ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МЕТОД (окм)

Перечисленные выше недостатки АКМ привели к поиску нового алгоритма разделения сигналов 2-х направлений, получившего название относительного компенсационного метода (ОКМ).

БП – блок памяти (линия задержки).

При формировании передаваемого сигнала канал связи откликается отсчетами помехи, при этом значение помехи меняется медленно и для k отсчетов сигнала величина помехи одна и та же:

k отсчетам сигнала x(0T), x(1T), …x(kT) соответствует помеха S_1ЭХО(nT);

Отсчетам x(1T), x(2T), …x([k+1]T) соответствует помеха S_2ЭХО(nT);

Промежуток времени, в течение которого величина помехи остается постоянной, называется интервалом стационарности. Тогда можно записать:

- т.е. множеству отсчетов x₁(nT) на интервале стационарности t1 соответствует помеха S_{ЭХО 1}(nT) _t1.

Аналогично:

,

где - отличие величины помехи на соседних тактовых интервалах, характеризует уход параметров канала связи за какой-то период времени.

Таким образом помехи на соседних тактовых интервалах отличаются на малую величину, а значит, сравнивая их между собой, можно скомпенсировать помехи с большой точностью.

Нас интересует компенсация сигналов передатчика в тракте приема.

На выходе АЦП 2 будем иметь сигнал

X(nT)*g_{ЭХО 4-2}(nT)+y(nT).

После вычитателя получим:

X_i(nT)*g_{ЭХО i 4-2}(nT)+y_i(nT) – (X_i-1(nT)*g_{ЭХО i-1 4-2}(nT)+y_i-1(nT))= y_i(nT)–y_i-1(nT).

В силу закона относительности параметры канала связи на соседних тактовых интервалах примерно одни и те же. Тогда сравнивая помеху от своего передатчика на соседних тактовых интервалах добиваются ее компенсации. На выходе вычитателя все время наблюдается разность соседних отсчетов принимаемого синала.

Структура БП + вычитатель названа прямой структурой (ПС).

Для предотвращения модуляции принимаемого сигнала найдена структура, параметры которой обратны параметрам прямой структуры. Она названа взаимно- обратной структурой (ВОС) и зеркально симметрична ПС.

Если прямая структура имеет коэффициент передачи К(jw), то ВОС имеет коэффициент передачи К^-1(jw). Для передаваемого сигнала коэффициент передачи каскадного соединения ПС и ВОС близок к нулю, а для принимаемого сигнала равен 1.

Рассмотрим совместную работу ПС и ВОС.

Пусть отсчетам сигнала x_i(nT) на i-том интервале стационарности соответствует помеха П_i(nT). Т.е.:

X₁(nT) à П₁(nT).

X₂(nT) à П₂(nT).

.

.

.

X_n(nT) à П_n(nT).

Тогда на n+1 шаге в БП 1 будет записано следующее значение:

П₁((n+1)T)+y₁((n+1)T).

На выходе вычитателя (выходе ПС) получим:

П₁((n+1)T)+y₁((n+1)T) - П₁(nT)= y₁((n+1)T)+s₁((n+1)T).

Это значение будет записано в БП 2.

На n+2 шаге на выходе вычитателя получим:

П₁((n+2)T)+y₂((n+2)T) - П₁((n+1)T)- y₁((n+1)T)=y₂-y₁+s₁’

На выходе сумматора (выход ВОС) будем иметь:

y₂-y₁+s₁’+y₁+s₁= y₂+s₁’+s₁.

Из анализа работы прямой и взаимно-обратной структур видно, что первый блок памяти (БП 1) всегда записывает сумму двух сигналов – величины помехи и отсчета принимаемого сигнала, а во второй блок памяти (БП 2) записывается только принимаемый сигнал, уже очищенный от передаваемого.

Преимущества ОКМ:

1) Адаптивность (постоянное обновление ячеек БП 1, куда записываются новые значения эхо-сигналов. В данных эхо-сигналах присутствуют параметры эхо-тракта, а, следовательно, обновление ячеек БП 1 автоматически подстраивает систему под новые условия передачи)

2) Для реализации данного метода требуется всего два вида операций:

· Вычитание и суммирование;

· Запись нового отсчета в БП 1 и БП 2.

3) Из-за малого количества операций данный алгоритм легко организовать в реальном масштабе времени.

4) Можно разделить сигналы, имеющие большую скорость передачи.

5) Мощность собственного шума Р_СШ= , где D - шаг квантования.

Недостатки:

1) Необходимо предусмотреть время для первоначального обучения системы;

2) Малая скорость сходимости алгоритма4

3) В период обучения принимаемые сигналы должны отсутствовать.