ПРЕДИСЛОВИЕ
Проблема помехоустойчивости является одной из важнейших проблем современной радиотехники. Она относится к числу тех проблем, значение и актуальность которых с течением времени не только не уменьшается, а. наоборот^ увеличивается.
В первый период теория передачи и приёма сообщений базировалась на идеализированном представлении реальных процессов регулярными, т. е. однозначно определёнными процессами. Основным методом исследования воздействия сигнала и помехи на приёмник был метод интеграла Фурье.
Дальнейшее развитие техники связи поставило перед исследователями ряд новых задач, для решения которых существенное значение имеют статистические свойства сигнала и помехи!, Изучению этих свойств и их количественных характеристик посвящены многочисленные работы советских и зарубежных авторов: В. И. Сифорова, В. А. Котельникова, В. И. Бунимовича, С. Раиса и др. В разработке математических методов статисти1 ческой теории — теории случайных процессов — большое влияние оказали работы математиков А. Я. Хинчийа, А. Н. Колмогорова, Н. Винера и др. .
Применение вероятностных методов позволило найти эффективные решения многих актуальных задач современной техники связи. Теория связи стала быстро развиваться как статистическая теория. Возникает новый раздел—теория информации, КО; торая вместе с теорией помехоустойчивости составила основу общей теории передачи сообщений.
Фундаментальными работами до общей, теории передачи 'сообщений явились, работы В. А. Котельникова [ЛХЩ и К. Е. Шеннона [ЛЗ]. ..'..'..' .', ,.'.,'., ', j
Новая теория позволила поставить, и решить целый ряд з$-дач„ которые до сих пор не решались или. считались трудно разрешимыми! Основные проблемы техники, связи: (проблема помехоустойчивости и проблема эффективности получили в этой тёо-рии наиболее полное развитие. ,, , ,..,,,..., Г!, р.,....,.", .. ''.,."' "
Сведения'по теории,помёхоусто.йчиврсти/и,е!ё..р.5зличным: при; ложениям весьма обширны и разбросаны пЬ* многочисленны.^ периодическим изданиям. Поэтому возникла необходимость по-
явления не .одной,- а нескольких, книг, .посвященных различным аспектам теории помехоустойчивости. К. таким книгам относятся монографии Л. А. Вайнштейна и В. Д. Зубакова [Л211, С. Е. Фальковича 1.Л19], которые рассматривают в основном вопросы помехоустойчивости радиолокационных устройств; монография Л. С. Гуткина [Л17] по теории оптимальных методов радиоприёма при флуктуационных помехах и др.
Данная книга посвящена вопросам помехоустойчивости и эффективности систем связи. Наряду с классической теорией помехоустойчивости при флуктуационных помехах, в книге рас-омятпиваются вопросы помехоустойчивости каналов со случайно
—ъъъми и некоторые вопросы помехо-
---"""ни ИМ-
/J.U..-------
эффективности систем связи, пор»,*., _
мехоустойчивости при флуктуационных помехах, в кнтс р«~ сматриваются вопросы помехоустойчивости каналов со случайно изменяющимися параметрами и некоторые вопросы помехоустойчивости при воздействии помех от соседних • станций, им
йудьеных пом.ех и т. п.
'"'"Сравнительная оценка систем связи производится по двум характеристикам: помехоустойчивости и эффективности. Наиболее совершенная система связи определяется как система, обеспечивающая наибольцгую эффективность при заданной помехоустойчивости или наоборот.
В пределах ограниченного объёма книги не представляется возможным осветить все вопросы с достаточной полнотой, поэтому часть из них изложена конспективно, без доказательств, а по некоторым вопросам даны лишь ссылки на литературу.
В книге анализируются оптимальные способы приёма при различных видах передачи и способы реализации потенциальной помехоустойчивости.; Вопросы, связанные с практическим осу-тществлением схем различных систем связи, в книге не рассматриваются. По этим вопросам имеется специальная литература
JJ12Q, 49, 51, 198L,
Часть книги написана по работам автора, остальная часть является результатом систематизации и обобщения материалов, опубликованных в периодической литературе.
Книга рассчитана на широкий круг научных работников, инженеров, работающих в области связи, и студентов старших курсов высших учебных заведений. Предполагается, что читатель Знаком с основными понятиями теории вероятностей и теории
информации.
Автор выражает глубокую благодарность ответственному редактору профессору Л. М. Финку и рецензенту профессору Н. Т. Петровичу за ценные рекомендации и замечания, высказанные в процессе работы над рукописью.
Автор выражает также благодарность инженеру А. Я. Хиж няк за большую помощь, оказанную ею при подготовке рукопи
си к печати.
Все замечания по книге автор просит направлять в Связьи;
дат (Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2).
Авте
Оглавление
Предисловие Основные обозначения
ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ СВЯЗИ
1.1. Системы связи...............
1.2. Аддитивные помехи.............
1.3. Основные .характеристики сигнала.........
1.4. Каналы со случайно изменяющимися параметрами (мультипликативные помехи)..............
1.5. Помехоустойчивость и эффективность систем связи.....
ГЛАВА 2
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ ПРИ ФЛУКТУАЦИОННЫХ ПОМЕХАХ
2.1. Условия идеального приёма...........
