Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Радиотехнические устройства и средства телекоммуникаций

Диссертационная работа:

Петров Олег Анатольевич. Помехоустойчивость и энергетическая эффективность систем цифровой связи с помехоустойчивым кодированием и многопозиционной модуляцией в многолучевом канале с замираниями : Дис. ... канд. техн. наук : 05.12.13 : Самара, 2003 160 c. РГБ ОД, 61:04-5/1432

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Помехоустойчивость и энергетическая эффективность многопозиционных систем модуляции в многолучевом канале при жёстком декодировании 8

1.1. Модель многолучевого канала 8

1.2. Вероятность ошибки при использовании многопозиционной модуляции в многолучевом канале 17

1.2.1. Вероятность ошибки при демодуляции в детерминированном канале 17

1.2.2. Вероятность ошибки при демодуляции в канале с замираниями 27

1.2.3. Вероятность ошибки при жёстком декодировании в канале с замираниями 35

1.3. Помехоустойчивость и эффективность многопозиционной модуляции в многолучевом канале с замираниями 44

1.3.1. Многопозиционная AM 45

1.3.2. Многопозиционная ФМ 51

1.3.3. Многопозиционная ЧМ 56

1.3.4. Многопозиционная КАМ 61

1.4. Графики средней вероятности ошибки на бит при жёстком декодировании 67

1.5. Результаты компьютерного моделирования 71

1.6. Выводы 81

2. Помехоустойчивость и энергетическая эффективность многопозиционных систем модуляции в многолучевом канале при мягком декодировании 84

2.1. Модель многолучевого канала 84

2.2. Вероятность ошибки при использовании многопозиционной модуляции в многолучевом канале 86

2.2.1. Вероятность ошибки при мягком декодировании в детерминированном канале 86

2.2.2. Вероятность ошибки при мягком декодировании в канале с замираниями 89

2.3. Помехоустойчивость и эффективность многопозиционной модуляции в многолучевом канале с замираниями 96

2.3.1. Многопозиционная AM 96

2.3.2. Многопозиционная ФМ 99

2.3.3. Многопозиционная ЧМ 102

2.3.4. Многопозиционная КАМ 104

2.4. Графики средней вероятности ошибки на бит при мягком декодировании 108

2.5. Выводы 112

3. Вопросы практической реализации систем передачи цифровой информации по каналам с межсимвольной интерференцией 115

3.1. Методы обработки сигналов в каналах с межсимвольной интерференцией 115

3.2. Эквалайзер с обратной связью по решению и линейным корректирующим фильтром 118

3.3. Решение системы линейных уравнений с тёплицевой матрицей 127

3.4. Результаты вычисления коэффициентов корректирующего фильтра для некоторых импульсных характеристик канала 131

Заключение 141

Список литературы 146

Приложение 1. Программная реализация алгоритма Левинсона Дурбина на языке ассемблера TMS320C62 156

Приложение 2. Акт об использовании результатов диссертационной работы 160 

Введение к работе:

Оптимальные системы связи с многопозиционными (га-позиционными) сигналами (ортогональными, биортогональными и симплексными) впервые были предложены и исследованы В.А. Котельниковым и достаточно ёмко отражены в его докторской диссертации «Теория потенциальной помехоустойчивости» [46]. Использование таких сигналов позволяет достичь предельных характеристик качества передачи сообщений, на которые впервые в 1948 году указал в своей фундаментальной работе «Математическая теория связи» [83] К. Шеннон.

В 1950 г. СО. Райе опубликовал работу [84], в которой рассмотрел оптимальный приём многопозиционных сигналов в «-мерном пространстве. Он впервые выдвинул идею случайного кодирования и нашёл формулу для средней вероятности ошибочного приёма по случайно выбранным ансамблям таких сигналов. В 1955-1958 г.г. известные советские учёные Э.Л. Блох, академик А.А. Харкевич и Н.К.Игнатьев [10,21], используя математическую теорию плотнейшего заполнения «-мерного пространства равными шарами, нашли ряд оптимальных ансамблей m-позиционных сигналов, позволяющих передавать сообщения в каналах с белым гауссовским шумом. Многие результаты, которые связаны с проблемой передачи m-позиционных сигналов, полученные до 1966 года, нашли своё отражение в книге К.А. Мешковского и Н.Е. Кириллова [49].

Важные результаты по оценке качества многопозиционных систем сигналов были получены в работах Кана [85], Компопиана и Глазера [86], А.Г. Нутталла [87], Д. Слепяна [89], Р.Г. Галлагера [88], Л.М. Финка [77], Д.Д. Кловского [34], М.А. Быховского [13], Д.Г. Смита [92] и др.

Помехоустойчивость приёма "в целом" ансамбля w-позиционных сигналов, в которых отдельные сигналы содержат L ортогональных компонентов, в общем виде исследована в работах И. Ридом и С. Шольцем [90], В.К. Линдсеем и М.К. Симоном [91] и др.

В работе советского учёного В.В. Гинзбурга [15] были предложены новые m-позиционные сигнально-кодовые конструкции (СКК), в которых применялись многократная ФМ и различные виды корректирующих кодов. Новый подход к созданию СКК, основанный на использовании определённого правила представления сигнальных точек при разбиении используемого ансамбля сигналов на вложенные подансамбли с увеличивающимся минимальным расстоянием, был предложен Унгербоеком [94]. Теоретические исследования СКК были выполнены советскими учёными В.Л. Банкетом, В.В. Зябловым и С.Л. Портным [19,20].

Во всех перечисленных работах помехоустойчивость w-позиционных систем сигналов анализировалась, прежде всего, в одно и многолучевых каналах радиосвязи при использовании жёсткого декодирования и отсутствии перемежения кодовых символов для их декорреляции. Между тем, в многолучевых каналах со случайно меняющимися параметрами более высокую помехоустойчивость можно ожидать от совмещения демодуляции и декодирования (мягкое декодирование) при учёте фактора перемежения кодовых символов на передаче.

