Разработка и исследование математической модели и устройств нелинейной фильтрации сигналов в многолучевых каналах систем CDMA

• Автор: Корниенко, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

щ 1 РАЗРАБОТКА ОБЩЕЙ МЕТОДИКИ АНАЛИЗА СИСТЕМЫ

В УСЛОВИЯХ ПОМЕХ, ПРЕВЫШАЮЩИХ

ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН ПРИЕМНИКА.

1Л Классификация систем как объекта анализа. Общий подход к анализу характеристик нелинейных взаимодействий
1.2 Обоснование выбора метода анализа нелинейных эффектов в системах связи с шумоподобными сигналами и принципов его

адаптации применительно к задачам исследования.

1.3 Математическая модель многолучевого канала для системы радиосвязи с нелинейным приемником, работающей в условиях города

1.4 Постановка проблемы исследований

Выводы.
2 МОДЕЛЬ ПРИЕМА СИГНАЛОВ В ЛИНЕЙНЫХ
МНОГОЛУЧЕВЫХ КАНАЛАХ
2.1 Методы оценки помехоустойчивости систем сотовой связи с кодовым разделением каналов.
2.2 Разработка модели приема линейной части модели
2.3 Разработка адаптивной модели приема многолучевого сигнала
2.4 Анализ качества моделей.
Выводы.
3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УСТРОЙСТВ
ФИЛЬТРАЦИИ НЕИНФОРМАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
СИГНАЛОВ В УСЛОВИЯХ НЕЛИНЕЙНЫХ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ.
3.1 Классификация спектральных характеристик
3.2 Применение методов марковской теории оптимальной нелинейной фильтрации к синтезу систем технологии СОМА
3.3 Статистические характеристики процесса на выходе безынерционного нелинейного элемента.
3.4 Фильтрация сигнала в нелинейной части приемника.
Выводы.
4 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ ДЛЯ
ПРИЕМНИКОВ СИСТЕМЫ СОМА.
4.1 Оценка параметров сигнала в условиях нелинейных взаимодействий.
4.2 Задача оптимального обнаружения адреса абонента.
4.3 Фильтрация непрерывных параметров в частных случаях
4.4 Оценка эффективности систем с кодовым различением сигналов 1 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Проведена оценка помехоустойчивости предлагаемых устройств фильтрации сигналов в условиях многолучевости и нелинейных взаимодействий. Результаты расчетов показывают, что предлагаемые модели и устройства их реализующие обеспечивают выигрыш в помехоустойчивости при отношении сигнал/шум более раз не менее 3 дБ. В заключении обобщены итоги и результаты проведенных исследований. В приложениях показаны примеры расчета помехоустойчивости предлагаемых моделей. Научная новизна исследований заключается в следующем. Обоснована и решена задача приема сигналов в условиях многолучевости, позволяющая осуществить группирование лучей по различаемому признаку и минимизировать количество лучей участвующих в обработке сигнала. Разработан метод определения статистических характеристик случайного процесса после функционального преобразования, учитывающий фазовую структуру интермодуляционных продуктов и позволяющий осуществить их независимую обработку и исключить эффекты подавления. Практическая значимость работы состоит в следующем. Предложенное решение для приема сигнала в условиях многолучевости позволяет упростить схемы приемников в каналах с замираниями без существенного снижения их помехоустойчивости. Разработанный метод определения статистических характеристик случайного процесса после функционального преобразования может быть использован при синтезе систем фильтрации в задачах, требующих выделения и/или компенсации интермодуляцнонных продуктов. Разработанная математическая модель фильтрации может быть использована при решении задачи синтеза в целях обеспечения требуемой помехоустойчивости в сложных условиях электромагнитной обстановки. Разработанные схемы устройств фильтрации позволяют повысить эффективность функционирования приемных устройств в условиях воздействия помех, превышающих их динамический диапазон. На защиту выносятся следующие основные положения. Модель реализации многолучевого канала с учетом корреляционных связей лучей. Определение статистических характеристик процесса после нелинейного преобразования, с учетом фазовой структуры вектора случайных (неинформационных) параметров сигнала и комбинационных продуктов. Математическая модель устройства приема и обработки сложных сигналов в условиях интерференции и функциональных преобразований. Личный вклад автора состоит в следующем. Разработке модели и устройства приема сигналов в многолучевом канале с учетом корреляционных связей лучен. Определении первых двух моментов процесса на выходе безынерционного нелинейного элемента с учетом фазовой структуры его составляющих, включая интермодуляционные продукты. Разработке математической модели оценки неинформационных параметров сигналов, помех и интермодуляционных продуктов после функционального преобразования, исключающие накопление ошибок. Синтезе устройств фильтрации вектора непрерывных параметров на основе разработанной модели для практически важных случаев. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на VI научно-технической конференции «Вузовская наука Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, ), научно-технической конференции «Студенческая наука - экономике России» (Ставрополь, ), VIII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, ), I международной научно-технической конференции «Инфокоммуни-кационные технологии в науке, производстве и образовании» (Ставрополь, ), XII Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (Самара, ). Опубликовано статей и тезисов к докладам, в том числе по теме диссертационных исследований опубликовано печатных трудов, в том числе 6 статей в периодических научных изданиях; 5 публикаций в форме докладов на конференциях. Практическая значимость работы подтверждена двумя актами о реализации. Подана заявка на предполагаемое изобретение. Автор глубоко благодарен научному руководителю кандидату технических наук, доценту Александру Федоровичу Чипиге за постановку задачи и постоянное внимание к работе.