2.2. Потенциальная помехоустойчивость бинарных систем связи . ,
2.3. Потенциальная помехоустойчивость при флуктуационной помехе
с произвольным спектром *............
2.4. Радиотелеграфные системы связи . . . . . . . . . .
2.5. Ортогональные небинарные системы.........
2.6. Эффективность систем передачи дискретных сигналов „
ГЛАВА 3
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ ПРИ ЗАМИРАНИЯХ СИГНАЛА
3.1. Вводные замечания и определения.........
3.2. Потенциальная помехоустойчивость при неопределённой фазе сигнала . . ... . .............
3.3. Потенциальная помехоустойчивость при быстрых замираниях сигнала ..................
3.4. Потенциальная помехоустойчивость при медленных замираниях сигнала ................•,
3.5. Потенциальная помехоустойчивость при селективных замирания*
3.6. ВЫВОДЫ................ '':.;••
ГЛАВА 4 МЕТОДЫ ПРИЁМА ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ
4.1. Общие соображения............. 77
4.2. Когерентный и некогерентный приём синусоидальных сигналов . 78
4.3. Корреляционный приём............ 83
4.4. Узкополосный приём (фильтрация)......... 90
4.5. Интегральный приём............. 100
4.6. Приёмник, реализующий потенциальную помехоустойчивость . 108
4.7. Применение корректирующих кодов......... 111
4.8. Приём сигнала «в целом»........... '20
ГЛАВА 5
РАЗНЕСЁННЫЙ ПРИЁМ И ДРУГИЕ МЕТОДЫ БОРЬБЫ ' С ЗАМИРАНИЯМИ
5.1. Способы разнесённого приёма........... 123
5.2. Система автовыбора с переключением приёмников..... 128
5.3. Система автовыбора с переключением антенн...... 135
5.4. Система линейного сложения........... 139
5.5. Система оптимального линейного сложения сигналов .... 143
5.6. Сравнение систем сложения сигналов при разнесённом приёме . 146
5.7. Помехоустойчивость разнесённого приёма при наличии помех от соседних по частоте радиостанций ........ 149
5.8. Новые способы борьбы с замираниями........ 154
ГЛАВА б
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАДИОТЕЛЕГРАФНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ МАНИПУЛЯЦИИ
6.1. Амплитудная манипуляция........... 161
6.2. Частотная манипуляция............ 164
6.3. Помехоустойчивость ЧТ при случайном изменении частоты сигнала 167
6.4. Многопозиционные системы частотного телеграфирования . . . 170
6.5. Системы фазовой телеграфии........... 178
6.6. Системы относительной фазовой телеграфии...... 183
6.7. Многопозиционные системы фазового телеграфирования . . . 189
6.8. Помехоустойчивость систем ФТ и ОФТ при замираниях сигнала
6.9. Эффективность радиотелеграфных систем связи.....
192 195
ГЛАВА 7 СИСТЕМЫ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
7.1. Вводные замечания ............. 197
7.2. Системы с автоматической справкой ......... 198
. 7.3. Системы прерывистой связи ........... 206
7.4. Приложение теории к системе «метеорной связи» ..... 214
7.5. Заключение ...... ....... ... 217
ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ НЕПРЕРЫВНЫХ КОЛЕБАНИЙ
8.1. Основные соотношения для идеального приёмника ..... 218
8.2. Прямые системы модуляции ... ........ 223
8.3. Интегральные системы модуляции . ". ....... 228
Стр.
8.4. Идеальная система связи............ 230
8.5. Помехоустойчивость систем связи при большом уровне помех . . 232
8.6. Эффективность связи при передаче непрерывных сообщений . . . 236
8.7. Помехоустойчивость при медленных гладких замираниях сигнала . 238
8.8. Методы оценки искажений при многолучевом распространении радиоволн................. 239
ГЛАВА 9 СИСТЕМЫ С ПОДНЕСУЩИМИ
9.1. Вводные замечания............. 249
9.2. Системы с амплитудной модуляцией несущей...... 250
9.3. Системы с фазовой модуляцией и системы передачи ДБП и ОБП
по несущей . .............. 255
9.4. Системы с частотной модуляцией несущей....... 255
9.5 Переходные помехи при многолучевом распространении радиоволн 263
9.6. Пороговые соотношения в системах с поднесущими .... 268
9.7. Сравнительная оценка помехоустойчивости и эффективности систем
с поднесущими............. 270
9.8. Помехоустойчивость радиотелеграфных систем с поднесущими 272
ГЛАВА 10 ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ МОДУЛЯЦИИ
10.1. Общие соображения............. 276
10.2. Помехоустойчивость системы АИМ при различных способах модуляции несущей . ,............. 277
10.3. Помехоустойчивость системы ВИМ при различных способах модуляции несущей............... 281
10.4. Помехоустойчивость системы ДИМ......... 285
10.5. Кодово-импульсная модуляция.......... 287
10.6. Порог помехоустойчивости в импульсных системах модуляции 301
10.7. Сравнительная оценка различных систем связи...... 302
10.8. Заключение :............. 304
Литература................ 309
Цена: 150руб.
