WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

УДК 621.396

На правах рукописи

АНДРИАНОВ Иван Михайлович РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ С ОРТОГОНАЛЬНЫМ ЧАСТОТНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ И ПРЕРЫВИСТОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ДАННЫХ Специальности:

05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в технических системах), 05.12.04 – Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2012

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана на кафедре «Автономные информационные и управля­ ющие системы».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ, Лауреат Государственной премии СССР Шахтарин Борис Ильич.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ Козлов Анатолий Иванович;

доктор технических наук, профессор Неусыпин Константин Авенирович.

Ведущая организация: ОАО «Концерн «Созвездие».

Защита состоится «5» июня 2012 г. в 14:30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.141.02 при Московском госу­ дарственном техническом университете им. Н.Э. Баумана по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государствен­ ного технического университета им. Н.Э. Баумана.

Автореферат разослан « 20 » апреля 2012 г.

Отзывы и замечания по автореферату в двух экземплярах, заверенные печа­ тью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доц. Муратов И.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы Для систем беспроводной передачи данных, функционирующих в усло­ виях мультипликативных помех, актуальным является повышение их эффек­ тивности. Повышение помехоустойчивости систем передачи и обработки ин­ формации, как одного из показателей эффективности, вступает в противоре­ чие с задачами по увеличению другого показателя эффективности, а имен­ но спектральной эффективности. Проблема увеличения помехоустойчивости может быть решена методами системного анализа, при минимизации потерь спектральной эффективности.

В современных каналах передачи данных с замираниями значительное ослабление сигналов вызывает уменьшение отношения сигнал/шум (ОСШ) на входе приемника. Это приводит к резкому снижению точности синхрони­ зации и помехоустойчивости. Для борьбы с замираниями применяются алго­ ритмы разнесенного приема/передачи сигналов, символьное перемежение с помехоустойчивым кодированием.

При прохождении сигналов по каналам передачи данных, возникает меж­ символьная интерференция (МСИ), значительно искажающая форму сигна­ ла. Одним из эффективных способов борьбы с МСИ является применение си­ стем с ортогональным частотным уплотнением сигналов (далее ОЧУС; англ.

OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Подканалы в системах с ОЧУС практически не испытывают влияние МСИ, однако, могут иметь зна­ чительные локальные затухания, возникающие вследствие многолучевости (70 дБ и более).

Алгоритмы ОЧУС широко используются в:

1. Системах беспроводной передачи данных стандарта WiFi (IEEE 802.11), работающих в диапазоне 2.4 - 5 ГГц.

2. Системах беспроводной передачи данных стандарта WiMAX (IEEE 802.16), работающих в диапазоне от 2 до 6 ГГц.

3. Системах цифрового телевидения стандартов DVB-T и DVB-T2 (47 — 862 МГц).

Алгоритмы разнесенного приема/передачи помимо стандартов WiFi и WiMAX используются в базовых станциях систем сотовой связи стандарта GSM, работающих в диапазоне 800 — 900 МГц.

Для борьбы с локальными затуханиями сигналов целесообразно приме­ нять алгоритмы прерывистой передачи данных, разработке которых посвя­ щена данная диссертация.

Применение алгоритмов прерывистой передачи накладывает на беспро­ водные системы передачи данных следующие ограничения:

1. по несущей частоте (fнес от 30 МГц до 30 ГГц);

2. по полосе сигнала fнес/f > 80 - 100, где f - ширина полосы;

3. по среднему значению ОСШ на входе приемника (больше 8 - 10 дБ);

4. функционирование в каналах с медленными неселективными по часто­ те замираниями.

Исследованиям повышения помехоустойчивости передачи данных исполь­ зованием прерывистой передачи в беспроводных каналах посвящено ограни­ ченное число работ. Одним из первых прерывистую передачу данных в ка­ налах с замираниями предложил использовать А.Г. Зюко. В.С. Мельников и др. разработали алгоритмы прерывистой передачи данных для систем с об­ ратной связью. Л. Ханзо, С. Вонг предложили использовать многопороговые системы прерывистой передачи данных. Однако, в литературе не были опи­ саны алгоритмы прерывистой передачи в каналах, отличных от рэлеевских и метеорных.

