Предельный уровень широкополосного сигнала в точке приёма

Стремление повысить живучесть систем управления в условиях воздействия дестабилизирующих факторов приводит к необходимости защиты как приёмной аппаратуры, так и антенно-фидерных устройств. Как правило, повышение защищённости антенн сопровождается ухудшением их электрических параметров.

Сигнал на входе приёмника даже при достаточно высоком уровне напряжённости поля, становится соизмеримым с собственными шумами приёмника. При этом возникает необходимость определения его минимального уровня, достаточного для устойчивой работы радиолинии.

Известно, что чувствительность приёмника есть то минимальное значение на его входе, при котором обеспечивается требуемое качество приёма. Для приёмника дискретной информации качество приёма задаётся в виде вероятностей ложного обнаружения и пропуска сигнала в режиме поиска с вероятностью ошибки информационного символа в режиме приёма (различения) информации. Обеспечение заданных вероятностей требует отношения сигнал/помеха на входе решающей схемы согласно

. (1)

Приведённое ко входу приёмника (за счёт сжатия сигнала в согласованном фильтре) значение помехи

или , (2)

где - суммарные энергетические потери при реализации аппаратуры (в разах).

Подставив (2) в (1), получим

.

При пренебрежимо малом уровне внешних помех качество приёма зависит только от уровня собственных шумов, следовательно, чувствительность приёмника

. (3)

При наличии на входе приёмника сосредоточенных помех и пренебрежимо малом уровне флуктуационной составляющей помехи

. (4)

В реальных условиях всегда есть флуктуационная составляющая внешней помехи, то есть

,

тогда

,

откуда

,

а отношение сигнал/помеха на входе приёмника без учёта собственных шумов

.

Потери помехоустойчивости из-за влияния собственных шумов

. (5)

Представим уровень сигнала на входе приёмника через чувствительность в виде

. (6)

Из выражения (6) следует, что при ограничении потерь уровнем 0, 25дБ входной сигнал должен превышать чувствительность приёмника в 18 … 20 раз, то есть

.

При наличии сосредоточенных помех

.

Полученные выражения позволяют провести оценку уровня сигнала на входе приёмника, ниже которого начинают проявлять негативное воздействие на качество приёма шумы собственные. Результаты оценки уровня сигнала используются при расчёте необходимой напряжённости поля сигнала и эффективности антенн.

Выводы

1. Синтезирована схема квазиоптимального приёмного устройства в условиях воздействия на его вход аддитивной смеси белого шума , импульсной помехи и сосредоточенных по спектру помех , который реализует алгоритм последовательного подавления компонент комплекса помех: сначала с помощью обеляющего (адаптивного) фильтра подавляются узкополосные помехи, а затем путём бланкирования – импульсные помехи. Белый шум подавляется согласованным фильтром.

2. Синтезирована схема адаптивного фильтра защиты приёмника от узкополосных помех.

3. Показано, что использование адаптивного фильтра на несколько порядков повышает помехоустойчивость приёма по отношению к узкополосным помехам. Энергетический выигрыш тем больше, чем больше превышение узкополосной помехи над сигналом и чем уже её спектр.