Предисловие к русскому переводу....... 7
Предисловие.............„ . 8
Глава I. Введение............ 10
1.1. Система связи........... 11
1.2. Краткий обзор глав......... 13
Список литературы.......... 15
Глава 2. Модель канала .......... 19
\
2.1. Модель с точечными рассеивателями .... 20
2.2. Функция рассеяния......... 25
2.3. Двухчастотная корреляционная функция ... 28
2.4. Модель с линией задержки......' . 31
2.5. Представление канала в- виде системы с разнесением 34
2.6. Эквивалентные каналы........ '42
Список литературы .......... 46
Глава 3. Характеристики канала ........ 49
3.1. Типичные каналы . . . . . . . . . . 49
3.2. Мера рассеяния.......... 53
3.3. .Классификация каналов......... 56
3.4. Средняя мощность......... . 67
3.5. Когерентность сигнала ........ 69
3.6. Оценки- степени разнесения ....... 72
Список литературы. . . . . . . . . . 83
Глава 4 Системы связи.......... 85
4.1. Структура системы......... 85
4.2. Ограничения на сигнал........ 89
4.3. Оптимальный приемник....... 96
4.4. Помехоустойчивость системы....... 109
4.5. Некоторые обобщения н дальнейшее развитие . . 119 Список лите-ратуры......',.--. . . 123
Глава 5. Вероятность ошибки......... 128
5.1. Каналы с аддитивным белым гауссовским шумом . 129
5.2. Каналы с замираниями и рассеянием .... 133
5.3. Оптимальный канал с замираниями и рассеянием 141
5.4. Системы с равными весами ветвей разнесения . . 157
5.5. Границы надежности . . ....... 163
Список литературы . . . . . . . . . . 170
301
Глава 6. Сигналы и собственные значения..... 172
6.1. Оценки разнесения.......... 172
6.2. Условия равенства собственных значений . . .176
6.3. Предварительные соображения . . . . . . 177
6.4. Каналы со слабым рассеянием...... 181
6.5. Системы с сильным рассеянием в одном измерении 186
6.6. Каналы с сильным двояким рассеянием .... 203
6.7. Ограничения, присущие каналам с сильным рассеянием .............. 209
Список литературы.......... 211
Глава 7. Демодуляторы.......... 213
7.1. Оптимальные демодуляторы......; 213
7.2. Демодуляторы с корреляционным ядром (ДКЯ) . 217
7.3. «Каналы со слабым рассеянием ....... 223
7.4. Каналы-с сильным рассеянием...... 230
7.5. Двояко-рассеивающие каналы . . . . . . 236
Список литературы......... . 241
Приложение 1. Центральная предельная теорема для модели точечных рассеивателей........ 243
Приложение 2. Вывод границ для вероятности ошибки 247
П2.1. Функциональные границы....... 247
П2.2. Канал с аддитивным белым гауссовским шумом . 249
П2.3. Каналы с замираниями и рассеянием .... 253
Приложение 3. Границы для «хвостов» функций распределения ............. 263
П3.1. Скошенная плотность верштнйстей ... . . 263
П3.2. Границы для коэффициентов...... 265
ПЗ.З. Совместная функция распределения .... 277
Приложение 4. Асимптотика собственных значений . . 279
П4.1. Каналы с сильным . рассеянием..... 279
П4.2. Каналы с еилыньш двояким рассеянием . . . 284
П4.3. Модуляция сигналами с 'большим TW .... 285
Предметный указатель ........... 297
Цена: 150руб.
