Разработка и исследование спектрального метода приема цифровой информации в тропосферном радиоканале

• Автор: Ефимов, Владислав Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 131 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Анализ путей повышения скорости передачи цифровой информации по тропосферным радиоканалам и обоснование метода
спектральной обработки разнесенных многолучевых сигналов
1.1 Факторы, определяющие пропускную способность многолучевых радиоканалов
ЕЕ1. Статистические характеристики тропосферного радиоканала
1.1.2. Методика расчета помехоустойчивости при передаче цифровой информации по тропосферному радиоканалу
1.2. Расчетная оценка пропускной способности канала ТРРЛ
1.3. Обзор современных методов борьбы с селективно-частотными замираниями и межсимвольной интерференцией
1.4. Спектральная обработка многолучевых сигналов в тропосферном радиоканале
1.5. Структура устройства спектральной обработки сигнала
1.6. Выводы
Глава 2. Помехоустойчивость методов спектральной обработки многолучевых сигналов
2.1. Эффект «неявного» разнесения при оптимальном приеме сигнала, искаженного селективно-частотными замираниями
2.2. Помехоустойчивость спектрального метода подавления межсимвольной интерференции при разнесенном приеме
2.2.1. Прием одиночного сигнала
2.2.2. Разнесенный прием. Линейное спектральное сложение
2.2.3. Разнесенный прием. Оптимальное спектральное сложение
2.2.4. Автовыбор в спектральной области
2.3. Сравнительная эффективность методов спектральной обработки при разнесенном приеме многолучевых сигналов
2.4. Выводы
Глава 3. Оптимизация составного сигнала при спектральном методе
компенсации межсимвольной интерференции
3.1. Расчет значений опорного сигнала
3.2. Оценка уровня спектральных компонент
3.3. Принципы реализации устройства обработки составного
сигнала
3.4. Выводы
Глава 4. Экспериментальное исследование помехоустойчивости метода спектральной обработки при разнесенном приеме многолучевых сигналов
4.1. Моделирование многолучевого сигнала
4.2. Моделирование работы метода спектральной обработки сигнала на ЭВМ
4.2.1. Статический режим
4.2.2. Динамический режим
4.2.3. Исследование эффективности «неявного» разнесения
4.3. Экспериментальное исследование устройства спектральной обработки многолучевых сигналов
4.4. Выводы
Заключение
Список используемой литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Анализ современного состояния систем тропосферной связи показывает, что их дальнейшее развитие во многом связано с переходом на цифровые методы передачи информации. Использование этих методов имеет ряд преимуществ, позволяющих существенно повысить эффективность тропосферных радиорелейных линий (ТРРЛ), эксплуатационную надежность, оперативность в решение вопросов организации связи, коммутации каналов и сообщений.
До последнего времени основное внимание было уделено скоростям передачи цифровой информации до 1-2 Мбит/с, когда селективные замирания, существующие в канале связи, и малая многолучевость не приводят к значительной межсимвольной интерференции. На этих скоростях при использовании ИКМ, максимальное число организуемых телефонных каналов не превышает 15-20, что недостаточно для развертывания магистральной связи.
Повышение скорости передачи цифровой информации в тропосферном радиоканале связано с проведением специальных исследований и разработкой новых инженерных решений. Создание радиотехнического оборудования, работающего на скоростях до 10-12 Мбит/с, позволит увеличить пропускную способность ТРРЛ при передаче не только дискретной информации, но и речевых сообщений. Так при стандартном цифровом тракте 8,448 Мбит/с, методами ИКМ возможно организовать 120 телефонных каналов, а применение адаптивной дифференциальной ИКМ обеспечивает увеличение их числа в два раза.
При построении модемов для высокоскоростных цифровых ТРРЛ необходимо учесть рассеяние сигнала в канале связи, которое для одиночного сигнала проявляется в частотной области в виде селективночастотных замираний, а во временной - в виде расширения длитель-

2. Затем выбранные фрагменты информационного сигнала складываются, образуя составной сигнал:

у(О = Е + пц(0. (1.Ю.)
Амплитудно-частотный спектр составного сигнала будет «поражен» селективно-частотными замираниями в меньшей степени, чем в любом канале разнесения. Фазочастотная характеристика сигнала при таком преобразовании искажается, особенно в местах стыка частотных полос. Поскольку шумовая компонента нового составного сигнала не изменилась, то его обработка согласованным фильтром позволит скомпенсировать искажения фазочастотной характеристики и получить на выходе фильтра сигнал с максимальным отношением сигнал/шум при подавленной МСИ. Степень подавления МСИ зависит от близости амплитудно-частотного спектра полученного составного сигнала к амплитудно-частотному спектру неискаженной информационной посылки. Если её амплитудный спектр известен точно (что выполняется только при фазовой модуляции), то весовая обработка амплитуд составляющих сигнала на входе сумматора позволит сформировать необходимую форму спектра при «несущественной» окраске шумов. Обработка такого сигнала согласованным фильтром позволит получить максимальное отношение сигнал/ (шум+МСИ).
Таким образом, устройство содержит М полосовых фильтров 1 в каждой ветви разнесения, блок комбинирования 2, М блоков амплитудной подстройки, состоящих из схем оценивания 4 , схем управления 3 и перемножителя, источник опорных сигналов 5 , сумматор б и выходной согласованный фильтр 7. Выходы полосовых фильтров подключены к блоку комбинирования 2. Комбинирование, в принципе, осуществляется различными способами, например, путем автовыбора, линейного или оп-