8.6 Виявлення не цілком відомого сигналу

Не цілком відомими сигналами , чи сигналами з випадковими параметрами , називаються такі сигнали, для яких повна визначеність відсутня не тільки по параметрі, що несе інформацію, але і по інших параметрах.

Наприклад, у синусоїдальному сигналі крім несучої інформацію амплітуди може бути невідомої (випадкової)

Р исунок 8.7 – Схема багатоканального прийому.

також початкова фаза цього сигналу. Таке положення виключає можливість безпосереднього застосування раніше розглянутих методів. Чим менше ми знаємо про сигнал, тим менш досконалі можливі методи його прийому. Виходячи з цього будуть розглянуті доцільні методи прийому й оцінена утрата вірності, обумовлена неповним знанням сигналу.

У випадку невідомої амплітуди (у яку закладена інформація) і фази існують дві можливості виявлення сигналу. Перша зводиться до попереднього виміру невідомої фази з наступним поверненням до випадку точно відомого сигналу. Через те що безпосередній вимір фази лабораторним методом

вимагає часу, що відсутній в умовах прийому повідомлень, то вимір фази зводиться до використання схеми багатоканального прийому (рис. 8.7) для кожного окремого сигналу. Відповідно до цієї схеми, мається m перетворювачів, кожний з який складається з перемножника П і інтегратора І. На другі входи перемножників подаються напруги, однакові по частотах, але різні по фазах, тому що знімаються з різних ланок фазозсуваючого ланцюжка Ф, що живиться загальним генератором Г. Обчислювальний пристрій Р, по-перше, вибирає найбільшу з напруг що надходять на його вхід і, по-друге, порівнює ці напруги з заданим граничним значенням..

Друга операція в точності збігається з діями, проведеними для цілком відомого сигналу. Кількість перетворень (каналів) m визначається припустимою утратою вірності, що виражається в зменшенні відношення сигнал/перешкода. Роблячи припущення, що найбільше зменшення цього відношення складає 25%, одержуємо функцію збільшення фазового кута cos²δψ_макс=0,75, що відповідає δψ_макс =π/6=30˚. Звідси крок фази (зрушення по фазі між двома знімаються з фазозсуваючого ланцюжка сигналами) виходить рівним 60˚, а число каналів m=2π/60˚=6. При цьому зменшення значення cos²δψ у середньому виявляється набагато меншим. Оскільки ,

то зменшення відношення сигнал/перешкода при наявності шести каналів складає в середньому всього 7%.

Друга можливість виявлення розглянутого, не цілком відомого сигналу зводиться до усереднення фази вагової функції. Це може бути досягнуто, якщо як вагову функцію використовувати сигнал хитної частоти, у якому девіація вибирається так, щоб за час існування вхідного сигналу утворився набіг фази, рівний 2. Такий прийом істотно спрощує схему прийому (рис. 8.8), що відрізняється від схеми прийому точно відомого сигналу лише наявністю випрямляча В, однак середнє зменшення значення відношення сигнал/перешкода в цьому випадку виходить рівним 34%.

Р исунок 8.8 – Схема, що усереднює фазу вагової функції.

Виявлення не цілком відомого сигналу стає ще більш складною задачею, якщо, крім фази, невідома також і частота сигналу (відомі тільки межі, у яких вона знаходиться). У такому випадку як вагову функцію доцільно використовувати той же прийнятий сигнал, однак зрушений по фазі на якийсь час. Такий метод прийому називається автокореляційним і здійснюється за схемою (рис. 8.9), у якій ланки лінії затримки підбираються так, щоб початкова затримка τ₀ відповідала інтервалу кореляції перешкоди, а в наступних ланках крок затримки Δτ₀ дозволяв з невеликою втратою знайти корисний сигнал.

Рисунок 8.9 – Схема автокореляційного прийому