Методы оптимального разделения потоков сложных сигналов и их применение в асинхронных системах связи

• Автор: Федоткин, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 164 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АСИНХРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ.

ФОРМИРОВАНИЕ ПАКЕТНЫХ СИГНАЛОВ

1.1. Кодовое разделение асинхронных каналов связи.

1.2. Модель системы с пакетной радиосвязью и проблема внутрипакетного уплотнения сигналов.

1.3. Скалярное аддитивное уплотнение с нелинейным разделением

1.4. Векторное аддитивное уплотнение с линейным разделением.

1.5. Многослойное уплотнение многопараметрических сигналов

ГЛАВА 2. ОПТИМАЛЬНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПАРЦИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ

ПАКЕТНЫХ СИГНАЛОВ.
2.1. Постановка задачи.
2.2.Теоретикоигровая модель системы связи.
2.3. Синтез оптимального приемника разделения на основе теоретикоигровых моделей
ГЛАВА 3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУРНЫХ ПОМЕХ В
ОБЩЕМ РАДИОКАНАЛЕ АСИНХРОННОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
3.1. Постановка задачи
3.2.Многомерная плотность распределения вероятностей суммарного потока сложных сигналов
3.3.Статистические свойства выборок на входе разделителя парциальных каналов.
ГЛАВА 4. ОПТИМАЛЬНЫЕ ПОРОГОВЫЕ РАЗДЕЛИТЕЛИ КАНАЛОВ
4.1. Постановка задачи о пороговом разделении.
4.2.Структура оптимальных пороговых разделителей.
4.3. Статистические свойства выходной величины типового звена порогового разделителя
4.4. Оценка качества оптимального приемника разделения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


С помощью частотного разделения радиоканалов, используемого в первую очередь в магистральных линиях многоканальных "двухточечных” систем, естественным образом разрешается и проблема асинхронной связи между рассредоточенными в пространстве и мобильными объектами, где многоканальность должна обеспечиваться именно и только средствами радиосвязи. Однако, если число объектов велико, то эффективность использования ресурсов радиоканала оказывается весьма низкой. С появлением импульсных систем связи формирование адресных признаков стало возможным строить не только на частотной основе, но и на основе временных различий в структуре импульсных сигналов. Так в многоканальных магистральных системах с временным разделением каналов [8 ] каждому каналу отводится некоторый временной интервал, занимающий строго фиксированное положение относительно тактовых точек. При временном разделении частотный диапазон используется более эффективно, однако, общее число каналов, особенно при передаче непрерывных сообщений, оказывается сравнительно небольшим. К тому же при связи между рассредоточенными и мобильными объектами необходимость строгой синхронизации всей системы требует сложных систем учета и непрерывной компенсации временных задержек. Растущая потребность в многоканальных системах связи, в особенности для обслуживания распределенных в пространстве и мобильных пользователей, стимулировала поиски новых принципов разделения каналов с асинхронно передаваемыми по общему радиоканалу сообщениями. На первоначальном этапе поисковые работы велись в двух направлениях. Одно из них связано с использованием импульсной модификации частотного уплотнения каналов. Разделение каналов здесь осуществляется на основе различия тактовых частот следования импульсов различных каналов [8, 0]. Другое направление явилось дальнейшим развитием систем временного уплотнения. Первый шаг состоял в том, что в системе синхронного временного разделения информационный импульс в парциальном модуляционном интервале "расщеплялся" на кодовую группу из нескольких подимпульсов с характерными для данного канала межимпульсными интервалами [4,5,0]. Полезное сообщение определялось либо по положению кодовой группы в пределах отводимой каналу части тактового интервала (последовательное кодообразование), либо по положению его в полном тактовом интервале (параллельное кодообразование) [, ]. Применение автономной адресации в виде специальной группы импульсов уменьшает влияние на процесс разделения в приемном конце случайных временных сдвигов относительно тактовых точек при уплотнении сигналов от многих рассредоточенных в пространстве и мобильных приемо-иередающих станций в системе с общей синхронизацией. Эти помехи, возникающие в системах многоканальной связи с общей синхронизацией и с кодовыми адресными признаками парциальных сигналов, получили название "шумов неортогональности". Наличие автономных адресных признаков в самом парциальном сигнале делает излишней общую синхронизацию системы. В результате появляется возможность использовать общий тракт передачи независимо многими абонентами одновременно по мере появления сообщений, подлежащих передаче. Эти возможности были реализованы в системах со свободным доступом [, , 2, 1, 2]. Вхождение в связь для абонентов подобной системы не требует перестроек высокочастотных цепей аппаратуры, поскольку для выбора нужного адресата достаточно произвести несложные переключения в блоке формирования адресов. Так же легко производится смена адресов. Увеличение числа абонентов достигается простым добавлением канального оборудования. Так как отпадает необходимость в центральной станции, резко повышается живучесть системы связи. Однако, в асинхронных системах с свободным доступом решающими оказываются внутрисистемные или структурные помехи, подобные шумам неортогональности в синхронных многоканальных системах импульсной связи. Это обстоятельство несколько снижает их бесспорные преимущества [4, 5,5]. В первое время усилия разработчиков были направлены к тому, чтобы найти способы уменьшения интенсивности импульсных потоков без существенного сокращения объема передаваемой информации. В году было предложено использовать для формирования адресной группы импульсов частотно-временную матрицу (ЧВМ) [ , , , , 6, 1].