WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Крейнделин Виталий Борисович

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ

СИГНАЛОВ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СИСТЕМ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2009 1

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ГОУ ВПО МТУСИ).

Научный консультант:доктор технических наук, профессор _ Шлома Александр Михайлович

Официальные оппоненты: _доктор технических наук, профессор _ Афанасьев Валерий Петрович _ _доктор технических наук _ _ _ _ _ _ _ _Григорьев Владимир Александрович _ доктор технических наук, профессор _ Карташевский Вячеслав Григорьевич

Ведущая организация: _Федеральное государственное унитарное _предприятие Научно-исследовательский _институт Радио (ФГУП НИИР)

Защита диссертации состоится «» _ 2009 года в часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д219.001.03 при ГОУ ВПО МТУСИ по адресу: 111024, Москва, ул. Авиамоторная, д.8а, ауд. А-455.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МТУСИ

Автореферат разослан «» _ 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета _Т.П. Косичкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с ростом количества абонентов современные системы беспроводной связи должны обеспечивать прием информации в сложной помеховой обстановке. При этом высокое качество работы системы связи должно обеспечиваться при высоких скоростях передачи информации и высоких скоростях движения абонентов в условиях города. Поэтому в системах связи 3G и 4G применяются технологии кодового разделения каналов (CDMA), пространственновременного кодирования (STC) и ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM).

Системы связи CDMA известны уже несколько десятилетий. Их теория получила свое развитие в многочисленных трудах отечественных (Агеев Д.В., Бобровский В.И., Бураченко Д.Л., Варакин Л.Е., Венедиктов М.Д., Ипатов В.П. и др.) и зарубежных ученых (С.Верду, А.Витерби, С.Глисик, А.Грант, Р.Диксон и др.).





В системах сотовой подвижной радиосвязи 3G, использующих технологию CDMA, остро стоит проблема увеличения числа абонентов, одновременно обслуживаемых в пределах одной соты/сектора. От решения этой проблемы зависит коммерческая эффективность использования таких систем. Одним из путей ее решения является использование алгоритмов многопользовательской демодуляции.

Эти алгоритмы учитывают корреляцию между сигналами различных абонентов и компенсируют внутриканальные помехи путем совместной обработки сигналов. В настоящее время известы алгоритмы многопользовательской демодуляции, которые можно разделить на две группы: линейные алгоритмы (декоррелятор, демодулятор, оптимальный по критерию минимума среднеквадратической ошибки (МСКО)) и нелинейные алгоритмы (демодулятор, оптимальный по критерию максимального правдоподобия (МП), различные квазиоптимальные нелинейные демодуляторы).

Практическая реализация известных алгоритмов многопользовательской демодуляции при большом числе активных абонентов в соте/секторе затруднена либо из-за их высокой сложности, либо из-за их низкой эффективности.

Системы связи OFDM и STC получили широкое распространение в настоящее время. Теория этих систем рассматривалась в работах отечественных (Аджемов С.С., Быховский М.А., Елисеев С.Н., Мартиросов В.Е., Слюсар В.И., Шахнович И.В. и др.) и зарубежных ученых (С.Аламоути, Х.Джафаркани, Р.Калдербанк, А.Паулраж, Р.Прасад, О.Тикконен, Г.Фочини, А.Хоттинен и др.). В системах 4G, использующих технологию OFDM, актуальна проблема повышения спектральной эффективности при быстром движении абонентов в условиях города. В этих условиях точность фильтрации комплексных множителей поднесущих сигнала OFDM снижается и для компенсации этого снижения необходимо увеличивать плотность расположения пилот-символов на частотно-временной плоскости. Это приводит к уменьшению числа передаваемых информационных символов и, следовательно, к снижению спектральной эффективности. Поэтому актуальной является проблема повышения точности фильтрации комплексных множителей поднесущих сигнала OFDM.

Технология STC вошла в стандарты систем беспроводной связи 3G и 4G. В системах 4G, в которых используется STC, актуальна проблема повышения спектральной эффективности при сохранении высокой помехоустойчивости. Эти требования являются противоречивыми.

При использовании ортогонального STC обеспечивается высокая помехоустойчивость, но спектральная эффективность при этом оказывается недостаточно высокой. При использовании квазиортогонального STC можно получить высокую спектральную эффективность, но при этом помехоустойчивость снижается, особенно при использовании неоптимальных алгоритмов демодуляции.

В настоящее время имеется много работ, в которых предложены STC-матрицы, использование которых позволяет получить либо высокие характеристики помехоустойчивости, либо высокую спектральную эффективность. Однако во многих случаях достигнуть компромисса между требуемыми помехоустойчивостью и спектральной эффективностью не удалось. Поэтому актуальной является проблема синтеза новых квазиортогональных STC-матриц, позволяющих обеспечить более высокую помехоустойчивость при сохранении высокой спектральной эффективности, по сравнению с известными матрицами.





квазиортогональных STC-матриц может быть достигнута при применении оптимального по критерию МП алгоритма демодуляции. Однако этот алгоритм на практике трудно реализовать из-за высокой вычислительной сложности. Известны работы, где предложены квазиоптимальные алгоритмы демодуляции, имеющие меньшую вычислительную сложность, чем сложность оптимального алгоритма, но при этом имеющие худшие характеристики помехоустойчивости. Во многих случаях достигнуть компромисса между требуемой помехоустойчивостью и приемлемой вычислительной сложностью не удалось.

Актуальной является проблема синтеза алгоритмов демодуляции для систем связи с квазиортогональными STC-матрицами, применение которых позволило бы получить характеристики помехоустойчивости, незначительно уступающие характеристикам оптимального алгоритма демодуляции, при гораздо более низкой вычислительной сложности, что позволило бы применять их на практике.

В настоящий момент системы беспроводной связи поколений 3G и 4G получают широкое распространение в России и мире. Поэтому разработка научно обоснованных технических решений по разработке и развитию прикладных методов и алгоритмов обработки сигналов, позволяющих повысить эффективность систем беспроводной связи 3G и 4G, является актуальной задачей и может рассматриваться как решение крупной научно-технической проблемы, имеющей важное научное и практическое значение.

Целью диссертации является решение имеющей важное хозяйственное значение крупной научно-технической проблемы повышения эффективности систем беспроводной связи третьего и четвертого поколений, построенных на основе технологий кодового разделения каналов, ортогонального частотного мультиплексирования и пространственно-временного кодирования, заключаещееся в разработке новых методов и алгоритмов формирования и демодуляции сигналов, фильтрации изменяющихся во времени параметров канала связи.

Методы исследования. При проведении исследований в диссертационной работе используется следующий математический аппарат: теория оценивания, статистическая теория связи, теория линейной и нелинейной фильтрации марковских процессов, теория случайных процессов, теория численных методов, линейная алгебра и теория матриц, теория вероятностей и математическая статистика, теория оптимизации, теория вычислительной сложности алгоритмов и статистическое моделирование.

Личный вклад. Все основные результаты, составляющие содержание диссертации, разработаны соискателем самостоятельно. Из работ, опубликованных в соавторстве, в диссертацию включена только та их часть, которая получена лично соискателем.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. Разработан квазиоптимальный нелинейный итерационный метод демодуляции дискретных сигналов, основанный на минимизации эмпирического риска в форме функционала Тихонова.

2. Разработан нелинейный итерационный метод совместной демодуляции дискретных сигналов и фильтрации изменяющихся во времени параметров канала связи, основанный на рекуррентном решении уравнения Стратоновича.

3. Разработан новый метод полигармонической фильтрации параметров канала связи, позволяющий достичь высокой точности фильтрации в условиях доплеровского расширения спектра.

4. На основе разработанного нелинейного итерационного метода синтезирован ряд квазиоптимальных алгоритмов многопользовательской демодуляции для 5. На основе разработанного нелинейного итерационного метода синтезирован ряд квазиоптимальных алгоритмов демодуляции сигналов для систем беспроводной связи, использующих квазиортогональные STC-матрицы.

6. На основе разработанного нелинейного итерационного метода синтезированы квазиоптимальные алгоритмы совместной фильтрации изменяющихся во времени параметров канала связи и многопользовательской демодуляции для 7. На основе разработанного нелинейного итерационного метода синтезированы квазиоптимальные алгоритмы совместной фильтрации изменяющихся во времени параметров канала связи и демодуляции информационных символов 8. Разработан метод построения квазиортогональных STC-матриц, на основе которого получен ряд новых матриц для систем с STC.

Практическая ценность диссертации состоит в следующем.

1. Разработанные теоретические положения являются основанием для синтеза квазиоптимальных алгоритмов демодуляции цифровых сигналов и фильтрации параметров канала связи. Эти результаты использованы для разработки новых патентноспособных практических устройств многопользовательской демодуляции сигналов в системах CDMA, демодуляции квазиортогональноых пространственно-временных сигналов, а также для совместной демодуляции и фильтрации изменяющихся во времени параметров канала связи в системах 2. Разработанные новые квазиоптимальные методы и алгоритмы многопользовательской демодуляции для систем CDMA позволяют повысить пропускную способность (число активных абонентов в соте) при полиномиальной вычислительной сложности, по сравнению с известными алгоритмами.

3. Разработанные новые квазиоптимальные итерационные алгоритмы демодуляции сигналов STC, в частности, сигналов BLAST, позволяют создавать практически реализуемые алгоритмы и устройства обработки сигналов в условиях, когда в системе используются неортогональные STCматрицы, позволяющие получить высокую спектральную эффективность системы беспроводной связи.

