Повышение помехоустойчивости передачи дискретных сообщений по радиоканалам в системах сотовой связи стандарта GSM при мягком декодировании

• Автор: Багдасарян, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Обработка сигналов в стандарте GSM

1.1 Обработка сигналов на передающей стороне

1.1.1 Кодирование

1.1.2 Модуляция

1.1.3 Модель передаваемого сигнала „27

1.2 Канал связи „29

1.2.1 Физическая модель канала связи T9

1.2.2 Математическая модель канала связи

1.3 Обработка сигналов на приемной стороне „41

1.3.1 Алгоритмы оценки максимального правдоподобия последовательности 43 1.3.2 Алгоритмы оценки максимума апостериорной вероятности
1.4 МІМО „53
Выводы „56
2 Алгоритмы демодуляции и декодирования сигналов Л/-ФМ
2.1 Алгоритм мягкого декодирования на основе АКН при
демодуляции сигналов М-ФМ
2.2 Помехоустойчивость алгоритмов мягкого декодирования и жесткого декодирования при демодуляции сигналов М-ФМ
2.2.1 Помехоустойчивость алгоритмов мягкого декодирования и жесткого декодирования при демодуляции сигналов 2-ФМ
2.2.2 Энергетический выигрыш мягкого декодирования относительно жесткого декодирования при демодуляции сигналов 2-ФМ
2.2.3 Помехоустойчивость алгоритмов мягкого и жесткого декодирования при демодуляции сигналов 8-ФМ
2.2.4 Энергетический выигрыш мягкого декодирования относительно жесткого при демодуляции сигналов 8-ФМ
2.3 Алгоритм покоординатного перебора

Выводы
3 Пространственное разнесение на приеме и передаче
3.1 Предлагаемые способы разнесения в GSM
3.1.1 Способы разнесения на передаче
3.1.2 Способы разнесения на приеме
3.2 Пространственное разнесение на передаче и временное разнесение на приеме
3.2.1 Алгоритм демодуляции и вероятность ошибки при пространственно-разнесенной передаче с задержкой
3.2.2 Помехоустойчивость, достигаемая за счет перехода от одиночной передачи к пространственно-разнесенной при разной степени корреляции квадратурных компонент
3.2.3 Расчет энергетического выигрыша, достигаемого за счет перехода от одиночной передачи к пространственно-разнесенной в отсутствие корреляции квадратурных компонент
3.2.4 Расчет энергетического проигрыша, обусловленного наличием корреляционных связей квадратурных компонент
3.3 Одиночная передача и пространственное разнесение на приеме
3.3.1 Алгоритм демодуляции и вероятность ошибки при оптимальном когерентном пространственно-разнесенном приеме
Выводы
4 Исследования помехоустойчивости путем статистического
моделирования
4.1 Программная модель канала связи
4.2 Статистическое моделирование в условиях отсутствия замираний
4.3 Статистическое моделирование в замирающем канале
4.3.1 Режимы моделирования
4.3.2 Оценка достоверности результатов статистического моделирования с помощью доверительных интервалов
4.3.3 Статистическое моделирование ССПС GSM
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение

1.3.2 Алгоритмы оценки максимума апостериорной вероятности
Первым известным алгоритмом поэлементного приема стал алгоритм, предложенный Абендом и Фритчманом в 1970 г. [1]. В общем, этот рекуррентный алгоритм для детектирования символа после приёма ги+0»гя+д-і» —г2>г16 можно записать в виде [55]:
s{n) =arg{max/?(r„+I),rn+D.I,...rl |5W)p(j(,,))J
(1.42)
= arg-jmax £
[ ,(..о) s(.) >)
ГДЄ (1'43)
В 1974 г. JI. Баль, Д. Коке, Ф. Желинек, и Д. Равив предложили алгоритм декодирования сверточных кодов, основанный на критерии максимума апостериорной вероятности (МАВ или МАР в англ.) и названный в последующем по первым буквам фамилий его изобретателей алгоритмом BCJR [74]. В [25] приведено описание этого алгоритма и двух его модификаций, поэтому мы приведем только краткие сведения, которые позволят перейти к его статистическому моделированию.
В этом алгоритме производится вычисление вероятности перехода из состояния Sn в состояние Sn+l:
p(S..S„, |r),p(y"f""r). (1.44)

Для вычисления используется тот факт, что последовательность переходов является марковским процессом.
p{S„,S„tl,r) = а„ {S„) ■ у„ (S„ А+1,г) • р„ (S„+1). (1.45)
Таким образом, алгоритм сводится к вычислению трех множителей: а,
Риу.
6 И - параметр задержки, который выбирается так, чтобы превысить память сигнала, т.е. 1>>1.