Большой вклад в исследования систем передачи данных с разнесенным приемом/передачей внесли Л.М. Финк, И.С. Андронов и У.К. Ли, классифи­ цировав виды разнесения и разработав различные алгоритмы объединения ветвей разнесения. Однако, в литературе отсутствуют исследования по ком­ плексированию прерывистой передачи данных и разнесенного приема.

Принцип ОЧУС впервые предложили С.Б. Вайнштейн и П.М. Эберт.

Практическая реализация современного алгоритма ОЧУС была предложе­ на П.Х.Мусом. Ж.Ж. Ван де Бик, Т.М. Шмидл, Р.А. Пачеко разработали алгоритмы оценки параметров сигналов в системах с ОЧУС. А.И. Фалько, В.И. Носов предложили алгоритмы комплексирования разнесенного приема сигналов с ОЧУС. В.М. Вишневский, И.В. Шахнович, С.Л. Портной в сво­ их работах классифицировали и исследовали системы беспроводной передачи данных на основе ОЧУС. Однако, в литературе отсутствуют исследования по применению алгоритма прерывистой передачи данных в системах с ОЧУС.

Таким образом, данная диссертационная работа является актуальной с научной и инженерной точек зрения.

Цель и задачи диссертации Целью диссертационной работы является синтез эффективных ал­ горитмов передачи и обработки информации по критерию минимума вероят­ ности ошибочного приема.

В соответствии с целью диссертационной работы были сформулирова­ ны и решены следующие задачи:

1. Разработка алгоритма прерывистой передачи для систем передачи ин­ формации в каналах с замираниями, эффективного по критерию мини­ мума вероятности ошибочного приема;

2. Разработка алгоритма прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС, эффективного по критерию минимума вероятности ошибочного приема;

3. Комплексирование алгоритмов прерывистой передачи данных и разне­ сенного приема/передачи сигналов в каналах с замираниями;

4. Разработка алгоритма оценки параметров сигнала с ортогональным ча­ стотным уплотнением (ОЧУ), оптимального по критерию максимума правдоподобия.

Методы исследования базируются на общих методах системного ана­ лиза, в частности на использовании теории вероятностей, математической статистики, случайных процессов, оптимального приема, численного и ими­ тационного моделирования.

Научная новизна диссертации:

1. Разработан алгоритм прерывистой передачи данных для систем переда­ чи и обработки информации в каналах с замираниями, эффективный по критерию минимума вероятности ошибочного приема.

2. Предложен алгоритм прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС, эффективный по критерию минимума вероятности ошибочного приема.

3. На основе системного анализа показано преимущество в помехоустой­ чивости для систем комплексирования прерывистой передачи данных с разнесенным приемом перед системами одной прерывистой передачи.

4. Показано преимущество в помехоустойчивости и спектральной эффек­ тивности при комплексировании прерывистой передачи данных с раз­ несенным приемом при объединении ветвей разнесения по алгоритму оптимального сложения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Эффективный алгоритм прерывистой передачи данных для систем пе­ редачи и обработки информации в каналах с замираниями;

2. Алгоритм оценки параметров сигнала с ОЧУ, оптимальный по крите­ рию максимума правдоподобия;

3. Результаты анализа рабочих характеристик когерентного приема при прерывистой передаче данных;

4. Эффективный алгоритм прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС;

5. Результаты вероятностного анализа когерентного приема при комплек­ сировании прерывистой передачи данных с разнесенным приемом;

6. Сравнительные характеристики помехоустойчивости и спектральной эф­ фективности при комплексировании прерывистой передачи данных с разнесенным приемом.

Личный вклад автора Основные результаты, выводы и рекомендации, приведенные в диссерта­ ции, получены автором лично.

