Num sistema de comunicação digital, o que o receptor recebe é a soma do sinal transmitido e do ruído do canal.
A recepção ideal de sinais digitais é baseada na probabilidade mínima de erro como o “melhor” critério. Os erros considerados neste capítulo são causados principalmente por ruído branco gaussiano de banda limitada. Sob esta suposição, o sinal modulado digital binário é dividido em três tipos: sinal seguro, sinal de confiança e sinal de flutuação, e a probabilidade mínima de erro é analisada quantitativamente um por um. Além disso, é analisada a probabilidade de erro de recepção do sinal de banda multibase.
O princípio básico da análise é tomar o valor total de amostragem de um elemento de sinal receptor como um vetor no espaço vetorial receptor K-dimensional e dividir o espaço vetorial receptor em duas regiões. Determine se ocorreu um erro de acordo com a região em que o vetor recebido se enquadra. O diagrama de blocos do receptor ideal pode ser obtido e a taxa de erro de bit pode ser calculada pelo critério de decisão. Esta taxa de erro de bit é teoricamente ótima, ou seja, teoricamente a menor possível.
A taxa de erro de bit ideal do sinal binário determinado é determinada pelo coeficiente de correlação p e pela relação sinal-ruído E/n., mas não tem relação direta com a forma de onda do sinal. Quanto menor for o coeficiente de correlação p, menor será a taxa de erro de bit. O sinal 2PSK tem o menor coeficiente de correlação (p=-1) e a menor taxa de erro de bit. O sinal 2FSK pode ser considerado como um sinal ortogonal com um coeficiente de correlação p=0.
Para o sinal com sinal e flutuação, apenas o sinal FSK é utilizado como análise representativa, pois neste canal a amplitude e a fase do sinal são alteradas aleatoriamente devido à influência do ruído, portanto o sinal FSK é principalmente adequado para aplicação. A demodulação incoerente é o melhor método de recepção devido à mudança aleatória de fase do sinal causada pelo canal.
Ao comparar a taxa de erro de bit do receptor real e do melhor receptor, pode-se ver que se a relação de potência sinal-ruído r no receptor real for igual à razão E/n da energia do código e da potência do ruído espectral densidade no melhor receptor, o desempenho da taxa de erro de bit dos dois é o mesmo. No entanto, porque o receptor real é sempre impossível de atingir este ponto. Portanto, o desempenho do receptor real é sempre inferior ao do melhor receptor.
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