Исследование и разработка модема сигналов со многими несущими частотами для передачи цифровой информации по КВ каналу

• Автор: Казанцев, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Список сокращений

Глава 1 Разработка модели радиолинии с использованием сигналов

сММН

1.1 Разработка математической модели канала связи КВ диапазона

с учетом неидеальности генераторного оборудования

1.2 Разработка математической модели радиолинии с использованием сигналов с ММН

1.3 Модель радиолинии с использованием сигналов с ММН в дискретном времени

1.4 Оценка длительности символа и защитного интервала

1.5 Оценка частотного интервала между поднесущими

1.6 Выводы по главе

Глава 2 Исследование помехоустойчивости модема сигналов с ММН

при неидеальности генераторного оборудования
2.1 Постановка задачи
2.2 Анализ помехоустойчивости при наличии частотной расстройки
в приемопередающей аппаратуре
2.3 Оценка помехоустойчивости при фазовом шуме в ВЧ каскадах приемопередающей аппаратуры
2.4 Исследование помехоустойчивости при расстройке частоты дискретизации
2.5 Выводы по главе

Глава 3 Разработка алгоритмов формирования и обработки сигналов с ММН для работы в условиях канала связи с переменными параметрами
3.1 Постановка задачи
3.2 Использование пилот-сигналов для оценивания импульсной характеристики канала связи
3.3 Разработка процедуры выбора параметров модема сигналов с ММН
3.4 Использование отсчетов циклического префикса для оценивания импульсной характеристики канала связи
3.5 Разработка модема сигналов с ММН для работы в условиях канала связи с переменными параметрами
3.6 Выводы по главе
Глава 4 Имитационное моделирование и практическая реализация
результатов диссертационной работы
4.1 Имитационное моделирование работы модема сигналов с ММН
в условиях канала связи с переменными параметрами
4.2 Практическая реализация результатов диссертационной работы
4.3 Натурные испытания разработанных модемов сигналов с ММН
4.4 Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А. Доказательство теоремы
Приложение Б. Результаты трассовых испытаний
разработанных модемов с ММН
Приложение В. Акт о внедрении результатов кандидатской
диссертационной работы на ОАО "СРЗ"
Приложение Г. Акт об использовании результатов кандидатской диссертационной работы в ГОУ ВПО "ИжГТУ"

Список сокращений
АБГШ - аддитивный белый гауссовский шум
АКФ - автокорреляционная функция
БПФ - быстрое преобразование Фурье
ВЧ - высокие частоты, высокочастотный
ДПФ - дискретное преобразование Фурье
ИХ - импульсная характеристика
КАМ - квадратурная амплитудная модуляция
КВ - коротковолновый
КС - канал связи
мки - межканальная интерференция
ммн - модуляция со многими несущими (частотами)
МП - максимальное правдоподобие
мси - межсимвольная интерференция
мско - минимум среднеквадратической ошибки
нк - наименьший квадрат
нч - нижние частоты, низкочастотный
овч - очень высокие частоты
ос - обратная связь
осп - отношение сигнал/помеха
осш - отношение сигнал/шум
ОФМ - относительная фазовая манипуляция
пс - пилот-сигнал
свч - сверхвысокие частоты
скс - состояние канала связи
ФМ - фазовая манипуляция
ци - цифровая информация
ЦП - циклический префикс
ЧПФ - частотная передаточная функция

возрастает из-за увеличения амплитуд спектральных составляющих сигналов от других поднесущих. При этом максимальное граничное значение дисперсии соответствует центральным подканалам, что объясняется наибольшей областью перекрытия спектра центрального подканала с сигналами от остальных подканалов.
Действительно, спектр сигнала в центральном подканале перекрывается со спектрами сигналов от других подканалов с обеих сторон (рис. 1.16). Наоборот, спектр сигналов в крайних подканалах перекрывается со спектрами сигналов от остальных поднесущих лишь с одной стороны. При этом, чем дальше от крайней поднесущей расположен сигнал / -ой поднесущей, тем меньше он влияет на сигнал в крайнем подканале.
Таким образом, в самом неблагоприятном положении оказывается центральные поднесущие, так как они расположены в середине спектра группового сигнала ММН и подвержены наибольшему потенциальному влиянию сигналов от других поднесущих. Следовательно, при нарушении ортогональности поднесущих вследствие МКИ вероятность ошибки для центральных поднесущих будет больше, чем для крайних.
Дальнейшее исследование ограничим рассмотрением центрального подканала как наихудшего случая. Оценим изменение мощности помехи при различном числе поднесущих М (рис. 2.7). При этом будем предполагать, что увеличение числа поднесущих происходит за счет увеличения полосы частот В всего канала при неизменной длительности символа Т, и, следовательно, при неизменной ширине подканала Д/= 1/Т. Из анализа рис. 2.7 следует, что увеличение числа поднесущих при неизменной Д/ незначительно влияет на увеличение «собственной помехи» в подканале и кривая зависимости при М = 30 совпадает с кривой М —* оо. Это объясняется тем, что наибольший вклад вносят соседние поднесущие, а влияние крайних поднесущих на центральный подканал незначительно. Такая тенденция характерна также и для других подканалов.
Таким образом, при неизменной Д/ (при соответствующем расширении полосы канала) влиянием числа поднесущих на величину «собственной» помехи можно пренебречь.