Практическая значимость работы:

1. В диссертации разработан алгоритм прерывистой передачи данных. Ал­ горитм позволяет повысить помехоустойчивость и дальность связи, ли­ бо при сохранении указанных параметров снизить мощность излучения передатчика. Например, в канале с замираниями огибающей сигнала с распределением Накагами, с параметром замираний m = 0, 7, при прерывистой передаче вероятность ошибки достигает 10-3 при среднем значении ОСШ 8 дБ, в то время как без применения прерывистой пе­ редачи только при 37 дБ.

2. Разработан алгоритм прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС.

Алгоритм применим в существующих и перспективных системах пере­ дачи данных с ОЧУС (например, стандартов IEEE 802.16 и 802.11).

3. Комплексирование прерывистой передачи данных с разнесенным прие­ мом позволяет помимо увеличения помехоустойчивости повысить спек­ тральную эффективность передаваемых данных. Например, при четы­ рехкратном разнесенном приеме выигрыш в спектральной эффективно­ сти достигает 2, 3 раза в сравнении с одиночным приемом.

4. Разработаны имитационные модели, позволяющие рассчитать выигрыш от использования прерывистой передачи данных, комплексирования пре­ рывистой передачи с ОЧУС, с разнесенным приемом/передачей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. LXIV Научная сессия, посвящённая Дню радио. – М., 2009.

2. 12-я Международная научно-техническая конференция «Цифровая об­ работка сигналов и ее применение». – М., 2010.

3. 53-я Всероссийская научная конференция МФТИ «Современные про­ блемы фундаментальных и прикладных наук». – М., 2010.

4. 63-я Международная студенческая научная конференция в Санкт-Петер­ бургском государственном университете аэрокосмического приборостро­ ения. – С-Пб., 2010.

5. 13-я Международная научно-техническая конференции «Цифровая об­ работка сигналов и ее применение». – М., 2011.

6. LXVI Научная сессия, посвящённая Дню радио. – М., 2011.

7. IX Международная научная конференция ПТСПИ-2011. – Владимир­ Суздаль, 2011.

8. 64-я Международная студенческая научная конференция в Санкт-Петер­ бургском государственном университете аэрокосмического приборостро­ ения. – С-Пб., 2011.

Внедрение результатов диссертации:

1. Результаты диссертации использованы в НИР [4], что подтверждено актом о внедрении.

2. Результаты диссертации использованы в НИР в рамках проекта РФФИ 11-07-00697а, что подтверждено актом о внедрении.

3. Результаты диссертации использованы в НИР в ОАО «Концерн «Со­ звездие», что подтверждено актом о внедрении.

4. Результаты диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре «Ав­ тономные информационные и управляющие системы» МГТУ им. Н.Э.

Баумана, что подтверждено актом о внедрении.

5. Результаты диссертации внедрены в учебный процесс в Санкт-Петер­ бургском государственном университете аэрокосмического приборостро­ ения, что подтверждено актом о внедрении.

6. Результаты диссертации внедрены в учебный процесс в Институте крип­ тографии, связи и информатики (ИКСИ) Академии ФСБ РФ.

7. Результаты диссертации опубликованы в учебных пособиях [5], [6] и [7], что подтверждено актом о внедрении.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 3 статьях по перечню ВАК, 3 учебных пособиях, представлены в 5 тезисах докладов на международных конференциях, 3 тезисах докладов на всероссийских конфе­ ренциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе­ ния, четырех глав, заключения, списка литературы (63 наименования), трех приложений и изложена на 139 листах машинописного текста, включая рисунок.

Содержание работы Во Введении дана общая характеристика работы, обоснована актуаль­ ность темы, сформулирована цель и поставлены задачи исследования, кратко изложено содержание работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ предметной области исследований. С этой целью проанализированы принципы построения, особенности функцио­ нирования, преимущества и недостатки систем с ОЧУС. Проведена класси­ фикация факторов, снижающих помехоустойчивость систем с ОЧУС.

Получен алгоритм оценки параметров 1) ; 2) = [0,..., N-1]T ; 3) g = [g0,..., gL-1]T, (1) оптимальный по критерию максимума правдоподобия. В (1) = fTn - от­ носительный частотный сдвиг; f - частотный сдвиг; n - отчеты фазового шума; gk - значение частотной характеристики канала для k-ой поднесущей.