4. Получены новые квазиортогональные STC-матрицы, позволяющие повысить помехоустойчивость систем беспроводной связи по сравнению с известными, включенными в стандарты 4G, матрицами, при сохранении высокой спектральной эффективности.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований, проведенных в диссертации, внедрены в разработках базовых станций систем сотовой подвижной радиосвязи стандарта CDMA2000, базовых станций систем абонентского радиодоступа стандарта IEEE 802.16, оборудования системы коротковолновой радиосвязи специального назначения в ОАО “Концерн “Созвездие”, ФГУП НИИР, соответствующими актами. Результаты исследований, проведенных в диссертации, были использованы в учебном процессе МТУСИ при чтении автором курсов лекций, а также нашли отражение в ряде учебных пособий, что подтверждается соответствующим актом.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзном семинаре "Синхронизация в широкополосных системах связи", (Минск, 1991); конференции Бизнес-Форума 'Мобильные системы - 2000' (Москва, 2000); Международном семинаре "Европейское сотрудничество в области развития мобильной персональной связи" (Москва, 2002);

57...64 Научных сессиях НТО РЭС им. А.С.Попова (Москва, 2002...2009);

Международной научно-технической конференции "Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций" (Рязань, 2004); 14-й Межрегиональной научно-технической конференции “Обработка сигналов в системах телефонной связи и вещания” (Нижний Новгород, 2006); Международной конференции "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (DSPA - 2007), г.Москва, 28-30 марта 2007 года; Международной научно-технической конференции "Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения" (INTERMATIC г.Москва (МИРЭА, 2007); Международной научно-технической школыконференции "Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию" (Москва, 2008).

Результаты исследований по теме диссертации регулярно докладывались на ежегодной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава МТУСИ в 1993...2009 гг.

Публикации. Основные материалы по теме диссертации были опубликованы в 96 печатных работах, в том числе в 28 статьях, опубликованных в журналах, входящих в Перечень ВАК Минобрнауки России, 5 учебных пособиях, 14 патентах на изобретения, а также отражены в трех монографиях, в том числе в одной монографии без соавторства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, содержащего 338 наименований и трех приложений.

Основной текст диссертации изложен на 290 страницах и содержит 85 рисунков и таблиц. Приложения содержат 17 страниц, в том числе акты, подтверждающие внедрение и использование результатов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новый нелинейный итерационный метод демодуляции дискретных сигналов, основанный на решении системы линейных алгебраических уравнений с шумом и минимизации эмпирического риска в форме функционала Тихонова, учитывающий дискретный характер компонент оцениваемого вектора информационных символов, не требующий перебора всех возможных состояний оцениваемого вектора информационных символов и имеющий полиномиальную вычислительную сложность.

2. Новый метод полигармонической фильтрации комплексного множителя канала связи, позволяющий существенно повысить точность фильтрации при движении абонентов системы беспроводной связи в условиях города, по сравнению с традиционными методами фильтрации. Это позволило существенно снизить энергетические потери в системах беспроводной связи, в случае, когда имеет место движение абонентов в условиях городской застройки.

3. Новые нелинейные итерационные алгоритмы многопользовательской демодуляции, полученные с помощью метода п. 1., имеющие низкую (полиномиальную) вычислительную сложность и характеристики, приближающиеся к характеристикам нелинейного демодулятора, оптимального по критерию МП.

4. Новый метод построения квазиортогональных STC-матриц, позволивший получить новые STC-матрицы, обеспечивающие энергетический выигрыш (1.3...1.4) дБ при BER=0.01 при равной символьной скорости (т.е. при равной квазиортогональными STC-матрицами, предусмотренными современными и перспективными стандартами систем беспроводной связи (IEEE 802.16e, IEEE 802.16m, IEEE 802.11n).

5. Нелинейный итерационный алгоритм демодуляции сигналов в системах беспроводной связи с квазиортогональным пространственно-временным кодированием, полученный с помощью метода п. 1. и обеспечивающий энергетический выигрыш (1.0...2.2) дБ при BER=0.01 (в зависимости от вида используемой в системе связи STC-матрицы) по сравнению с известным алгоритмом V-BLAST при более низкой вычислительной сложности.

6. Новый метод синтеза итерационных алгоритмов совместного оценивания вектора дискретных параметров и фильтрации вектора непрерывных параметров сигнала, основанный на рекуррентном решении уравнения Стратоновича, позволивший получить конструктивные квазиоптимальные алгоритмы совместной демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

7. Новый итерационный алгоритм однопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи, полученный с помощью метода п. 6., применение которого позволило существенно повысить помехоустойчивость (на 2..3 дБ) системы беспроводной связи с кодовым разделением каналов стандарта CDMA2000 по сравнению с традиционно используемыми раздельными алгоритмами демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

8. Новый итерационный алгоритм совместной многопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи, полученный с помощью метода п. 6., применение которого позволило реализовать потенциальные возможности многопользовательской демодуляции и повысить число активных абонентов в соте системы беспроводной связи стандарта CDMA2000 в 2...5 раз по сравнению с раздельно применяемыми алгоритмами многопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

9. Новый алгоритм совместной итерационной демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи, позволивший уменьшить плотность расположения пилот-символов в системах беспроводной связи OFDM стандарта IEEE 802.16e, работающих в условиях движения абонентов и городской застройки, в 8 раз и тем самым повысить спектральную эффективность таких систем в 1.8 раза без снижения помехоустойчивости.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель диссертации и основные положения, выносимые на защиту, указаны научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе проводится анализ предметной области исследований. С этой целью рассматриваются модели канала связи в системах CDMA и STC. Показывается, что модель канала связи для таких систем представляет собой систему линейных алгебраических уравнений с шумом:

где - неизвестный вектор дискретных информационных символов; B - известная комплексная матрица, характеризующая свойства канала и метод передачи сигнала;

- комплексный вектор шумов наблюдения; y - наблюдаемый вектор.

Рассмотрены известные методы демодуляции сигналов в этих системах.

Показано, что многопользовательская демодуляция требует значительно более высокой точности фильтрации комплексного множителя канала связи, чем известный корреляционный алгоритм демодуляции. Поэтому актуальной является проблема разработки методов совместной многопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

В современных и перспективных системах беспроводной связи (стандартов IEEE 802.16e, IEEE 802.16m, IEEE 802.11n, LTE) наряду с ортогональными STCматрицами широко используются квазиортогональные STC-матрицы, поскольку они позволяют обеспечить более высокую спектральную эффективность. Актуальной является проблема синтеза новых STC-матриц, применение которых позволило бы повысить энергетическую эффективность систем беспроводной связи по сравнению с системами, использующими известные квазиортогональные STC-матрицы, при сохранении высокой спектральной эффективности.

Проведен сравнительный анализ характеристик известных алгоритмов демодуляции для систем связи с STC. Известные алгоритмы демодуляции для систем с квазиортогональными STC-матрицами либо имеют чрезмерно высокую вычислительную сложность, либо имеют большие энергетические потери по сравнению с оптимальным демодулятором. Поэтому актуальной является проблема синтеза демодуляторов для систем с квазиортогональными STC-матрицами, обеспечивающих характеристики, близкие к характеристикам оптимального демодулятора, но имеющих низкую вычислительную сложность.

Рассмотрена проблема фильтрации неизвестного множителя канала в системах связи с подвижными абонентами. В таких системах имеет место доплеровское расширение спектра, которое затрудняет работу алгоритмов фильтрации комплексного множителя канала. Это связано с тем, что при доплеровском расширении спектра изменение во времени комплексного множителя канала может происходить очень быстро, что требует применения следящих систем высокого порядка. Такие системы обычно неустойчивы. Отсюда следует актуальность разработки новых методов фильтрации комплексного множителя канала, работоспособных в условиях доплеровского расширения спектра сигнала.

Рассматриваются известные методы совместной демодуляции дискретных сигналов и фильтрации неизвестных параметров канала связи. Эти известные методы не позволяют достигнуть приемлемого компромисса между точностью фильтрации и демодуляции и вычислительной сложностью, при их применении в системах беспроводной связи, использующих технологии CDMA и OFDM.

По результатам анализа предметной области исследований определен круг решаемых в работе задач, определяющих актуальность поставленной проблемы:

увеличения емкости и помехоустойчивости систем беспроводной связи, использующих технологии CDMA, OFDM и STC.

Во второй главе разработан итерационный метод решения систем линейных уравнений, который учитывает дискретность множества значений вектора оцениваемых информационных символов.

Уравнение (1) может быть преобразовано к следующему виду:

где f ( ) =, - нелинейная функция от комплексного вектора ; - случайный вектор с корреляционной матрицей R ; Y - вектор преобразованных наблюдений.

Показано, что оценка i, минимизирующая эмпирический риск, в первом приближении может быть получена с помощью итерационного процесса:

с начальным условием 0, где K i - некоторая последовательность матриц.

Некоторые варианты нелинейной функции f ( ) (для одной компоненты) приведены на рисунке 1. Если в качестве функции f ( ) использовать разрывную функцию (см. кривую 1 на рисунке 1), то задача оценивания дискретного случайного вектора при линейном уравнении наблюдения может быть заменена эквивалентной ей задачей оценивания непрерывного случайного вектора при нелинейном уравнении наблюдения.

При выборе кривой 1 в качестве f ( ) решение задачи оценивания в (2) затруднено ее разрывным характером. Поэтому вместо разрывной функции f ( ) будем использовать непрерывную функцию (см. кривую 2 на рисунке 1).

