Національний університет «Львівська політехніка» Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології Кафедра «Захист інформації» ОСНОВИ ЗБОРУ, ПЕРЕДАВАННЯ ТА ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ Конспект лекцій Тема 8: Обробка сигналів у приймачі Основні функції приймача. Фільтрація неперервних сигналів. Фільтр Колмогорова-Вінера та узгоджений фільтр. Обробка дискретних сигналів. Потенціальна та реальна завадостійкість. Критерії якості приймання повідомлень. Оптимальний прийом дискретних сигналів. Демодулятор кореляційного приймача. Когерентний і некогерентний методи прийому. Прийом двійкових сигналів. Пороговий приймач. ЗМІСТ 8.1. Основні функції приймача. Правило рішення. Потенційна завадостійкість. Ідеальний приймач. 8.2. Приймання дискретних повідомлень як статистична задача. 8.3. Критерії якості приймання дискретних повідомлень. 8.4. Оптимальний прийом при повністю відомих сигналах (когерентний прийом). 8.5. Оптимальний прийом дискретних повідомлень на основі узгоджених фільтрів. 8.6. Оптимальний прийом при сигналах з невизначеною фазою (некогерентний прийом). 8.7. Оптимальна лінійна фільтрація неперервних сигналів. Фільтр Колмогорова-Вінера. Фільтр Калмана. 8.К. Питання до самоконтролю. 8.Л. Література. Львів – 2006  8.1. Основні функції приймача. Правило рішення. Потенційна завадостійкість. Ідеальний приймач. Приймання сигналів відноситься до найскладніших теоретичних і інженерних задач передавання інформації. Складність обумовлена необхідністю виділення повідомлення з суміші ослабленого і спотвореного сигналу та завад. Отже на виході приймача повідомлення відтворюють лише наближено, тобто з деякою помилкою. При зіставленні декількох систем найбільш завадостійкою вважають систему, в якій різниця між прийнятим і переданим сигналами найменша, при однакових завадах. Розглянемо передавання дискретних повідомлень неперервним каналом. Основну увагу звертаємо на модем, зокрема, демодулятор. На вхід демодулятора поступає сигнал з виходу неперервного каналу. На виході демодулятора виникає дискретний сигнал (послідовність кодових символів). Зазвичай певний відрізок (елемент) неперервного сигналу перетворюється модемом в один кодовий символ (поелементний прийом). Якби цей кодовий символ співпадав з переданим (що поступив на вхід модулятора), то зв’язок був би безпомилковим. Але завади унеможливлюють абсолютно достовірне відтворення за прийнятим сигналом переданого кодового символу. Демодулятор математично описують законом перетворення неперервного сигналу в кодовий символ bi . Цей закон називають правилом рішення або рішаючою схемою. Демодулятори з різними правилами (схемами) можуть видавати різні рішення (вірні чи помилкові). Вважатимемо, що властивості джерела і кодера відомі. Відомий модулятор, тобто задано, яка реалізація елемента сигналу ui(t) (0≤t≤T) відповідає певному кодовому символу bi ; задана також модель неперервного каналу. Треба визначити, яким має бути демодулятор (правило рішення), щоб забезпечити оптимальну (найкращу з можливих) якість приймання. Така задача була поставлена і розв’язана у 1946 р. В.О.Котельниковим (для гаусівського каналу). Якість оцінювалась імовірністю правильного приймання символу. Максимум цієї ймовірності при заданому виді модуляції названо потенційною завадостійкістю, а демодулятор, який забезпечує цей максимум, - ідеальний приймач. У реальному демодуляторі імовірність правильного приймання символу не може бути більшою, ніж в ідеальному приймачі. Зіставлення фактичної завадостійкості кожної ланки системи передавання інформації (СПІ) з потенційною (гранично досяжною) дає оцінку якості пристрою, коду, модуляції, та вказує можливості удосконалення системи. 8.2. Приймання дискретних повідомлень як статистична задача. Нехай при передаванні дискретних повідомлень, закодованих кодом з основою m використовують реалізації сигналу ui(t) (0≤t≤T) , що відповідають кодовим символам bi (i=1, 2, …, m). На вхід приймача протягом тактового інтервалу 0≤t≤T поступає коливання z(t)...