Сформулирована функция правдоподобия p (r, , , g) = p (r|, , g) p()p()p(g), (2) где r = EPFHDWg + v, T 2, 2(N-1) N N r - принятый символ сигнала с ОЧУС; E = diag 1, ei,..., ei - матрица частотного сдвига, вызванного смещением несущей частоты; P = 0 N-diag 1, ei,..., ei T - матрица фазового шума; F - матрица прямого пре­ образования Фурье; D = diag(d); d - вектор передаваемых данных;

W CNL - ортогональная унитарная матрица, удовлетворяющая услови­ ям: F = [W|V] ( V CN(N-L) ), WHV = 0, WWH + VVH = I; v - вектор аддитивного шума.

Найдены оценки параметров (1), оптимальные по критерию максимума правдоподобия, при выполнении условия , , g = arg min L(, , g), ,,g где L(, , g) - отрицательный логарифм от (2).

Проведена классификация алгоритмов оценивания параметров канала связи. Показано, что алгоритмы, использующие пилот-сигналы, применимы только для больших средних значений ОСШ и при неглубоких замираниях (менее 30 дБ).

Во второй главе разработаны принципы прерывистой передачи дан­ ных (ППД).

Разработан алгоритм ППД (рис. 1) для узкополосных каналов с замира­ ниями.

Алгоритм (рис. 1) представляет собой два тракта приема-передачи сигна­ лов (на линии «вверх» и «вниз»), через которые проходит контур с обратной связью.

Установлено, что алгоритм ППД является эффективным по критерию минимума вероятности ошибки при постоянной скорости передачи данных.

Показано, что для обеспечения работы алгоритма (рис. 1) необходимо выполнение следующих условий:

1. работа системы во временном дуплексном режиме передачи данных (TDD);

2. 2T << , где T – время распространения сигнала по линии связи, интервал корреляции огибающей сигнала во времени.

Показано, что основными недостатками способа ППД являются: необхо­ димость значительных задержек сигналов; необходимость передачи данных Рис. 1. Алгоритм прерывистой передачи данных: - текущее значение ОСШ;

t - уровень порога на абонентской станции (АС); t - уровень порога на АС БС базовой станции (БС); d, d2 - передаваемые символы; d, d2 - оценки значений принятых символов; ПрД БС - передатчик базовой станции, ПрМ АС - при­ емник абонентской станции с более высокой скоростью и, как следствие этого, расширение спектра сиг­ нала на величину, обратно пропорциональную коэффициенту использования радиолинии .

Определено два варианта использования порога t для алгоритма (рис. 1):

1. фиксированный порог;

2. плавающий порог, кратный среднему значению ОСШ t = k0.

Доказано, что применение фиксированного порога t приводит к измене­ нию коэффициента использования радиолинии , а применение порога t = k0 обеспечивает фиксированное значение при произвольных средних значениях ОСШ 0.

Показано, что для обеспечения фиксированной скорости передачи дан­ ных необходимо, чтобы уровень порога на базовой станции (БС) t был БС коррелирован с уровнем порога на абонентской станции (АС) t.

АС Получены характеристики помехоустойчивости приемника с ОФМ-2 при использовании ППД в каналах с замираниями огибающей сигнала с распреде­ лением Накагами, при идеальной синхронизации и фазовом рассогласовании.

Получены зависимости вероятности ошибки при фазовом рассогласова­ нии в канале с замираниями огибающей сигнала с распределением Накагами при наличие ППД m 1 ercf() m-1 m exp - Pnak (0) = d p 2 2 (m) 0 - m m-1 m exp - e cos d d (3) (m) 0 0 2I0() На рис. 2 представлены зависимости вероятностей ошибки от среднего значения ОСШ при ППД в сравнении с вероятностью ошибки без ППД в канале с замираниями огибающей сигнала с распределением Накагами.

