Разработка методов обработки сигналов мобильных систем связи малого радиуса действия при представлении несущей динамической моделью в пространстве состояний

• Автор: Медведев, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АБГШ - аддитивный белый гауссовский шум
АРБ - абонентский радиоблок
АЦП - аналогово-цифровой преобразователь
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
БПФ - быстрое преобразование Фурье
БС - базовая станция
ВС — вектор состояний
ДФМн — двоичная фазовая манипуляция
ДЧМн — двоичная частотная манипуляция
КАМн - квадратурная амплитудная манипуляция
КФМн - квадратурной фазовой манипуляции
МАМн - М-ичная амплитудная манипуляция
MB MB - множество входов и множество выходов
МКАМ - М-ичной квадратурной амплитудной модуляции
ММК - матрица многолучевого канала
МРД - малый радиус действия
МСИ - межсимвольная интерференция
ОДФМн - ортогональная двоичная фазовая манипуляция
ОСШ - отношение сигнал/шум
ОФМн - относительная (дифференциальная) фазовая манипуляция
ОЧРК — ортогональное частотное разделение каналов
ПВ - плотность вероятности
ПС - пространство состояний
ПФ - преобразование Фурье
СКО - среднеквадратическое отклонение
СФ - согласованный фильтр
ФК - фильтр Калмана
ФКС - фильтр Калмана со случайной матрицей выхода
ЧМн - частотная манипуляция ШПС — широкополосные сигналы

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
1. ВЛИЯНИЕ МНОГОЛУЧЕВОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН НА КАЧЕСТВО МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Параметры многолучевых каналов и их классификация
1.2. Статистические характеристики замираний
1.3. Влияние замираний на помехоустойчивость приема
1.4. Методы повышения помехоустойчивости приема в каналах с замираниями
1.5. Выводы по первой главе
2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ МНОГОЛУЧЕВОГО КАНАЛА НА ОСНОВЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ В ПРОСТРАНСТВЕ 45 СОСТОЯНИЙ
2.1. Модель несущей в пространстве состояний
2.2. Представление многолучевого сигнала в пространстве состояний
2.2.1. Преобразование подобия моделей и понятие эквивалентности
2.2.2. Модель несущей в ПС с использованием обратимого преобразования
2.2.3. Модель многолучевого сигнала в ПС
2.3. Представление многочастотных сигналов в пространстве состояний
2.3.1. Связь МПС и ММК для разных частот
2.4. Стохастические характеристики матриц многолучевого канала
2.4. Выводы по второй главе
3. СИНТЕЗ И АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ ПРИЕМА В МНОГОЛУЧЕВОМ КАНАЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ НЕСУЩЕЙ В ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЙ

Все кривые вероятности ошибки, являющиеся функциями Eb/N0 или Es/N0 сдвигаются на lOlog(T/Ts) децибел вправо. Для типичных значений T/Ts =0,8 потери приблизительно равны 1 дБ.
Используют также различные комбинации приведенных выше методов.
В настоящее время применение находят многомерные сигналы с пространственно-временным кодированием и пространственным уплотнением [57-61]. Такие системы имеют множество передающих и приемных антенн. Каждая приемная антенна принимает сигнал от всех передающих антенн. При увеличении количества антенн более 7 помехоустойчивость приема становится близкой к АБГШ.
В системах мобильной связи 4-го поколения (4 G) используются системы с множеством входов и множеством выходов (МВМВ) или multiple-input-multiple-output (MIMO) [5, 62 - 63]. Такие стандарты как WiFi и WiMAX уже имеют системы пространственно-временного кодирования [64 — 70]. Разрабатываются адаптивные алгоритмы кодирования, которые позволяют улучшить характеристики систем. Однако такие алгоритмы очень сложны в реализации, поэтому используется малое количество антенн, обычно две.
В адаптивных алгоритмах используют фильтр Калмана (ФК) для оценки параметров канала. ФК исследовался применительно к каналам МВМВ в нескольких работах [72, 73]. В [73] предложен метод выравнивания частотной характеристика канала МВМВ. В [74] исследован вопрос использования ФК для задачи слежения за параметрами канала МВМВ. В [75] ФК рассматривался в качестве следящего устройства за параметрами селективного по частоте канала МВМВ при использовании пространственно-временного кодирования и сигналов ОЧРК.
В [76] разработан алгоритм декодирования данных для M*N МВМВ каналов. Проведена оценка эффективности алгоритма при использовании ФК