Моделирование и оптимизация параметров систем связи, использующих многолучевую среду распространения сигналов

• Автор: Радько, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Глава 1 Моделирование многолучевых каналов связи. Общие подходы и особенности их реализации с учётом современных требований
1.1 Модели и методы математического описания каналов КВ связи
1.1.1 Цели и задачи имитационного моделирования коротковолновых каналов связи
1.1.2 Математическое описание многолучевых каналов связи и основные определения
1.1.3 Модели каналов связи КВ диапазона: их достоинства и недостатки
1.2 Принципы построения имитаторов каналов КВ связи
1.2.10собенности технической реализации имитаторов КВ каналов
1.2.2 Влияние методов реализации математической модели на исследуемые характеристики аппаратуры связи
1.2.3 Влияние методов реализации преобразования Гильберта
1.3 Особенности учёта современных методов обработки сигналов при построении имитаторов каналов связи
1.4 Методы построения многоканальных имитаторов каналов КВ связи для исследования дуплексных и сетевых режимов, а также
методов разнесённого приёма и передачи
Выводы по главе
Глава 2 Методы моделирования работы устройств итеративной обработки сигналов
2.1 Полуаналитический метод оценки BER по диаграммам EXIT charts
2.2 Метод оценки взаимной информации по неизвестному сигналу

Выводы по главе 2
Глава 3 Особенности современных методов обработки в КВ модемах. Итеративный алгоритм линейного выравнивания-декодирования, робастный по отношению к ошибкам оценок характеристик канала связи
3.1 Постановка и формальное математическое описание рассматриваемой задачи
3.2 Расчёт условной плотности вероятности распределения компонент вектора ИХ канала и корреляционной функции отсчётных значений шума при известных величинах их оценок
3.3 Оценка вычислительной сложности алгоритма и методы её уменьшения
3.4 Упрощенные робастные алгоритмы
Выводы по главе
Глава 4 Моделирование сетей КВ связи, включая сети, использующие принципы «кооперативного» МІМО
4.1 Введение и постановка задач
4.2 Манипуляционные коды для систем КВ связи, использующих методы кооперативного МІМО
4.3 Моделирование сетей связи с кооперативным МІМО. Анализ
характеристик помехоустойчивости
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список

В недавнем прошлом, благодаря возможности дальнего распространения сигнала, КВ связь являлась основным видом магистральной радиосвязи. Впоследствии она уступила свои позиции системам связи более высокочастотных диапазонов, в первую очередь, из-за невозможности значительного повышения скорости передачи данных, и стала переходить в разряд резервных видов связи.
В настоящее время в мире наблюдается возрождение КВ связи, что связано, в основном, с прогрессом в области реализации сложных алгоритмов обработки сигнала при помощи DSP и ПЛИС.
Это, в свою очередь, привело к востребованности новых алгоритмов обработки сигналов, видов модуляции и кодирования. Известно, что в системах КВ связи оказываются реализуемыми самые современные методы, которые ещё только ждут своей очереди для использования в системах связи других частотных диапазонов. Это связано с относительно небольшой полосой частот используемых сигналов, невысокой скоростью передачи данных, а также тем, что условия распространения сигналов в данном диапазоне являются одними из самых сложных, характеризуются значительной многолучёвостью, сложным характером замираний и разнообразием помеховой обстановки.
В настоящее время в системах связи КВ диапазона происходит переход от систем связи с частотной и относительной фазовой модуляцией к системам связи, использующим амплитудно-фазовые методы модуляции и сложные сигнально-кодовые конструкции в сочетании с современными итеративными методами обработки сигналов как последовательными (с использованием турбо эквалайзеров), так и параллельными (OFDM) модемами.
Очевидно, что достижение новых рубежей в области КВ связи (будь то радикальное повышение скорости передачи данных и/или повышение помехоустойчивости) невозможно без использования каких-либо новых особенностей канала распространения, неучтённых или недостаточно точно

, 1 1 1 1 1 ! 1 1 !
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
порядок фильтра
Рис.7 Величина выходного отношения сигнал/шум в полосе ТЧ канала на выходе фильтра Гильберта, спроектированного по методу Паркса-Мак-Клеллана при частоте дискретизации 16 кГц
нормированная частота
Рис.8 АЧХ различных способов аппроксимации фильтра Г ильберта
порядка