Рассмотрим синтез нелинейной функции f ( ). Пусть на некоторой итерации алгоритма (3) получена оценка. Представим эту оценку в виде:

где - комплексный случайный вектор с независимыми компонентами.

Перепишем уравнение (4) в скалярной форме:

где k - случайная ошибка оценивания, имеющая дисперсию.

Выражение для оценки k, оптимальной по критерию МСКО, в случае гауссовского распределения ошибки оценивания k имеет следующий вид:

= f ( ) = --------------------------------------------------------------------------------------------------, (6) где M 0 - кратность используемой модуляции; ( 1 ) ;… ( M 0 ) - множество состояний, которые может принимать комплексный информационный символ.

Использование выражения (6) при высоких порядках модуляции связано со значительными вычислительными трудностями. Поэтому для ряда методов цифровой модуляции предложена простая и удобная в вычислительном отношении аппроксимация выражения (6).

В третьей главе разрабатывается и исследуется новый метод фильтрации неизвестного комплексного множителя канала связи.

При движении абонентов системы беспроводной связи в условиях городской застройки имеет место явление доплеровского расширения спектра. При доплеровском расширении спектра временные флуктуации комплексного множителя канала могут быть аппроксимированы суммой гармоник со случайными фазами (известная модель Джейкса).

Рассмотрим фильтрацию комплексного множителя канала связи, основанную на представлении принимаемого сигнала в виде суммы нескольких квазигармонических составляющих, фазы и амплитуды которых являются функциями времени.

Рассмотрим уравнение наблюдения:

где n - шум наблюдения; h n - отсчеты комплексного множителя канала связи, изменение во времени которого аппроксимировны следующим образом:

где f p - частоты квазигармонических составляющих; p - неизвестные случайные фазы квазигармонических составляющих; p ( n ) - изменяющиеся во времени комплексные амплитуды квазигармонических составляющих, которые предполагаются неизвестными.

Модель сигнала (7), (8) может быть представлена в следующей форме:

комплексный вектор-столбец;

Будем использовать модель изменения во времени вектора n :

где n - вектор шумов возбуждения с корреляционной матрицей 2 1 ; 0 1 числовой параметр.

Задачу фильтрации неизвестного множителя канала h n можно заменить на задачу фильтрации неизвестного комплексного вектора n, поскольку h n = T n n.

На основе уравнений состояния (10) и наблюдения (9) с помощью известной теории линейной фильтрации Калмана нетрудно записать алгоритм фильтрации:

где V n - априорная корреляционная матрица ошибок; U n - апостериорная корреляционная матрица ошибок; K n - коэффициент усиления фильтра Калмана.

Следует отметить, что комплексные амплитуды гармоник в модели Джейкса изменяются во времени существенно медленнее, чем сам комплексный множитель канала. Это позволяет существенно упростить алгоритм фильтрации.

На рисунке 2 приведены зависимости вероятности ошибки на бит от отношения сигнал/шум для демодулятора при использовании модуляции ФМ-4. Кривые построены для случаев когерентного приема и квазикогерентного приема, когда на приемной стороне производится фильтрация комплексного множителя канала связи с помощью алгоритма (11).

Из рисунка 2 видно, что при квазикогерентном приеме сигналов ФМ-4, с использованием предложенного метода полигармонической фильтрации (11) также имеют место небольшие энергетические потери (менее 0.5 дБ при BER=0.01) по сравнению с когерентным приемом.

Разработаный метод полигармонической фильтрации комплексного множителя канала связи, позволяет существенно повысить точность фильтрации при движении абонентов системы беспроводной связи в условиях города, по сравнению с традиционными методами фильтрации.

Рисунок 2. Зависимости вероятности ошибки на бит от отношения сигнал/ шум при когерентном и квазикогерентном приеме. Модуляция ФМ-4.

Проведено обобщение разработанного метода полигармонической фильтрации на случай системы беспроводной связи с несколькими передающими и несколькими приемными антеннами (MIMO).

В четвертой главе решается задача синтеза итерационных алгоритмов многопользовательской демодуляции.

В первой главе были рассмотрены многопользовательскте демодуляторы, для реализации которых необходимо вычисление обратной матрицы. Поэтому непосредственная реализация декоррелятора и демодулятора, использующего критерий МСКО, на практике требует значительных вычислительных затрат. В силу этого нужно рассмотреть линейные квазиоптимальные многопользовательские демодуляторы, реализация которых не требует обращения матрицы R.

Синтез алгоритмов многопользовательской демодуляции для простоты проводится на примере однолучевой синхронной модели сигнала в системе CDMA, когда задержки сигналов различных абонентов одинаковы.

В первой главе показано, что модель принмаемого сигнала в системе CDMA может быть записана в следующей обобщенной форме:

где A - диагональная матрица, составленная из комплексных амплитуд A k сигналов пользователей; R - корреляционная матрица кодовых последовательностей; вектор комплексных информационных символов сигналов пользователей; Y - вектор наблюдений; - комплексный случайный вектор шумов наблюдения.

Применительно к модели (12) задача многопользовательской демодуляции заключается в такой обработке вектора Y, чтобы получить оценку вектора, наилучшую в смысле некоторого критерия.

Запишем известное выражение для оценки критерию МСКО:

где N - база сигнала.

Выражение (13) можно переписать следующим образом:

где диагональная матрица D содержит диагональные элементы матрицы R ;а нижняя треугольная матрица L содержит только элементы матрицы R, лежащие ниже главной диагонали (поддиагональные элементы).

С учетом (15) нетрудно получить итерационный алгоритм типа 1 рeшения системы линейных уравнений (14) где - числовой параметр.

Для рeшения системы (14) может быть также использован итерационный алгоритм типа 2:

Для итерационного рeшения системы линейных уравнений (14) может быть использована итерационная процедура:

где:

где min и max - наименьшее и наибольшее собственные значения матрицы A. Выражения (18) и (19) описывают демодулятор типа 3.

A'R Вычисление собственных значений матрицы является весьма сложной задачей, поэтому, чтобы использовать на практике демодулятор типа 3, необходимо использовать вместо собственных значений min и max их оценки.

Из выражений (16), (17) и (18) видно, что линейные итерационные алгоритмы демодуляции типов 1, 2 и 3 имеют аналогичные структуры и могут быть описаны в виде следующего линейного рекуррентного соотношения:

где K s - коэффициент, опеределяемый видом алгоритма демодуляции.

Показано, что линейные итерационные многопользовательские демодуляторы типов 1, 2 и 3 имеют характеристики помехоустойчивости, близкие к характеристикам помехоустойчивости линейного многопользовательского демодулятора, оптимального по критерию МСКО.

Вычислительная сложность этих демодуляторов примерно одинакова, линейно зависит от числа итераций s max и квадратично зависит от числа абонентов K в системе CDMA. При небольшом числе итераций (при s max K ) вычислительная сложность оказывается ниже сложности оптимального по критерию МСКО демодулятора.

Рассмотренные выше алгоритмы многопользовательской демодуляции относятся к классу линейных алгоритмов. Основным достоинством этих алгоритмов является невысокая вычислительная сложность, однако они существенно уступают по характеристикам помехоустойчивости оптимальному по критерию МП многопользовательскому демодулятору. Для того, чтобы улучшить характеристики алгоритмов многопользовательской демодуляции и тем самым приблизить их к потенциально возможным, необходимо выйти за рамки класса линейных алгоритмов и рассматривать нелинейные алгоритмы.

Во второй главе был разработан подход, позволяющий синтезировать нелинейные итерационные алгоритмы демодуляции дискретных сигналов. Применяя этот подход к линейному демодулятору типа 1 (16), можно получить следующий итерационный алгоритм:

Выражение (21) определяет нелинейный итерационный алгоритм многопользовательской демодуляции типа 1. Его принципиальное отличие от линейного итерационного алгоритма демодуляции типа 1 (21) заключается в наличии нелинейной функции f ( ) на каждой итерации.

Аналогичным образом на основе линейного итерационного демодулятора типа 2 (17) можно получить следующий нелинейный итерационный алгоритм многопользовательской демодуляции типа 2:

В свою очередь, аналогичным образом на основе линейного итерационного демодулятора типа 3 (18) можно получить нелинейный итерационный алгоритм многопользовательской демодуляции типа 3:

Из выражений (21), (22) и (23) видно, что нелинейные итерационные алгоритмы многопользовательской демодуляции типов 1, 2 и 3 имеют сходные структуры и могут быть описаны в виде следующего нелинейного соотношения:

где значения матричного коэффициента K s определяются выражениями (20) в зависимости от вида алгоритма демодуляции.

На рисунке 3 приведена обобщенная структурная схема устройства, реализующего нелинейный итерационный алгоритм многопользовательской демодуляции, определяемый рекуррентным соотношением (24).

Сравнительный анализ характеристик нелинейных итерационных демодуляторов был проведен с помощью статистического моделирования, которое проводилось при отношении сигнал/шум 8 дБ, базе сигнала N = 64, модуляции ФМ-2, отсутствии замираний и когерентном приеме.

На рисунке 4 для примера приведены зависимости вероятности ошибки на бит от числа активных абонентов в секторе/соте системы CDMA для демодулятора типа (24) при K s = s A' и 4 итерациях, а также для известных линейных демодуляторов.

