Исследование методов повышения помехоустойчивости систем радиосвязи с использованием технологии MIMO и пространственно-временной обработки сигнала

• Автор: Тимощук, Роман Сергеевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ПРИЕМА
1.1 Применение техники STP в системах MIMO
1.2 Особенности применения схемы с разнесенной передачей
1.3 Пространственно-временные блочные коды
1.4 Коды STBC высокого порядка
1.5 Квазиортогональные пространственно-временные блочные коды
1.6 Помехоустойчивость разнесенного приема в каналах с наличием
корреляции между параметрами
1.7 Адаптивный разнесенный прием сигналов OFDM
1.8 Постановка задачи исследования
1.9 Выводы по разделу
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ
КОРРЕЛЯЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАДИОСИСТЕМ С РАЗНОСОМ
ПЕРЕДАЧИ
2.1 Коэффициент пространственной корреляции
2.1.1 Модель канала связи
2.1.2 Модель пространственной корреляции
2.1.3 Коэффициент корреляции сигналов в двух соседних антеннах
2.2 Корреляция квазиортогонального пространственно-временного кода
2.2.1 Корреляция сигналов в схеме Аламоути
2.2.2 Коэффициент корреляции сигналов для четырехантенной системы
2.2.3 Коэффициент корреляции сигналов для восьмиантенной системы
2.2.4 Методика расчета обобщенной корреляционной модели для N-
антенных систем
2.2.5 Методика расчета коэффициента взаимной корреляции двух векторов сигнала в квазиортотональном коде
2.3 Выводы к разделу
3 ОЦЕНКА ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ РАДИОСИСТЕМ С РАЗНЕСЕННОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ
3.1 Помехоустойчивость приема в каналах с корреляцией
3.1.1 Влияние пространственной и кодовой корреляции
3.1.2 Анализ матрицы коэффициентов передачи
3.2 Расчет вероятности ошибки для частных случаев
3.2.1 2-х антенная система
3.2.2 4-х антенная система
3.2.3 8-ми антенная система
3.3 Зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для систем с 2-я, 4-я и 8-ю передающими антеннами в условиях пространственной и кодовой корреляции
3.4 Зависимость вероятности ошибки от SNR для систем SISO, MISO, SIMO
3.5 Анализ помехоустойчивости разнесенного приема сигналов OFDM
3.5.1 Разработка алгоритмов приема
3.5.2 Помехоустойчивость приема
3.6 Выводы по разделу
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
4Л Принципы компьютерного моделирования в среде MATLAB
4.2 Описание используемых моделей
4.2.1 Модель канала связи с 2-мя передающими антеннами и кодированием по схеме Аламоути
4.2.2 Модель канала связи с 4-мя передающими антеннами и
использованием квазиотртогонального метода кодирования
4.2.3 Модель канала связи с 8-ю передающими антеннами и
использованием квазиортогонального метода кодирования
4.3 Особенности моделирования радиосистем, использующих множественные антенны на передаче
4.4 Результаты исследования
4.5 Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

для частных случаев. Например, для случаев когда |R] « 1 или, |R|~ 1, или п » 1 [19].
Учитывая современное развитие вычислительных технологий, представляет большой интерес получение формул для расчета вероятности ошибки в аналитическом виде для любых п и любых значений коэффициента корреляции |R|.
С другой стороны, параметр р в формуле (1.26) является характеристическим только для случая корреляции между двумя коррелированными сигналами. В современных системах радиосвязи, в частности MIMO, используются не только множественные каналы передачи п > 2, но и применяются схемы пространственно-временного кодирования. В этом случае, параметр р не отражает реальную степень корреляции между каналами. Поэтому вместо него необходимо учитывать матрицу корреляции передаваемых сигналов, а также коэффициент множественной корреляции, возникающий вследствие влияния двух факторов - пространственной корреляции и взаимной корреляции передаваемых сигналов (кодовой корреляции).
1.7 Адаптивный разнесенный прием сигналов OFDM
В системах WiMAX, Wi-Fi, LTE и др. повышение скорости передачи достигается не только увеличением позиционности модуляции передаваемых сигналов, но и применением частотного уплотнения на основе технологии OFDM [55, 56, 57]. Простое увеличение скорости передачи ограничено временем запаздывания лучей в многолучевых каналах. В таких системах ортогональная расстановка поднесущих частот в технологии OFDM требует когерентной обработки принимаемых сигналов для полного их разделения. Поэтому в каждом ресурсном блоке поднесущих частот добавляются специальные опорные (пилотные) и синхронизирующие сигналы. В частности, в сотовых системах LTE опорные сигналы передаются через каждые шесть поднесущих частот. Они служат