Другими словами, в литературе на сегодня отсутствует общая теория помехоустойчивости передачи многопозиционных систем сигналов при различных видах модуляции в многолучевых каналах с межсимвольной интерференцией, описываемых достаточно универсальной общей гауссовской моделью замираний при мягком и жёстком декодировании, как при использовании, так и отсутствии перемежения кодовых символов на передаче.

Многопозиционные системы сигналов могут, при этом, использоваться для передачи как элементов двоичного кода (блочного или свёрточного), так и элементов многопозиционного кода (блочного или свёрточного). Решениям этих вопросов и посвящена настоящая диссертация.

Актуальность темы использования многопозиционных сигналов в системах передачи информации по многолучевым каналам с межсимвольной интерференцией обусловлена, в первую очередь, развитием современных средств телекоммуникаций и, в связи с этим, предъявляемым к ним повышенным требованиям как по качеству связи, так и по скорости передачи информации при заданной полосе частот и энергетике передатчика.

В канале с ограниченной полосой частот при заданной мощности передатчика единственно возможным способом повышения скорости передачи информации с сохранением приемлемого качества при некоторых энергетических затратах является использование многопозиционных видов модуляции, не требующих расширения полосы частот, в сочетании с помехоустойчивым кодированием. С другой стороны, если существуют ограничения на мощность передатчика, а полоса частот достаточно широкая, то достичь более высоких скоростей передачи информации с требуемым качеством можно при использовании многопозиционной частотной модуляции и помехоустойчивого кодирования.

Исследования в указанном направлении выполнены в настоящей диссертационной работе.

В диссертационной работе ставятся следующие задачи:

-нахождение оценки вероятности ошибки при демодуляции сигналов многопозиционной модуляции в детерминированном и стохастическом многолучевом канале с межсимвольной интерференцией и аддитивным белым гауссовским шумом;

— нахождение оценки вероятности ошибки при жёстком декодировании помехоустойчивого (в общем случае недвоичного) кода при передаче сигналов многопозиционной модуляции в многолучевом канале с межсимвольной интерференцией, общими гауссовскими замираниями и аддитивным белым гауссовским шумом как при перемежении символов на передаче, так и при отсутствии перемежения;

- нахождение оценки энергетического проигрыша (выигрыша) систем с недвоичным помехоустойчивым кодом и многопозиционной модуляцией относительно систем с двоичным помехоустойчивым кодом и двухпозиционнои модуляцией при перемежении символов на передаче и жестком декодировании в многолучевом канале с релеевскими и односторонними гауссовскими замираниями; получить оценки для конкретных кодов и конкретных видов многопозиционной модуляции: т-АМ, т-ФМ, w-ЧМ, га-КАМ; найти частотную эффективность систем многопозиционной модуляции т-АМ, га-ФМ, w-ЧМ, /w-KAM;

-нахождение оценки вероятности ошибки при мягком декодировании помехоустойчивого (в общем случае недвоичного) кода при передаче сигналов многопозиционной модуляции в многолучевом канале с межсимвольной интерференцией, общими гауссовскими замираниями и аддитивным белым гауссовским шумом как при перемежении символов на передаче, так и при отсутствии перемежения;

-нахождение оценки энергетического проигрыша (выигрыша) систем с недвоичным помехоустойчивым кодом и многопозиционной модуляцией относительно систем с двоичным помехоустойчивым кодом и двухпозиционнои модуляцией при перемежении канальных символов при мягком декодировании в многолучевом канале с релеевскими и односторонними гауссовскими замираниями; получить эти оценки при использовании конкретных кодов и конкретных видов многопозиционной модуляции: т-АМ, w-ФМ, m-ЧМ, т-КАМ;

— вычисление для заданных видов многопозиционной модуляции энергетического выигрыша системы с мягким декодированием относительно системы с жёстким декодированием при перемежение канальных символов в многолучевых каналах с релеевскими и односторонними гауссовскими замираниями;

- проведение компьютерного моделирования некоторых частных случаев многолучевых каналов с замираниями, кодов и систем многопозиционной модуляции и сравнить результаты моделирования с теоретическими результатами.

Подобные работы
Ашилеви Проспер Кофи
Исследование эффективности использования низкоорбитальных спутниковых систем связи для р. Гана на основе системы "Иридиум"
Павловская Валентина Филипповна
Исследование эффективности приоритетного обслуживания заявок в системе управления сетью связи
Хамад Азиз Айман
Помехоустойчивость радиолиний сотовых мобильных систем радиосвязи в условиях быстрых и медленных замираний
Беляев Геннадий Лазаревич
Повышение эффективности проектирования цифровых систем подвижной технологической радиосвязи с кодовым разделением каналов
Айзинов Сергей Дмитриевич
Теоретические и методические основы создания экспертной системы по оценке эффективности морских тренажеров : на примере тренажеров ГМССБ
Назаров Павел Владимирович
Применение средств обеспечения достоверности передачи информации для повышения эффективности и надежности работы радиотехнических систем и комплексов
Иванкович Мария Владимировна
Исследование путей повышения эффективности и разработка синтезатора частот для приемника комплекса мониторинга систем мобильной радиосвязи
Аронов Дмитрий Александрович
Исследование вопросов электромагнитной совместимости систем связи, радионавигационных спутниковых систем и систем других служб
Сирухи Джозеф Вере
Пути построения и методы анализа гибридных мультисервисных спутниковых систем связи
Филатов Анатолий Геннадьевич
Разработка и оптимизация процедур поиска радиосигналов в системах связи и управления

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net