Рисунок 3. Структурная схема устройства, реализующего нелинейный итерационный алгоритм многопользовательской демодуляции Рисунок 4. Характеристики помехоустойчивости алгоритмов Сравнительный анализ характеристик показал, что нелинейные многопользовательские демодуляторы типов 1, 2 и 3 имеют характеристики помехоустойчивости, заметно превосходящие характеристики помехоустойчивости линейного многопользовательского демодулятора, оптимального по критерию МСКО.

Среди исследованных нелинейных многопользовательских демодуляторов наилучшие характеристики помехоустойчивости имеет демодулятор типа 3.

Результаты сравнительного анализа эффективности нелинейных итерационных демодуляторов с известными демодуляторами, _приведены в таблице 1. Применение демодулятора типа 3 позволяет увеличить емкость системы CDMA по сравнению с линейным демодулятором, оптимальным по критерию МСКО, с 33 абонентов до абонентов, т.е. примерно в 1.8 раза.

Вычислительная сложность синтезированных нелинейных алгоритмов многопользовательской демодуляции существенно не отличается от сложности соответствующих линейных алгоритмов.

Таблица 1. Эффективность синтезированных нелинейных демодуляторов и известных линейных демодуляторов.

Выше были разработаны методы синтеза линейных и нелинейных алгоритмов многопользовательской демодуляции.

Как правило, в системах беспроводной связи используются различные методы помехоустойчивого кодирования. В то же время описанные выше алгоритмы многопользовательской демодуляции рассматривались без учета наличия в системе связи помехоустойчивого кодирования. Традиционным подходом к построению многопользовательских демодуляторов является подход, когда сигналы каждого абонента декодируются раздельно.

Этот подход предполагает, что операция декодирования производится после многопользовательской демодуляции. Такое построение приемника не использует потенциальные возможности декодера для компенсации сигналов мешающих абонентов. С целью улучшения компенсации помех необходимо использовать совместно многопользовательскую демодуляцию и декодирование.

Информацию о зависимости между символами внутри кадра можно учесть при подавлении помех между абонентами, если ввести операции декодирования и кодирования внутрь итерационной процедуры многопользовательской демодуляции.

С помощью разработанного во второй главе итерационного метода получен итерационный алгоритм многопользовательской демодуляции, использующего операции кодирования и декодирования на каждой итерации.

Основная особенность данного алгоритма многопользовательской демодуляции состоит в том, что за счет исправляющих свойств помехоустойчивого кода может быть значительно повышена точность формирования “реплики”. Это позволяет достигнуть более точной компенсации помех между абонентами.

Сравнительный анализ характеристик итерационных алгоритмов совместной многопользовательской демодуляции и декодирования был проведен с помощью метода статистического моделирования для модели сигнала, соответствующей обратному каналу системы беспроводной связи 3G стандарта CDMA2000 при отношении сигнал/шум 12 дБ, базе сигнала N = 2, модуляции ФМ-2, сверточного кодирования со скоростью 1/4, многолучевой модели канала связи типа ITU Channel A, наличии рэлеевских замираний и когерентном разнесенном приеме на 2 антенны.

На рисунке 5 приведены зависимости вероятности ошибки на кадр FER от числа активных абонентов в секторе/соте системы CDMA для традиционного демодулятора (корреляционного демодулятора) с последующим декодированием;

демодулятора с раздельным декодированием; демодулятора, использующего операции кодирования и декодирования на каждой итерации, с 3 итерациями.

Показано, что итерационный многопользовательский демодулятор, использующий операции кодирования и декодирования на каждой итерации, позволяет увеличить емкость системы беспроводной связи 3G стандарта CDMA2000 в 3 раза по сравнению с корреляционным демодулятором, и в 1.5 раза по сравнению с многопользовательским демодулятором, оптимальным по критерию МСКО, с раздельным декодированием.

Характристики алгоритмов многопользовательской демодуляциисскодированием Характеристики алгоритмов многопользовательской демодуляции кодированием Вероятностьероятность ош бки на кадр Произведено также обобщение разработанных линейных и нелинейных итерационных алгоритмов многопользовательской демодуляции на случаи однолучевой асинхронной модели канала связи и многолучевой асинхронной модели канала связи.

В пятой главе разработан метод синтеза и синтезирован ряд квазиортогональных STC-матриц для систем связи, использующих технологию STC, а также проведен синтез линейных и нелинейных итерационных алгоритмов демодуляции для этих систем связи.

В стандарте IEEE 802.16e-2005 системы WiMax предусматривается использование ряда STC-матриц. В частности, для двух передающих антенн ( N Tx = 2 ) используются матрицы Аламоути и BLAST:

где 1 и 2 - передаваемые комплексные информационные символы.

Кроме того, для двух передающих антенн используется матрица Golden:

Матрицы B 2 ( 1, 2 ) и C 2 ( 1, 2, 3, 4 ) являются неортогональными STCматрицами, которые обеспечивают одинаковую, и при этом максимальную, кодовую скорость, равную N Tx = 2. Это означает, что спектральная эффективность систем беспроводной связи, использующих матрицы B 2 ( 1, 2 ) и C 2 ( 1, 2, 3, 4 ) будет одинаковой. В то же время применение матрицы C 2 ( 1, 2, 3, 4 ) дает значительный энергетический выигрыш (1...2 дБ, в зависимости от параметров системы связи) по сравнению с матрицей B 2 ( 1, 2 ) при использовании демодулятора, оптимального по критерию МП.

В случае четырех передающих антенн ( N Tx = 4 ) в стандарте IEEE 802.16eсистемы WiMax также предусматривается использование матрицы BLAST:

Матрица (27) обеспечивает кодовую скорость, равную N Tx = 4. К сожалению, ни в стандарте IEEE 802.16e-2005, ни в доступной литературе, не приводятся STCматрицы для числа передающих антенн, большего двух, и позволяющие обеспечить более высокую энергетическую эффективность, чем матрица BLAST типа (27), и при этом обеспечивающие максимальную кодовую скорость, равную N Tx.

Будем предполагать, что в системе связи имеются четыре передающие антенны, которые в течение четырех тактовых интервалов излучают 16 комплексных информационных символов 1, … 16.

Рассмотрим для этого случая следующую STC-матрицу:

размерности 2 2, структура которых определяется выражением (26).

Подставляя (26) в (28), после преобразований можно получить выражение для матрицы C 4 ( 1, … 16 ).

Кодовые скорости которые обеспечивают известная матрица BLAST (27) и предложенная матрица C 4 ( 1, … 16 ), одинаковы и равны N Tx = 4. Это означает, что спектральная эффективность систем связи с STC, которые используют матрицы (27) и C 4 ( 1, … 16 ) одинакова.

С целью исследования помехоустойчивости системы связи с STC, моделирование, которое проводилось при модуляции ФМ-4, наличии 4 передающих и 4 приемных антенн, наличии некоррелированных рэлеевских замираний, когерентном приеме, демодуляции по методу МП.

На рисунке 6 приведены зависимости вероятности ошибки на бит от отношения сигнал/шум на символ для матрицы системы BLAST B 4 (27) и для матрицы C 4 ( 1, … 16 ). Из рисунка 6 видно, что применение синтезированной STC-матрицы C 4 ( 1, … 16 ) позволяет получить заметный энергетический выигрыш (около 1.4 дБ при BER=0.01) по сравнению с системой BLAST, которая предусмотрена стандартом IEEE 802.16e-2005.

Разработанный подход обобщен на STC-матрицы более высокой размерности.

В результате получено обобщение матрицы Golden (26) на случай числа передающих антенн, равного N Tx = 2 ;p = 1 ;2 ;…. При этом кодовая скорость, которая обеспечивается полученной матрицей, составляет величину, равную числу передающих антенн N Tx.

Выше были рассмотрены STC-матрицы, обеспечивающие кодовую скорость, равную числу передающих антенн. Однако в ряде случаев требуется более высокая энергетическая эффективность, чем энергетическая эффективность, обеспечиваемая этими матрицами. В этих случаях используются STC-матрицы, обеспечивающие более низкую кодовую скорость, чем N Tx.

Рисунок 6. Зависимости вероятности ошибки от отношения сигнал/шум на символ для системы связи, использующей новую STC-матрицу, и системы В стандарте IEEE 802.16e-2005 системы WiMax в случае 4 передающих антенн ( N Tx = 4 ) предусмотрено использование неортогональной STC-матрицы:

Поскольку при использовании матрицы (29) осуществляется передача информационных символов в течение 2 тактовых интервалов, то матрица (29) обеспечивает кодовую скорость, равную N Tx 2 = 2. Матрица (29) является неортогональной STC-матрицей.

Рассмотрим синтез новой STC-матрицы, которая получена на основе матрицы Golden (26) и матрицы Аламоути (25):

Подставляя (26) в (30), после преобразований получим:

Матрица (31) обеспечивает кодовую скорость, равную N Tx 2 = 2. Таким образом, кодовые скорости, которые обеспечивают известная двойная матрица Аламоути (29) и синтезированная матрица (31), одинаковы.

Рассмотрим теперь синтез новой STC-матрицы, которая также получена (как и матрица (31)) на основе матрицы Golden (26) и матрицы Аламоути (25):

которых определяется (25).

Кодовая скорость синтезированной STC-матрицы (32) равна кодовой скорости матрицы (31) и равна 2.

Статистическое моделирование показало, что применение синтезированных матриц A 4 ( 1, 2, … 8 ) (31) и C 4 ( 1, 2, … 8 ) позволяет получить заметный энергетический выигрыш (около 1.3 дБ при BER=0.01) по сравнению с системой, использующей двойную матрицу Аламоути A 2 ( 1, 2, 3, 4 ) (29), предусмотренную стандартом IEEE 802.16e-2005 системы WiMax.