Рис. 2. Зависимости вероятностей ошибки от среднего значения ОСШ при ППД при наличие фазового рассогласования (пунктирная кривая) в сравне­ нии с вероятностью ошибки при неидеальной синхронизации без ППД (сплош­ ная кривая) в канале с замираниями огибающей сигнала с распределением Накагами, m = 0, Из рис. 2 следует, что применение ППД позволяет значительно снизить вероятность ошибки в системах передачи данных. В диссертации показано, что в канале с замираниями огибающей сигнала с распределением Накагами, с параметром замираний m = 0, 7, при ППД вероятность ошибки достигает 10-3 при среднем значении ОСШ 8 дБ, в то время как без применения ППД только при 37 дБ.

Найдена дисперсия разности фаз при наличии ППД в канале с замира­ ниями огибающей сигнала с распределением Накагами m 2 m-1 m D(0) = exp - e cos dd (4) (m) 0 0 2I0() - Показано, что применение прерывистой передачи данных уменьшает дис­ персию разности фаз. В канале с замираниями (m = 0, 7) при некогерентном приеме сигналов ОФМ-2 в диапазоне значений среднего ОСШ от 10 до 15 дБ снижение D(0) составляет порядка 10 дБ.

В третьей главе разработаны принципы прерывистой передачи данных в системах с ОЧУС.

Получен алгоритм прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС (рис. 3).

Алгоритм (рис. 3) является модификацией алгоритма (рис. 1) с учетом многоканального приема-передачи.

Показано, что при функционировании алгоритма (рис. 3) для каждой из поднесущих, рассматриваемой в отдельности, замирания являются неселек­ тивными по частоте, а для сигнала с ОЧУ в целом - частотно-селективными.

Установлено, что алгоритм ППД для систем с ОЧУС является эффектив­ ным по критерию минимума вероятности ошибки при постоянной скорости передачи данных.

Построена имитационная модель системы передачи данных, функциони­ рующей по алгоритму ППД для систем с ОЧУС (рис. 3). Параметры модели:

вид модуляции QPSK (квадратурная фазовая манипуляция), число подне­ сущих 512, длительность символа ОЧУС tc = 20, 48 мкс, временной дуплекс (TDD), канал с замираниями огибающей сигнала с распределением Рэлея. За­ держка сигнала T от 116 мкс до 300 мкс. Длительность замираний = 10-мс, то есть выполнено условие T +tc << и огибающая сигнала практически не подвергалась изменениям за время передачи символа.

Произведено сравнение вероятностей ошибки от среднего ОСШ (рис. 4) для случая комплексирования ППД с ОЧУС и случая использования ОЧУС без ППД. Сравнение показало, что предложенный алгоритм обеспечил суще­ ственный выигрыш в помехоустойчивости, а именно, при среднем значении Рис. 3. Алгоритм прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС: текущее значение ОСШ; t n - уровень порога для n-ой поднесущей в прием­ АС нике АС; t n - уровень порога для n-ой поднесущей в приемнике БС; d, d2 БС передаваемые символы с ОЧУС; dn, d2n = n + in - оценки значений приня­ b тых символов с ОЧУС для n-ой поднесущей; ПрД БС - передатчик базовой станции, ПрМ АС - приемник абонентской станции ОСШ 10 дБ вероятность ошибки уменьшается более, чем в 10 раз.

Показано, что при применении ППД в системах с ОЧУС снижается от­ ношение пиковой мощности сигнала к средней.

В четвертой главе обоснована целесообразность применения алгорит­ мов разнесенного приема/передачи сигналов, проведена классификация алго­ Рис. 4. Зависимости вероятностей ошибки от среднего значения ОСШ для алгоритма передачи данных при ППД в системах с ОЧУС (кривая 2) и в системах ОЧУС без ППД (кривая 1). Теоретические зависимости - сплошные линии; результат имитационного моделирования - точки ритмов разнесенного приема (РП). Проведен анализ влияния алгоритмов РП на помехоустойчивость систем передачи данных в каналах с замираниями.

