Исследование и разработка методов передачи информации в высокоскоростных беспроводных сетях

• Автор: Аристархов, Василий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМ.
СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕГО ТРАКТА
1.1 Архитектура беспроводных самоорганизующихся сетей с
переменной топологией. Существующие стандарты персональной беспроводной связи
1.2 Физический уровень на основе сверхширокополосных
сигналов как приоритетный вариант построения беспроводных систем связи
1.3 Вычислительные платформы с процессорами общего
назначения для локальных систем связи
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ СИГНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Характеристики качества оптимального приемника для
модуляции без памяти. Сравнение различных типов модуляции
2.2 Обеспечение необходимой скорости передачи в рамках
разрабатываемого физического уровня. Компромисс - скорость передачи/помехоустойчивость/простота реализации
2.3 Последовательный детектор максимального правдоподобия
как пример оптимальной демодуляции для каналов с памятью
2.3.1 Оптимальный приемник для канала с межеимвольной интерференцией
2.3.2 Алгоритм Кловского-Николаева для оптимального посимвольного приема
2.3.3 Модель канала дискретного времени с межеимвольной интерференцией

2.3.4 Алгоритм Витерби для модели канала с дискретным
временем и белым шумом
2.3.5 Методы решения проблемы вычислительной сложности алгоритма МППП для декодирования принятой последовательности. Разработанный алгоритм оптимального
приема в целом на основе частотно-временных кластеров данных
2.3.6 Помехоустойчивость алгоритма МППП для канала связи с
МСИ при использовании независимых субпоследовательностей. Сравнение качества с существующими алгоритмами
2.4 Синхронизация. Особенности синхронизации в
сверхскоростных беспроводных сетях
2.4.1 Фазовая синхронизация
2.4.2 Символьная синхронизация
2.4.3 Сетевая синхронизация
2.5 Спектральная эффективность разработанных методов
передачи информации
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
АЛЬТЕРНАТИВНОГО ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ БЕСПРОВОДНОЙ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ СЕТИ
3.1 Принцип работы альтернативного физического уровня,
разработанного на основе предложенных методов передачи данных
3.2 Реализация синхронизации с использованием МППП
детектора
3.3 Принципиальная схема устройства - адаптера беспроводной
сети. Блок-схемы и алгоритмы работы физического уровня
3.3.1 Блок-схемы устройства
3.3.2 Алгоритм формирования сигнальных конструкций и
демодуляции данных
3.4 Реализация методов параллельного формирования сигнальных конструкций и адаптивного декодирования на основе процессоров
общего назначения с различным количеством вычислительных ядер

3.5 Способы организации излучающих структур
ГЛАВА 4. КАЧЕСТВО РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ
ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩЕГО ТРАКТА
4.1 Имплементация физического уровня беспроводной сети в
области частот [3,1-10,6] ГГЦ как пример использования разработанных методов передачи. Потенциальная пропускная способность. Частотное планирование
4.2 Теоретические модели каналов связи, используемые при
проектировании беспроводных систем связи
4.3 Помехоустойчивость различных типов простейшей
модуляции (ФМ-2, ЧМ-2, ЧММС)
4.4 Помехоустойчивость при различной скважности
4.5 Помехоустойчивость при различной точности оценки
импульсной характеристики канала связи и точности АЦП
4.6 Исследование спектральной эффективности различных
методов модуляции при построении миогополосных систем связи
4.7 Основные характеристики разработанного физического уровня в сравнении с существующими методами передачи
информации в беспроводных высокоскоростных системах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛОССАРИЙ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

С = 0По8г(1+|-),
(2.15)
где С - пропускная способность канала, У - полоса пропускания канала,
— - отношение сигнал/шум,

(2.16)
— отношение полосы пропускания канала к битовой скорости
Используя (2.15) и (2.16) можно получить следующее выражение: К
(2.17)
Вывод (2.17) представлен в [22]. Теоретически, при использовании достаточно сложной схемы кодирования, информацию по каналу можно передавать с любой скоростью Я<С со сколь угодно малой вероятностью

возникновения ошибки при отношении —больше предела Шеннона,

определяемого как (при условии — оо) :
Используя выражение (2.17) и вероятности ошибочного приема для различных типов модуляции (2.1), (2.6), (2.13) можно получить наглядный график зависимости эффективности канала от ширины полосы пропускания -“полоса - эффективность” (рисунок 2.4) [22]. Данный график описывает вероятности ошибочного приема при влиянии белого шума и не учитывает влияние соседних каналов друг на друга в многоканальной системе передачи. По данному графику можно сделать лишь первоначальный вывод о необходимом типе модуляции.