Рассмотрим общий метод синтеза STC-матриц. Пусть имеются две некоторые STC-матрицы:

• F ( 1, 2, …M ) - матрица размерности P Q, имеющая кодовую скорость r F = M Q и представляющая собой линейную матричную функцию от M комплексных информационных символов;

• G ( 1, 2, … N ) - матрица размерности I J, имеющая кодовую скорость r G = N J и представляющая собой линейную матричную функцию от N комплексных информационных символов.

Новая STC-матрица может быть получена на основе матриц F ( 1, 2, … M ) и Матрица (33) имеет размерность P I Q J и кодовую скорость r F = MN ( QJ ).

Синтезированные STC-матрицы являются частными случаями матрицы (33).

Рассмотрим теперь алгоритмы демодуляции для систем с STC.

Применяя подход, разработанный во второй главе, можно получить следующий нелинейный итерационный алгоритм демодуляции:

матрица, зависящая от матрицы комплексных множителей канала.

Сравнительный анализ характеристик синтезированных линейного и нелинейного итерационных алгоритмов демодуляции был проведен с помощью статистического моделирования, которое проводилось для системы BLAST с передающими и 8 приемными антеннами, при числе итераций s max = 35.

Моделирование показало, что алгоритм демодуляции (34) позволяет получить энергетические выигрыши около 7 дБ при BER=0.01 по сравнению с алгоритмом МСКО; и около 2.2 дБ при BER=0.01 по сравнению с алгоритмом V-BLAST. При этом алгоритм (34) имеет энергетические потери около 1.6 дБ при BER=0.01 по сравнению с алгоритмом демодуляции, оптимальным по критерию МП.

Показано, что синтезированный алгоритм (34) имеет полиномиальную вычислительную сложность (порядка N Tx s max ), которая гораздо ниже сложности оптимального по критерию МП алгоритма демодуляции и ниже сложности алгоритма V-BLAST.

В шестой главе разработан метод синтеза итерационных алгоритмов совместного оценивания вектора дискретных параметров и фильтрации вектора непрерывных параметров сигнала, основанный на рекуррентном решении уравнения Стратоновича. На основе этого метода получены итерационный алгоритм совместной однопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи и итерационный алгоритм совместной многопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи для системы CDMA Рассмотрим следующую модель наблюдаемого сигнала:

где Y i - наблюдаемый вектор; i - вектор комплексных символов; A i - диагональная матрица комплексных множителей канала связи; R - некоторая эрмитова матрица; i i - комплексная номер текущего информационного временного интервала;

некоррелированная во времени последовательность векторов шумов наблюдения с корреляционной матрицей V ; I - число тактовых интервалов. Матрица R имеет смысл корреляционной матрицы кодовых последовательностей.

Отметим, что векторы i комплексных символов могут быть либо известными на приемной стороне, либо неизвестными. Предположим, что для i J Q, где J Q = { i 1 ;i 2 ;…i Q }, и, в свою очередь, Q - число пилот-сигналов, векторы комплексных символов i известны на приемной стороне. Это означает, что векторы i, i J Q, являются пилот-сигналами. Для i J Q векторы i комплексных символов неизвестны на приемной стороне.

Введем в рассмотрение a i - вектор множителей канала, элементы которого есть диагональные элементы матрицы A i. Будем полагать, что эволюция во времени неизвестного вектора a i описывается следующим уравнением состояния:

где F - матрица перехода; i - комплексная некоррелированная во времени последовательность векторов шумов возбуждения с корреляционной матрицей W.

Введем также в рассмотрение диагональную матрицу i, на главной диагонали которой расположены элементы вектора i.

Модель сигнала (35) можно переписать в следующей форме:

Задача совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи применительно к уравнениям (35) (или (37)) и (36) состоит в том, чтобы путем обработки последовательности Y i, i = 1 ;2 ;… ;I, получить алгоритм оценивания неизвестного вектора i, i J Q, дискретных комплексных информационных символов и вектора a i непрерывных параметров канала связи (или матрицы A i ).

В результате решения этой задачи получен итерационный метод совместной демодуляции информационных символов и фильтрации параметров канала связи, работа которого может быть описана по шагам.

Шаг 1. Фильтрация вектора комплексных множителей канала связи a i :

с начальными условиями a 0 и V 0, в качестве которых используются оценки, полученные в процессе работы алгоритма на предшествующих временных интервалах (окнах).

Шаг 2. Демодуляция вектора i.

i = ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- – i i ' где D i На рисунке 7 приведены временные диаграммы, поясняющие метод совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи для случая системы беспроводной связи 3G стандарта CDMA2000.

На основе разработанного метода была решена задача синтеза алгоритма совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи для обратного канала (линия “вниз”) системы беспроводной связи 3G стандарта CDMA2000.

В системе связи стандарта CDMA 2000 каждый абонент имеет 4 канала, предназначенных для синхронизации и передачи информации: Пилот-канал, Основной канал, Дополнительный канал и Канал управления. Сигналы передаются по указанным каналам независимо друг от друга и их мощности могут сильно отличаться друг от друга.

Для реализации когерентного приема сигнала необходимо оценить комплексный множитель канала связи. Оценить его можно с помощью предусмотренного для этого Пилот-канала. Для достижения необходимой точности фильтрации комплексного множителя канала связи наряду с энергией Пилот-канала необходимо использовать энергию более мощных информационных каналов (Основного канала и/или Дополнительного канала).

Для синтеза алгоритма совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи будем использовать обобщенный подход, разработанный выше. В результате получим алгоритм, который работает следующим образом.

• На 1-й итерации ( s = 1 ) производится грубое оценивание изменяющихся во времени комплексных множителей всех лучей A p ( i ), p = 1 ;2 ;…Q, основанное на использовании энергии только Пилот-канала. Далее полученные не очень точные оценки комплексных множителей всех лучей используются в демодуляторе для получения мягких оценок символов информационных каналов на интервале времени, равном длительности всего кадра.

• На 2-й итерации ( s = 2 ) производится более точное оценивание комплексных множителей всех лучей, основанное как на использовании Пилот-канала, так и на использовании мягких оценок символов информационных каналов, полученных на предыдущей итерации. Далее полученные более точные оценки комплексных множителей всех лучей снова используются в демодуляторе для получения более точных мягких оценок символов информационных каналов.

• Далее описанный итерационный процесс повторяется s max раз.

Анализ характеристик синтезированного алгоритма совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи системы CDMA2000 был проведен с помощью метода статистического моделирования.

На рисунке 8 приведены зависимости относительной частоты ошибок на кадр (FER) от отношения сигнал/шум на чип для следующих алгоритмов:

квазикогерентного алгоритма демодуляции, использующего оценки комплексных множителей лучей, полученный с помощью только Пилот-канала (кривая 1);

алгоритма совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи системы CDMA2000 с различным числом итераций (кривые 2...9, соответствующие итерациям 2...9); когерентного алгоритма демодуляции, использующего истинные значения комплексных множителей лучей (кривая 10).

Статистическое моделирование проводилось при базе сигнала, передаваемого по Основному каналу, равной N = 32 ; сверточном кодировании со скоростью 1/4;

наличии Пилот-канала и Основного канала (мощность Пилот-канала меньше мощности Основного канала в 4 раза); многолучевой модели канала связи типа ITU Channel A; доплеровском расширении спектра F D = 200 Гц; наличии рэлеевских замираний и когерентном приеме.

Из рисунка 8 видно, что:

• синтезированный алгоритм совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи системы CDMA2000 при числе итераций s max = 9 имеет незначительные энергетические потери (менее 0.8 дБ) по сравнению с когерентным алгоритмом демодуляции;

• квазикогерентный алгоритм демодуляции, использующий оценки комплексных множителей лучей, полученные с помощью только Пилот-канала, неработоспособен при указанных исходных данных.

Рисунок 8. Зависимости FER в Основном канале системы CDMA2000 от отношения сигнал/шум для различных алгоритмов демодуляции.

С целью дальнейшего повышения точности фильтрации комплексного множителя канала связи при многопользовательской демодуляции перейдем к рассмотрению совместной многопользовательской демодуляции и фильтрации параметров канала связи. При приеме сигнала абонента используется энергия не только пилот-символов и информационных символов, содержащихся в сигнале этого абонента, но и энергия пилот-символов и информационных символов, содержащихся в сигнале всех остальных активных абонентов.

В результате синтеза получен следующий алгоритм.

На первой итерации с помощью пилот-символов осуществляется фильтрация параметров канала связи. В результате получаются оценки комплексных множителей канала связи. Эти оценки имеют невысокую точность. С помошью этих оценок производится многопользовательская демодуляция, в результате которой получаются оценки информационных символов. Эти оценки тоже имеют невысокую точность.

На второй итерации с помощью полученных на предыдущем шаге оценок информационных символов и пилот-символов снован осуществляется фильтрация параметров канала связи. В результате получаются более точные оценки комплексных множителей канала связи. С помошью этих оценок снова производится многопользовательская демодуляция, в результате которой снова получаются оценки информационных символов, но более точные, чем на предыдущем шаге. Далее процесс повторяется аналогичным образом.

В качестве алгоритма фильтрации комплексных множителей сигналов абонентов может использоваться алгоритм полигармонической фильтрации, синтезированный в третьей главе. В качестве алгоритма многопользовательской демодуляции может использоваться какой-либо из линейных или нелинейных итерационных алгоритмов.