Обоснована целесообразность комплексирования ППД с разнесенным при­ емом/передачей сигналов.

Для случая замираний огибающей сигнала с распределением Накагами, при идеальной синхронизации и фазовом рассогласовании получены: анали­ тические выражения вероятностей ошибок от среднего значения ОСШ, за­ висимости дисперсий разности фаз от среднего значения ОСШ, при объеди­ нении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбора и оптимального сложе­ ния; аналитические значения плотностей вероятности ОСШ при разнесенном приеме, при объединении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбора и оптимального сложения. Проведено сравнение помехоустойчивости системы передачи данных с ФМ-2 для случая комплексирования ППД и РП с помехо­ устойчивостью системы передачи данных для случая РП.

Получена дисперсия разности фаз для случая РП при объединении вет­ вей разнесения по алгоритму автовыбора с некоррелированными замирания­ ми огибающей сигнала с распределением Накагами в каждом канале при ППД m M m-1 m D(0) = 2 exp - M (m) 0 - M- (m, ) 1 - e cos dd (5) (m) 2I0() Рис. 5. Сравнение дисперсий разности фаз для случаев: а) 4х, 8ми- кратного (соответственно M = 4 и M = 8 ) РП при объединении ветвей разнесения по алгоритму оптимального сложения (пунктир); б) комплексирования ППД и РП (сплошная линия); и в) без разнесения (M = 1) в канале с некоррелиро­ ванными замираниями огибающей сигнала с распределением Накагами На рис. 5 изображены дисперсии разности фаз для случаев РП, комплек­ сирования ППД и РП и одиночного приема.

Установлено (рис. 5), что: применение ППД снижает дисперсию разности фаз; с увеличением числа ветвей разнесения выигрыш от комплексирования ППД и РП уменьшается, и уже при 8-ми ветвях разнесения влияние ППД на дисперсию разности фаз практически отсутствует.

На рис. 6 изображены зависимости вероятностей ошибки от среднего зна­ чения ОСШ для случая РП при объединении ветвей разнесения по алгорит­ мам автовыбора и оптимального сложения, и для случая комплексирования ППД с РП при объединении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбора и оптимального сложения.

Рис. 6. Зависимости вероятностей ошибки от среднего значения ОСШ в кана­ ле с некоррелированными замираниями огибающей сигнала с распределени­ ем Накагами (m = 0.7) в каждой ветви разнесения для случаев 2х, 4х, 8микратного (соответственно M = 2, M = 4 и M = 8 ) РП при объединении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбора (а) и оптимального сложения (б) (пунктирные кривые) и для случая комплексирования ППД с РП при объ­ единении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбора (а) и оптимального сложения (б) (сплошные кривые) при неидеальной синхронизации Проведено сравнение вероятностей ошибки от среднего значения ОСШ для случая РП при объединении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбо­ ра и оптимального сложения, и для случая комплексирования ППД с РП при объединении ветвей разнесения по алгоритмам автовыбора и оптимального сложения (рис. 6). Установлено, что алгоритмы комплексирования ППД с РП целесообразно применять при объединении ветвей разнесения по алгоритму оптимального сложения, так как в этом случае достигается наибольший вы­ игрыш в помехоустойчивости (см. рис. 6) Основные результаты и выводы 1. Разработан алгоритм прерывистой передачи для систем передачи ин­ формации в каналах с замираниями, эффективный по критерию мини­ мума вероятности ошибочного приема. Например, в канале с замира­ ниями огибающей сигнала с распределением Накагами, с параметром замираний m = 0, 7, при среднем значении ОСШ, равном 10 дБ, при­ менение ППД обеспечивает уровень вероятности ошибки 10-5, но без ППД только 10-1.

2. Разработан алгоритм прерывистой передачи данных для систем с ОЧУС, эффективный по критерию минимума вероятности ошибочного приема.

3. Предложено и исследовано комплексирование алгоритмов ППД с РП при различном объединении ветвей разнесения на предмет влияния на помехоустойчивость, в каналах с замираниями. Например, при комплек­ сировании ППД с РП при объединении ветвей разнесения по алгоритму автовыбора при M = 4 вероятность ошибки достигает 10-7 при среднем значении ОСШ 13 дБ, в то время как при РП без ППД только при дБ.

