Линеаризованный алгоритм совместной декомпозиции группового сигнала в DS-CDMA системах на фоне негауссовских помех

• Автор: Чикрин, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 220 с. : ил.

Аннотация
Современные радиотехнические системы телекоммуникаций принадлежат к группе систем, наиболее интенсивно развивающихся для удовлетворения современных потребностей человека. Значительные темпы роста объема передаваемых данных приводят к необходимости разработок новых решений для повышения эффективности работы сетей, систем и устройств телекоммуникаций.
В представляемой диссертации произведены исследования в областях многопользовательского детектирования, регулировки мощности и оценивания параметров вероятностной структуры каналов связи ОЗ-СБМА-систем в присутствии комплекса сложных негауссовых помех. Синтезирован линейный по вычислительной сложности алгоритм совместной декомпозиции групповых сигналов ОБ-СБМА систем для случая негауссовских помех; определены основные ограничения по использованию данного алгоритма и пути их устранения. Разработан способ модификации существующих алгоритмов регулировки мощности для обеспечения корректной работы в негауссовых каналах связи. Определены эффективные процедуры адаптации параметров случайных процессов в системах связи реального времени.
В диссертации описано разработанное автором ПО УЛегЫ МкП, решающее задачи имитационного моделирования и исследования характеристик представленных алгоритмов приема и обработки сигналов, регулировки мощности и адаптации параметров случайных процессов в трактах радиосистем с различными параметрами. Осуществляется исследование традиционных и разработанных алгоритмов в различных радиотехнических телекоммуникационных системах.
Внедрение разработанных алгоритмов производится на примере макетного образца ГЛ О Н А С СО Р 8 - п р и е м н и к а «Созвездие» и комплекса информационного обмена и определения местоположения внутри помещений «Лабиринт».
Результаты диссертации свидетельствуют о решении научной задачи, заключающейся в разработке алгоритмов обработки сигналов в ПБ-СБМА системах при действии негауссовских помех. Разработанные алгоритмы позволяют добиться повышения таких показателей систем связи, как помехоустойчивость, чувствительность, системная емкость и качество обслуживания абонентов.
Оглавление
Аннотация
Оглавление
Введение
Глава 1. Проблемы и методы повышения помехоустойчивости в современных радиотехнических системах телекоммуникаций
1.1. Современные радиотехнические телекоммуникационные системы
1.1.1 Множественный доступ в радиотехнических телекоммуникационных
системах
1.1.2. Технологии расширения спектра
1.2. Проблемы повышения помехоустойчивости в радиотехнических телекоммуникационных системах
1.2.1. Внешние лимитирующие факторы
1.2.2. Внутренние лимитирующие факторы
1.3. Методы повышения помехоустойчивости
1.3.1. Методы борьбы с внешними лимитирующими факторами
1.3.2. Методы борьбы с внутренними лимитирующими факторами
1.4.1. Функциональные предпосылки негауссовости реального СПК
1.4.2. Эксперименты по установлению фактов негауссовости реальных СПК
1.4.2. Свойства полигауссовых смесей
Заключение по главе I
Глава 2. Алгоритмы совместной декомпозиции и регулировка мощности для сигналов
Ов-СОМА в негауссовой постановке
2.1. Алгоритмы совместной декомпозиции сигналов на фоне негауссовых помех
2.1.1. Обобщенный алгоритм совместной декомпозиции на фоне негауссовых помех
2.1.2. Математический синтез линейного по вычислительной сложности алгоритма совместной декомпозиции группового сигнала в П8-СОМА-системах
2.1.3. Синтез ФМ и АФМ видов модуляции для использования с разработанными алгоритмами совместной декомпозиции сигналов в Эв-СОМА системах
2.2. Алгоритмы регулировки мощности в условии негауссовых помех
2.2.1. Системы регулировки мощности с ОС в канале связи с гауссовой помехой
2.2.2. Системы регулировки мощности с ОС в канале связи с негауссовым комплексом помех
2.2.3. Традиционные и статистические методы выбора вектора мощностей в адаптивных АРМ с решающей обратной связью
Заключение по главе
Глава 3. Имитационное моделирование и исследование характеристик разработанных
алгоритмов приема, обработки сигналов и регулировки мощности
3.1. Алгоритмы адаптации параметров вероятностной модели сигнально-помеховой обстановки в канале связи
3.1.1. Задача адаптации параметров вероятностной модели в реальном времени
3.1.2. Методы аппроксимации параметров случайных процессов
3.2. Программное обеспечение имитационного моделирования
3.2.1. Постановка задачи имитационного моделирования
3.2.2. Функционал ПО УПегЫ МкН

3.3. Имитационное моделирование алгоритмов приема, обработки сигналов и регулировки мощности
3.3.1. ЕМ-адаптация сигнально-помеховой обстановки в реальном времени
3.3.2. Имитационное моделирование и сравнение характеристик традиционных и разработанных алгоритмов приема и обработки сигналов
3.3.3. Имитационное моделирование и сравнение характеристик традиционных и модифицированных алгоритмов регулировки мощности
Заключение по главе III
Глава 4. Внедрение разработанных алгоритмов в радиотехнические системы
телекоммуникаций различного назначения
4.1. Целевые радиотехнические телекоммуникационные системы
4.1.1. Современные глобальные навигационные спутниковые системы
4.1.2. Современные приемники ГНСС
4.1.3. Построение макетного образца приемника ГНСС «Созвездие» с использованием разработанной алгоритмической базы
4.1.4. Блоки предварительной и первичной обработки сигналов спутников
4.1.5. Блок вторичной обработки сигналов спутников
4.1.6. Экспериментальная проверка приемника ГНСС «Созвездие»
4.2. Современные совмещенные системы определения местоположения и передачи данных внутри помещений и закрытых пространств
4.2.1. Краткий обзор существующих систем
4.2.2. Структура и возможности АПК «Лабиринт»
4.2.3.Алгоритмы регулировки мощности и ЕМ-адаптации в системе «Лабиринт»148 Заключение по главе IV
Заключение
Список литературы
Приложение 1:
Листинг ПО имитационного моделирования Viterbi Mkll
1. Интерфейсный (управляющий) модуль - Main.pas
2. Инструментальный (вычислительный) модуль - Instrumental.pas

Многолучевое расширение
Время
передачи
одного
элементарного
сигнала

элементарных элементарных элементарных сигналов в сигналов в сигналов в коррелятор1 коррвлятор2 корреляторЗ
Рис. 1.19. Принимаемые сигналы в трехкомпонентном ИАКЕ-приемнике
На рис. 1.19 показаны профили мощности сигнала, соответствующие пяти передачам элементарных сигналов кодовой последовательности 10111, причем моменты наблюдения обозначены как Г_4 - для самого раннего наблюдения и Г0 - для самого позднего. На осях абсцисс показаны три компоненты, поступающих с задержками г,, г2 и г3. Полагается, что интервалы между моментами передачи Г, и интервалы между моментами задержек г, равны по длительности чипу.
В приемнике имеется блок зондирования, представляющий собой коррелятор -предназначенный для оценки времени задержки г,. После оценки задержек г, либо для восстановления каждого разрешимого многолучевого компонента используется отдельный коррелятор, либо применяется единый коррелятор для анализа комбинированного сигнала.
В рассмотренном на рис. 1.19 примере реализуется 1-й вариант, рассмотренный в предыдущем абзаце: используется три коррелятора, каждый из которых обрабатывает запаздывающую версию одной и той же последовательности элементарных сигналов 10111. В конце символьного интервала выходы корреляторов когерентно объединяются, после чего принимается решение по значению принятого символа.