Анализ характеристик описанного выше алгоритма совместной многопользовательской демодуляции и фильтрации параметров канала связи был проведен с помощью метода статистического моделирования для системы беспроводной связи 3G, работающей в стандарте CDMA2000.

Статистическое моделирование проводилось при отношении сигнал/шум на бит E b N 0 = 12 дБ; базе сигнала, передаваемого по Основному каналу, равной N = 16 ; наличии Пилот-канала и Основного канала (мощность Пилот-канала меньше мощности Основного канала в 4 раза); многолучевой модели канала связи типа ITU Channel A; доплеровском расширении спектра F D = 200 Гц; наличии рэлеевских замираний и когерентном приеме.

На рисунке 9 приведены зависимости для алгоритма совместной итерационной многопользовательской демодуляции и фильтрации параметров канала связи, в котором используется алгоритм многопользовательской демодуляции (24).

Рисунок 9. Характеристики помехоустойчивости алгоритма совместной итерационной многопользовательской демодуляции и фильтрации параметров Из рисунка 9 следует, что при указанных выше условиях алгоритм фильтрации параметров канала связи, работающий только по пилот-сигналам, позволяет обеспечить приемлемую вероятность ошибки на бит (BER=0.05) только при небольшом числе абонентов в системе (не более 3).

Совместный алгоритм фильтрации и многопользовательской демодуляции позволяет в значительной степени реализовать потенциальные возможности синтезированного в третьей главе итерационного алгоритма многопользовательской демодуляции (24).

В седьмой главе получен итерационный алгоритм совместной демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи для систем связи, использующих технологию OFDM.

Модель принимаемого сигнала в системе OFDM после обработки с помощью обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) может быть представлена в следующей простой форме:

где z m, m = 0…M – 1, - комплексная последовательность отсчетов на выходе ОБПФ;

M - число поднесущих; d m - комплексная амплитуда m - й поднесущей; m комплексный символ, соответствующий m - й поднесущей.

Полагаем, что от символа к символу величины d m могут изменяться. Для адекватного описания этого эффекта введем обозначение: d m, i - комплексная амплитуда m - й поднесущей на i - м тактовом интервале.

На основе величин d m, i можно сформировать последовательность d i, i = 1 ;2…, комплексных M - мерных векторов. Предположим, что изменение во времени последовательности комплексных векторов d i может быть аппроксимировано с помощью следующего рекуррентного соотношения:

где i - вектор шумов возбуждения с корреляционной матрицей B.

Введем следующие обозначения:

• z m, i - комплексный отсчет, соответствующий m - й несущей на i - м информационном тактовом интервале;

• z i ; i = 1 ;2…, - комплексный вектор отсчетов всех несущих на на i - м информационном тактовом интервале;

• m, i - комплексный отсчет шума, соответствующий m - й несущей на i - м информационном тактовом интервале. Этот отсчет имеет нулевое среднее и • i, i = 1 ;2…, - комплексный вектор шума на i - м информационном тактовом интервале с корреляционной матрицей D = 2 1 ;

• C i - диагональная квадратная матрица наблюдения, структура которой зависит от расположения пилот-символов внутри OFDM кадра.

С учетом введенных обозначений модель наблюдения принимает вид:

Задача фильтрации состоит в том, чтобы на основе модели (41), (42) получить оценку d i вектора комплексных амплитуд поднесущих.

К модели (41), (42) можно применить теорию линейной фильтрации Калмана. В результате имеем следующий алгоритм фильтрации, работающий только по пилотсимволам:

где V i - априорная корреляционная матрица ошибок; R i - апостериорная корреляционная матрица ошибок; d 0 и R 0 - начальные условия.

Рассмотрим совместный итерационный алгоритм демодуляции и фильтрации комплексных множителей поднесущих сигнала OFDM, основанный на использовании энергии как пилот-символов, так и информационных символов. Этот алгоритм является распространением на случай OFDM разработанного в шестой главе обобщенного итерационного алгоритма совместной демодуляции и фильтрации параметров канала связи.

Итерация 1. Шаг 1. Фильтрация параметров канала Итерация 1. Шаг 2. “Мягкая” демодуляция Итерация N s. Шаг 1. Фильтрация параметров канала Итерация N s. Шаг 2. “Мягкая” демодуляция Рисунок 10. Временная диаграмма итерационного процесса.

Каждая итерация состоит из двух шагов. На первом шаге реализуется алгоритм фильтрации комплексных множителей поднесущих. При фильтрации комплексных множителей поднесущих предполагается, что на s – 1 - й итерации получены мягкие оценки информационных символов i (m).

В результате работыs ) алгоритма фильтрации имеем оценки комплексных множителей поднесущих d i ( m ). На втором шаге s - й итерации реализуется алгоритм мягкой )демодуляции. При демодуляции используются полученные на первом шаге оценки d i ( m ). В результате работы алгоритма мягкой демодуляции получаем мягкие оценки информационных символов i ( m ). Далее процесс повторяется (см.

рисунок 10). В качестве алгоритма фильтрации комплексных множителей поднесущих здесь используется алгоритм (43).

Анализ характеристик синтезированных алгоритмов фильтрации параметров канала связи был проведен с помощью метода статистического моделирования для системы беспроводной связи 4G стандарта IEEE 802.16e. На рисунке 11 и рисунке для различных плотностей расположения пилот-символов на частотно-временной плоскости приведены характеристики помехоустойчивости.

Рисунок 11. Зависимости FER от отношения сигнал/шум на бит. Плотность Эти характеристики получены для модуляции 16-КАМ, турбокода со скоростью 3/4 и доплеровского расширения спектра 300 Гц.

Из рисунка 11 и рисунка 12 видно, что алгоритм совместной итерационной демодуляции и фильтрации параметров канала связи с использованием пилотсимволов и информационных символов, позволяет обеспечить одинаковую помехоустойчивость ( FER = 0, 01 при E b N 0 = 18 дБ) по сравнению с алгоритмом, который использует только пилот-символы. Однако при этом плотность расположения пилот-символов на частотно-временной плоскости в случае использования синтезированного алгоритма оказывается не 50 %, а всего 8 %.

Рисунок 12. Зависимости FER от отношения сигнал/шум на бит. Плотность Таким образом применение алгоритма синтезированного позволяет при данных условиях увеличить плотность расположения информационных символов с 50% до 92%, т.е. в 1.84 раза без снижения помехоустойчивости.

Наличие выигрыша объясняется тем, что при фильтрации комплексного множителя каждой понесущей сигнала OFDM используются как энергии пилотсимволов, так и энергии информационных символов всех поднесущих.

В заключении перечислены основные научные и практические результаты работы.

Основные результаты диссертации заключаются в следующем:

1. Разработан новый нелинейный итерационный метод демодуляции дискретных сигналов, основанный на решении системы линейных алгебраических уравнений с шумом и минимизации эмпирического риска в форме функционала Тихонова, учитывающий дискретный характер компонент оцениваемого вектора информационных символов. Этот метод не требует перебора всех возможных состояний оцениваемого вектора информационных символов и имеет полиномиальную вычислительную сложность.

2. Разработан новый метод полигармонической фильтрации комплексного множителя канала связи, позволяющий существенно повысить точность фильтрации при движении абонентов системы беспроводной связи в условиях города, по сравнению с традиционными методами фильтрации. Применение метода полигармонической фильтрации позволило существенно снизить энергетические потери в системах беспроводной связи, в случае, когда имеет место движение абонентов в условиях городской застройки.

3. На основе разработаного метода п. 1. синтезирован ряд новых нелинейных итерационных алгоритмов многопользовательской демодуляции, имеющих низкую (полиномиальную) вычислительную сложность и характеристики, приближающиеся к характеристикам нелинейного демодулятора, оптимального по критерию МП.

4. Разработан новый метод построения квазиортогональных STC-матриц, позволивший получить новые STC-матрицы, обеспечивающие энергетический выигрыш (1.3...1.4) дБ при BER=0.01 при равной символьной скорости (т.е. при равной спектральной эффективности) по сравнению с известными квазиортогональными STC-матрицами, предусмотренными современными и перспективными стандартами систем беспроводной связи (IEEE 802.16e, IEEE 802.16m, IEEE 802.11n).

5. Разработанный метод синтеза нелинейных итерационных алгоритмов демодуляции дискретных сигналов п. 1. применен для решения задачи синтеза алгоритмов демодуляции сигналов в системах беспроводной связи с квазиортогональным STC. Полученный в результате синтеза нелинейный итерационный алгоритм демодуляции обеспечивает энергетический выигрыш (1.0...2.2) дБ при BER=0.01 (в зависимости от вида используемой в системе связи STC-матрицы) по сравнению с известным алгоритмом V-BLAST при более низкой вычислительной сложности.

6. Разработан новый метод синтеза итерационных алгоритмов совместного оценивания вектора дискретных параметров и фильтрации вектора непрерывных параметров сигнала, основанный на рукуррентном решении уравнения Стратоновича, позволивший получить конструктивные квазиоптимальные алгоритмы совместной демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи. На основе этого метода синтеза получены следующие алгоритмы.

