Широкополосными системами связи являются СС, в которых передача сообщений осуществляется сигналами с большими основаниями, т.е. произведение эфф-ной ширины спектра которых на длительность больше единицы:
Эффективная ширина спектра сигналов в широкополосных системах:
ШПС представляет собой процесс, основные параметры которого (амплитуда, фаза и частота) явл. ф-ями времени, быстро меняющимися в интервале общей длительности сигнала . В качестве ШПС мб использованы сигналы с выходов шумовых или псевдошумовых генераторов.
К ШПС можно отнести, например, последовательн. импульсов разной полярности
Если длительность каждого импульса , то весь сигнал, содержащий импульсов, имеет длительность . Сигнал длительностью в этом случае представляет один элемент сообщения и имеет базу
коэффициентов разложения сигнала в ряд Фурье определяют сигнал с достаточной точностью, а в геометрическом представлении сигнал изображается в виде N-мерного вектора. Поэтому ШПС иногда называются также составными, сложными, многомерными и т.д.
Широкополосными (шумоподобными) называются также детерминированные сигналы, корреляционные ф-ии которых имеют такой же вид, как и корреляционная ф-ияфлуктуационного шума, т.е. имеет лишь один значительный центральный максимум при и интервал корреляции
Количество каналов связи, которые могут быть размещены в одном и том же диапазоне частот, для ШП и УП систем практически одинаково. Причем если УПС размещаются так, чтобы их спектры взаимно не перекрывались, то ШПС всех каналов занимают один и тот же спектр частот. Разделение каналов осуществляется за счет различия формы передаваемых ШПС с помощью корреляторов или СФ.
Передачу дискретных сообщений можно осуществить с помощью двух независимых генераторов Г1 и Г2 шумоподобных сигналов и , отличающихся по форме. В передатчике (П) сигналы переносятся в заданный диапазон частот и передаются по линии.
В приемнике сигнал поступает на СФ1 и СФ2, один из которых согласован с сигналом , а второй – с . На выходах фильтров наблюдается ВКФ принятого сигнала и сигнала, ожидаемого данным фильтром.
В РУ сравниваются вых. сигналы фильтров (если , принимается решение, что был передан сигнал , если , то ). Максимальное значение ВКФ будет больше на выходе того фильтра, характеристики которого в большей степени согласованы с принимаемым в данный момент времени сигналом .
Применение ШПС сигналов:
В узкополосных системах, когда , длительность сигнала на выходе оптимального фильтра определяется интервалом корреляции сигнала
Это означает, что при многолучевом распространении сигналы отдельных лучей, имеющих различные запаздывания, взаимно перекрываются
На рис. 12.10, а) огибающие напряжений на выходе CФ при приеме двоичной последовательности 1011, когда сигнал является узкополосным и образован тремя лучами. Сплошными линиями –напряжения 1 луча, а пунктиром – 2 и 3 лучей. Из рис. видно, что в момент отсчета макс. значения напряжения первого луча на противоположном фильтре существуют напряжения от других лучей. Происходит перекрытие сигналов, поступающих на РУодновременно с двух фильтров, и резко возрастает.Иная картина в случае ШС-сигналов, когда (рис. 12.10, б). Сигналы на выходе в этом случае не перекрываются, если.
Другой важной областью применения шумоподобных сигналов является многоадресные системы связи с вызовом произвольного абонента. В такой системе связи обеспечивается связь по радио речевыми сигналами в одном частотном канале без помощи центрального коммутатора подобно обычной телефонной связи. Каждому абоненту присваивается определенный адрес в виде двоичной кодовой комбинации. Передача адреса осуществляется так, что «единице» соответствует одна псевдослучайная последовательность, а «нулю» – другая. Для вызова абонента кроме адреса вызываемого абонента обычно передается и собственный адрес, что упрощает процесс установления двусторонней связи.
Низкочастотный речевой сигнал (после приема адресов) квантуется и передается в дискретном виде также с помощью псевдослучайных последовательностей аналогично передаче адресов. Система связи обеспечивает хорошую скрытность передачи и прием речевых сигналов при малых отношениях сигнал/шум.
Наконец, необходимо отметить возможность использования шумоподобных сигналов для повышения эффективности систем связи в ряде областей, например, в дальней космической связи. Имея набор шумоподобных сигналов с хорошими корреляционными свойствами, можно построить эффективную систему связи, в которой осуществляется прием сигналов в целом (один из наиболее помехоустойчивых методов приема). В космической связи это позволило уменьшить мощность бортовых передатчиков и увеличить дальность связи.
