No sistema de comunicação digital, o receptor recebe a soma do sinal transmitido e do ruído do canal.
oótima recepçãode sinais digitais com base no “melhor” critério com a menor probabilidade de erro.Os erros considerados neste capítulo são devidos principalmente ao ruído gaussiano branco limitado em banda.Sob essa suposição, o sinal modulado digital binário é dividido em três tipos: sinal definido, sinal dependente de fase e sinal flutuante.A mínima probabilidade de erro possível é analisada quantitativamente.Além disso, a probabilidade de erro de recebimento de sinais de banda base multinível também é analisada.
oprincípio básico da análiseé considerar todos os valores amostrados de um símbolo de sinal recebido como um vetor no espaço vetorial recebido k-dimensional e dividir o espaço vetorial recebido em duas regiões.A ocorrência ou não de um erro é determinada de acordo com a região em que o vetor recebido cai.O diagrama de blocos do princípio do melhor receptor pode ser obtido e a taxa de erro de bit pode ser calculada pelo critério de decisão.Essa taxa de erro de bit é teoricamente ótima - ou seja, a menor teoricamente possível.
oerro de bit ideala taxa do sinal determinístico binário é determinada pelo coeficiente de correlação p dos dois símbolos e a relação sinal-ruído E/n, mas não tem relação direta com a forma de onda do sinal.Quanto menor o coeficiente de correlação p, menor a taxa de erro de bit.O coeficiente de correlação do sinal 2PSK é o menor (p =-1) e sua taxa de erro de bit é a mais baixa.O sinal 2FSK pode ser considerado um sinal de quadratura e seu coeficiente de correlação é p = 0.
Para osinal de fase seguintee o sinal flutuante, apenas osinal FSKé usado como representante para análise, porque neste canal, a amplitude e a fase do sinal mudam aleatoriamente devido à influência do ruído, de modo que o sinal FSK é principalmente adequado para a aplicação.Como o canal está causando mudanças aleatórias na fase do sinal, a demodulação coerente não pode ser usada.Em vez disso, a demodulação não coerente é a melhor maneira de receber o sinal.
Em comparação com as taxas de erro de bit do receptor real e oreceptor ideal, pode-se ver que se a relação de potência sinal-ruído r no receptor real for igual à relação entre a energia do símbolo e a densidade espectral da potência do ruído no receptor ideal E/n, o desempenho da taxa de erro de bit do dois é o mesmo.No entanto, isso nem sempre é possível devido aos receptores reais.Portanto, o desempenho do receptor real é sempre pior do que o do melhor receptor.
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