• Новый итерационный алгоритм однопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи, применение которого позволило существенно повысить помехоустойчивость (на 2..3 дБ) системы беспроводной связи с кодовым разделением каналов стандарта CDMA по сравнению с традиционно используемыми раздельными алгоритмами демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

• Новый итерационный алгоритм совместной многопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

Применение этого алгоритма позволило реализовать потенциальные возможности многопользовательской демодуляции и повысить емкость системы беспроводной связи с кодовым разделением каналов стандарта CDMA2000 в 2...5 раз по сравнению с раздельно применяемыми алгоритмами многопользовательской демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи.

• Алгоритм совместной итерационной демодуляции и фильтрации комплексного множителя канала связи, позволивший уменьшить плотность расположения пилот-символов в системах беспроводной связи с ортогональным частотным мультиплексированием стандарта IEEE 802.16e, работающих в условиях движения абонентов и городской застройки, в 8 раз и тем самым повысить спектральную эффективность таких систем в 1.8 раза без снижения помехоустойчивости.

Основные публикации по теме диссертации Монографии 1. Шлома А.М., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Новые технологии в системах мобильной радиосвязи. // Под ред. А.М.Шломы. – М.: МТУСИ, 2005. – 455 с.

2. Шлома А.М., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Новые алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах подвижной связи. // Под ред.

профессора А.М.Шломы. – М.: Горячая линия-Телеком. – 2008. – 344 с.

3. Крейнделин В.Б. Новые методы обработки сигналов в системах беспроводной связи. – СПб.: Издательство "Линк", 2009. – 272 с.

В ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК 4. Крейнделин В.Б. Определение условий применимости гауссовской аппроксимации в прямом и косвенном методах нелинейной фильтрации // В сб. научных трудов учебных заведений связи. Ленинград, 1991.– № 152.– С. 23-27.

5. Шлома А.М., Бакулин М.Г., Кудрявцев А.В., Крейнделин В.Б. Синхронный прием полигармонических сигналов // Изв. вузов. Радиоэлектроника. – Киев, 1991.– №7.– Т.34. – С. 21-25.

6. Крейнделин В.Б. Сравнительный анализ точности прямого и косвенного методов нелинейной фильтрации // В сб. научных трудов учебных заведений связи. Ленинград, 1994.– № 159.– С. 19-25.

7. Патент Канады 2,224,992, H04L 27/22, H04B 15/00. Carrier Recovery for Digitally Phase Modulated Signals, Using a Known Sequenсe. Li Yong; Abu-Dayya Adnan; Zhao Hong; Wang Rui; Trofimov Iouri; Chloma Alexandre; Bakouline Mikhail; Kreindeline Vitali, 30 January 1997.

8. Международный патент (PCT) WO 97/03510, H04L 27/233. Carrier Recovery for Digitally Phase Modulated Signals, Using a Known Sequence. Li Gang, Wang Rui, Trofimov Iouri, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 30 January 1997.

9. Патент РФ № 98101922, H04L27/22. Способ и устройство для восстановления несущей цифровых модулированных по фазе сигналов с использованием известной последовательности. Yong Li, Rui Wang, Abbu-Dayya Adnan, Iouri Trofimov, Alexandre Chloma, Mikhail Bakouline, Vitali Kreindeline, 20 ноября 1999.

10. Патент США 6,031,880, H04L 027/14. Carrier recovery in communication systems Li Yong; Abu-Dayya Adnan; Zhao Hong; Wang Rui; Trofimov Iouri; Chloma Alexandre; Bakouline Mikhail; Kreindeline Vitali, 29 February 2000.

11. Зубарев Ю.Б., Трофимов Ю.К., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б. Пути повышения пропускной способности мобильных систем 3-го поколения // Электросвязь. – 2001.– № 3. – С. 9-11.

Многопользовательская демодуляция как метод повышения пропускной способности системы подвижной связи третьего поколения. Часть 1 // Мобильные системы. – 2001.

– № 6. – С. 12-15.

Многопользовательская демодуляция как метод повышения пропускной способности системы подвижной связи третьего поколения. Часть 2 // Мобильные системы. – 2001.

– № 7. – С. 9-13.

14. Международный патент (PCT) WO 02/23753, H04B 1/707. Multi-User Detection in a CDMA Communication System. Tong Wen, Thomas Philip, Shinakov Yuri, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 21 March 2002.

15. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Линейные алгоритмы много-пользовательского детектирования // Электросвязь. – 2002.– № 11. – С. 31-33.

16. Международный патент (PCT) WO 02/096049, H04L 25/02. Channel Estimation in CDMA Communications Systems Using both Lower Power Pilot channel and Higher Power Date Channel. El-Tarkhuni Mohamed, DING Zhi, SHINAKOV Yury, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 28 November 2002.

17. Крейнделин В.Б., Колесников А.В. Алгоритм фазовой синхронизации в системе OFDM, использующей рассеянные пилот-сигналы // Цифровая обработка сигналов. – 2003. – № 2. – С. 17-20.

18. Зубарев Ю.Б., Трофимов Ю.К., Шлома A.M., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б. Новые алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах подвижной связи // Электросвязь. – 2004.– № 3. – С. 11-13.

19. Международный патент (PCT) WO 2005/096535, H04L 1/06. Space Time Block Coding Systems and Methods. Tong Wen, Jia Ming, Zhu Peiying, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 01 April 2004.

20. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Нелинейные итерационные алгоритмы многопользовательской демодуляции // Радиотехника. – 2004. – №8. – С. 42-46.

21. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю., Шлома А.М. Многопользовательский демодулятор с сокращенным перебором. // Изв. вузов. Радиоэлектроника. – Киев, 2005.

– №1. – Т.48. – С. 10-16.

22. Шумов А.П., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б. Методы пространственно-временного блочного кодирования // Цифровая обработка сигналов. – 2005. – № 2. – С. 2-10.

23. Международный патент (PCT) WO 2005/046081 A1, H04B 7/08. Method to determine precoding weights based on channel state information in a MIMO Communication system.

Tong Wen, Jia Ming, Zhu Peiying, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 19 May 2005.

24. Крейнделин В.Б. Мягкая демодуляция сигналов с многопозиционной амплитуднофазовой модуляций // В сб. научных трудов учебных заведений связи. СанктПетербург, 2005.– № 173.– С. 116-127.

25. Крейнделин В.Б., Колесников А.В. Итерационный алгоритм фазовой синхронизации в системе OFDM, использующей рассеянные пилот-сигналы // Радиотехника. – 2005. – № 10. – С. 37-40.

26. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Повышение скорости передачи информации и спектральной эффективности беспроводных систем связи // Цифровая обработка сигналов. – 2006. – №1. – С. 2-12.

27. Крейнделин В.Б. Итерационная демодуляция многопозиционных сигналов // В сб.

научных трудов учебных заведений связи. Санкт-Петербург, 2006.– № 174.– С. 82-88.

28. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Квазиоптимальный алгоритм многопользовательской демодуляции в условиях многолучевого распространения радиоволн // Электросвязь. – 2006. – № 7. – С. 46-48.

29. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Алгоритм совместного оценивания комплексных амплитуд сигналов пользователей и многопользовательской демодуляции в системе CDMA // Наукоемкие технологии. – 2006. – №9. – Т.7. – С. 3-8.

30. Шумов А.П., Бакулин В.Б., Крейнделин В.Б. Повышение эффективности технологии MIMO HSDPA для систем третьего поколения // Электросвязь. – 2006. – № 10. – С. 12-16.

31. Кондрашов С.Ф., Крейнделин В.Б. Полигармоническая фильтрация комплексного множителя канала в системах подвижной радиосвязи // Электросвязь. – 2007. – № 5. – С. 49-51.

32. Патент США 7,280,466, H04J 11/00. Transmitter for a wireless communications system using multiple codes and multiple antennas. Tong Wen, Shinakov Yuri, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 09 October 2007.

33. Патент США 7,327,713, H04B 7/216.. Multi-User Detection in a CDMA Communication System. Wang Rui, Tong Wen, Thomas Philip, Shinakov Yuri, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, 05 February 2008.

34. Патент США 7,379,513, H03D 1/00 (20060101); H04L 27/06 (20060101). Channel Estimation in CDMA Communications Systems Using both Lower Power Pilot channel and Higher Power Date Channel. El-Tarkhuni Mohamed, Ding Zhi, Shinakov Yury, Chloma Alexandre, Bakouline Mikhail, Kreindeline Vitali, Wang Rui, 27 May 2008.

35. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Применение метода Чебышева в задаче синтеза нелинейных итерационных алгоритмов многопользовательской демодуляции // В сб.

"LVII Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2002. – С.129Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Подоптимальный многопользовательский демодулятор // В сб. "LVIII Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.:

Инсвязьиздат, 2003. – Т.1. – С.65-67.

37. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Методы пространственно-временного кодирования в беспроводных системах связи // Тезисы доклада на Международной научно-технической конференции "Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций". – Рязань, РГРТА. – 2004. – С. 32-33.

38. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Синтез многопользовательских алгоритмов демодуляции в условиях многолучевого распространения радиоволн // В сб. "LX Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2005. – Т.2. – С. 359Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Итерационный алгоритм совместной фильтрации параметров канала и многопользовательской демодуляции в системах с кодовым разделением каналов // В сб. "LXI Научная сессия, посвященная Дню Радио".

– М.: Инсвязьиздат, 2006. – Т.1. – С. 126-128.

40. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Высокоэффективное пространственно-временное кодирование // Доклад на Международной конференции "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (DSPA-2007). – М.: ЗАО "АВТЭКС СПб". – 2007. – С. 129-131.

41. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Повышение эффективности многокодовой передачи для технологии MIMO HSDPA // Доклад на Международной конференции "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (DSPA–2007). – М.:

ЗАО "АВТЭКС СПб". – 2007. – С. 109-111.

42. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Итерационный алгоритм демодуляции в системе BLAST // В сб. "LXII Научная сессия, посвященная Дню Радио". - М.: Инсвязьиздат, 2007. – Т.1. – С. 160-163.

43. Крейнделин В.Б., Варукина Л.А. Итерационная квазиоптимальная демодуляция сигналов в системах с пространственно-временным кодированием // Труды Международной научно-технической конференции "Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения" (INTERMATIC–2007). – М.: МИРЭА. – 2007. – Т.2. – С. 170-173.

44. Крейнделин В.Б. Совместная итерационная демодуляция и фильтрация параметров канала связи // Труды Международной научно-технической конференции "Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения" (INTERMATIC– 2007). – М.: МИРЭА. – 2007. – Т.2. – С. 167-169.

45. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Метод повышения эффективности системы радиосвязи с несколькими передающими антеннами // В сб. "LXIII Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2008. – С. 98-100.

46. Крейнделин В.Б., Варукина Л.А. Квазиортогональный пространственно-временной блочный код с символьной скоростью 2 // В сб. "LXIII Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2008. – С. 260-262.

47. Крейнделин В.Б., Варукина Л.А. Новый неортогональный пространственновременной блочный код с символьной скоростью 4 // Труды Международной научнотехнической школы-конференции "Молодые ученые – науке, технологиям и профессиональному образованию" – М.: – Энергоатомиздат. – 2008. Ч.4. – С. 40-42.

48. Крейнделин В.Б. Чувствительность характеристик алгоритмов многопользовательской демодуляции к ошибкам фильтрации параметров канала связи // Труды Международной научно-технической школы-конференции "Молодые ученые – науке, технологиям и профессиональному образованию" – М.: – Энергоатомиздат. – 2008. – Ч.4. – С. 7-9.

49. Крейнделин В.Б., Варукина Л.А. Нелинейный алгоритм демодуляции сигналов с пространственно-временным кодированием // В сб. "LXIV Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2009. – С. 322-324.

50. Крейнделин В.Б., Колесников А.В. Итерационный алгоритм оценивания параметров канала связи и демодуляции в системах связи с ортогональным пространственно-временным кодированием (OFDM) // В сб. "LXIV Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2009. – С. 325-326.

51. Крейнделин В.Б., Панкратов Д.Ю. Применение модели Джейкса для анализа характеристик и моделирования систем подвижной радиосвязи // В сб. "LXIV Научная сессия, посвященная Дню Радио". – М.: Инсвязьиздат, 2009. – С. 399-400.



 
Похожие работы:

«ГРУШИН Павел Игоревич РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ ЧАСТОТ СИГНАЛОВ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩИХ ТРАКТОВ 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2014 Работа выполнена на кафедре Конструирование и технология радиоэлектронных средств Арзамасского политехнического института (филиала) ФГБОУ ВПО НГТУ им. Р.Е. Алексеева Научный руководитель : доктор технических...»

«ГАВЛИЕВСКИЙ Серго Леонидович МЕТОДЫ АНАЛИЗА МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ С НЕСКОЛЬКИМИ КЛАССАМИ ОБСЛУЖИВАНИЯ Специальность 05.12.13 Системы, сети и устройства телекоммуникаций Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Самара 2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (ФГОБУ ВПО ПГУТИ)....»

«Ершов Александр Александрович МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ БАЗЫ ЗНАНИЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДНЫМ ТРАНСПОРТОМ 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург- 2012 Работа выполнена в Федеральном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Государственная морская академия имени адмирала С.О....»

«Хейн Тхура Аунг МНОГОЧАСТОТНЫЙ РАДИОИНТЕРФЕРОМЕТР КОСМИЧЕСКОГО БАЗИРОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ АКВАТОРИЙ Специальность 05.12.14 – Радиолокация и радионавигация АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2013 2 Работа выполнена на кафедре Радиотехнических приборов Федерального Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Национальный исследовательский университет...»

«Миронов Юрий Борисович Адаптивные методы повышения производительности мобильных беспроводных сетей 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре Радиоэлектроника Московского государственного института электронной техники (технического университета). Научный руководитель : доктор технических наук, доцент Гуреев Александр Васильевич. Официальные...»

«КОНДРАШИН АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ ПРОЦЕДУРА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И АБОНЕНТСКИХ СТАНЦИЙ СЕТИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ В РЕЖИМЕ ОПЕРАТИВНОГО СБОРА ДАННЫХ О СОСТОЯНИИ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ Специальность: 05.12.13 Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир 2011 1 Работа выполнена в МОУ Институт инженерной физики (г. Серпухов) Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Шиманов...»

«ИГНАТЬЕВ АНДРЕЙ ПЕТРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ПЕНСИОННОГО ФОНДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций (Технические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2010 Работа выполнена в телекоммуникационной компании РК-Телеком заслуженный деятель науки РФ Научный руководитель : доктор технических наук,...»

«БЕЛОВ ДМИТРИЙ ИГОРЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ УДАРОЗАЩИЩЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПАУНДАМИ КОНСТРУКЦИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир 2012 Работа выполнена на кафедре конструирования и технологии радиоэлектронных средств Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования...»

«Бажилов Вячеслав Александрович РАСЧЕТ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭКРАНИРОВАННЫХ СВЧ И КВЧ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ 05.12.07- Антенны, СВЧ устройства и их технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород – 2007 Работа выполнена в Научно-исследовательском институте измерительных систем (ФГУП ФНПЦ НИИИС им. Ю.Е. Седакова, г. Н. Новгород) Научный руководитель – доктор технических наук,...»

«МИЛЮТИН Данила Святославович УДК 621.391 ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИИ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛУЧЁВОСТИ Специальность 05.12.14 - радиолокация и радионавигация Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель д.т.н., профессор М. И. Жодзишский Москва, 2010 Работа выполнена на кафедре 402 Радиосистемы управления и передачи информации Московского авиационного института (государственного технического университета)...»

«Ушаков Вадим Анатольевич ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СЕЛЕКЦИИ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ ТЕРАГЕРЦОВЫМИ УСТРОЙСТВАМИ В ЗОНЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ АЭРОПОРТА Специальность 05.12.14 Радиолокация и радионавигация. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2012 2 Работа выполнена на кафедре Технической эксплуатации радиоэлектронных систем воздушного транспорта Московского государственного технического университета гражданской авиации Научный...»

«Лебедева Татьяна Андреевна МИКРОПОЛОСКОВЫЕ СВЧ УСТРОЙСТВА НА РЕЗОНАНСНЫХ ОТРЕЗКАХ ШТЫРЕВЫХ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ Специальность: 05.12.07 Антенны, СВЧ устройства и их технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2006 2 Работа выполнена на кафедре Лазерные и микроволновые информационные системы Московского государственного института электроники и математики (Технического университета) Научный руководитель : доктор технических...»

«ГАВЛИЕВСКИЙ Серго Леонидович МЕТОДЫ АНАЛИЗА МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ С НЕСКОЛЬКИМИ КЛАССАМИ ОБСЛУЖИВАНИЯ Специальность 05.12.13 Системы, сети и устройства телекоммуникаций Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Самара 2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (ФГОБУ ВПО ПГУТИ)....»

«Бурдин Антон Владимирович МАЛОМОДОВЫЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ КОМПАКТНЫХ МНОГОПОРТОВЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Уфа – 2013 Работа выполнена в ФГОБУ ВПО Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, на кафедре линий связи и измерений в технике связи. Научный консультант : д-р техн. наук,...»

«КОЗЛОВ ВСЕВОЛОД ВИТАЛЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Специальность 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2012 Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете ЛЭТИ им. В. И. Ульянова-Ленина Научный руководитель : доктор технических наук, профессор...»

«МУСАТОВ РОМАН ЛЕОНИДОВИЧ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ АППАРАТ ПОСТРОЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ АДАПТИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ РАДИОМОНИТОРИНГА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ РАДИОСИСТЕМ Специальность: 05.12.13 Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Соискатель: Серпухов – 2011 Работа в филиале ФГОУ ВПО Военной академии РВСН им. Петра Великого (г. Серпухов, Московской обл.) Научный руководитель : Заслуженный деятель науки РФ...»

«Анфиногенов Сергей Олегович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ НУЛЬБИТОВОЙ СИСТЕМЫ ЦИФРОВЫХ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ УСТОЙЧИВОЙ К СЛУЧАЙНЫМ И ПРЕДНАМЕРЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯМ 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург — 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования СанктПетербургский...»

«Замешаева Евгения Юрьевна Исследование и разработка малогабаритных СВЧ-фазовращателей в интегральном исполнении с применением прогрессивных гибридных технологий массового производства 05.12.07 – Антенны, СВЧ-устройства и их технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2012 Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина) Научный руководитель...»

«Печурин Владимир Андреевич Кольцевые делители-сумматоры мощности СВЧ диапазона с расширенной полосой рабочих частот Специальность: 05.12.07 — Антенны, СВЧ устройства и их технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2010 г. Работа выполнена на кафедре Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы Московского государственного института электроники и математики (технического университета) Научный руководитель...»

«Орлов Владимир Владимирович МЕТОДЫ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Самара – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования государственный университет телекоммуникаций и Поволжский информатики (ФГОБУ ВПО ПГУТИ). Научный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.