4. Получены оценки параметров сигнала с ОЧУ, оптимальные по крите­ рию максимума правдоподобия.

5. Установлено, что при применении ППД в системах с ОЧУС снижается отношение пиковой мощности сигнала к средней. Например, для канала с замираниями огибающей сигнала с распределением Рэлея при t = указанное отношение уменьшается на 4, 3 дБ.

Список публикаций 1. Андрианов И.М. Повышение спектральной эффективности систем связи с ортогональным частотным уплотнением в каналах со случайными пара­ метрами // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. – 2010.

– № 4. – С. 70–77.

2. Шахтарин Б.И., Андрианов М.Н., Андрианов И.М. Применение преры­ вистой связи в каналах со случайными параметрами для передачи узко­ полосных сигналов и сигналов с ортогональным частотным разделением // Радиотехника и электроника. – 2009. – Т.54, № 10. – С. 1237–1244.

3. Андрианов М.Н., Киселев И.Г., Андрианов И.М. Помехоустойчивость ли­ ний связи с коррелированными рэлеевскими замираниями уровней сигна­ лов // Проектирование и технология электронных средств. – 2010. – № 3.

– С. 38-43.

4. Исследование алгоритмов синхронизации в системах связи. Раздел 2.// Научно-технический отчет о НИР «Фундаментальные проблемы созда­ ния АУИС». Шифр «КЕДР-5». / НИИ СМ МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рук.

Темы Борзов А.Б., Исп. Андрианов И.М. [и др.]: ГР№: 012-009-648-25. – М., 2010. – 246 с.

5. Системы с ортогональным частотным уплотнением сигналов. Приложе­ ние 10 // Случайные процессы. Примеры и задачи. Учеб. Пособие для вузов / В.И. Тихонов [и др.] – М.: Горячая линия-Телеком, 2009. – Т.5.

Оценка сигналов, их параметров и спектров. Основы теории информации.

– 400 с.

6. Основы моделирования случайных процессов. Лабораторный практикум / И.М. Андрианов [и др.] – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – Ч.1. – 77 с.

7. Синхронизация в радиосвязи и навигации: Учеб. пособие / Б.И. Шахта­ рин [и др.] – М.: Горячая линия-Телеком, 2011. – 278 стр.

8. Андрианов И.М., Себекин Ю.Н., Шахтарин Б.И. Исследование методов повышения помехоустойчивости в системах с ортогональным частотным разделением сигналов // Труды РНТОРЭС им. А.С. Попова (М.). – 2009.

– Вып. № 64. – С. 274–275.

9. Андрианов И.М. Анализ эффективности систем связи с ортогональным частотным уплотнением в каналах со случайными параметрами // Циф­ ровая обработка сигналов и ее применение: Тез. докл. 12-й Междунар.

научно-технической конф. – М., 2010. – С. 63-64.

10. Андрианов И.М. Анализ точности синхронизации систем связи в каналах с замираниями // Цифровая обработка сигналов и ее применение: Тез.

докл. 13-й Междунар. научно-технической конф. – М., 2011. – С.17–19.

11. Андрианов И.М. Синхронизация сигналов в системах связи в каналах с замираниями по закону Накагами // Труды РНТОРЭС им. А.С. Попова (М.). – 2011. – Вып. № 66. – С. 162–164.

12. Андрианов М.Н., Киселев И.Г., Андрианов И.М. Помехоустойчивость ли­ ний связи с коррелированными рэлеевскими замираниями уровней сиг­ налов // ПТСПИ-2011: Тез. докл. IX Международной научной конф. – Владимир-Суздаль, 2011. – С. 125–129.

13. Андрианов И.М. Влияние алгоритмов синхронизации на эффективность систем связи с ортогональным частотным уплотнением в каналах со слу­ чайными параметрами // Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук: Труды 53-й Всерос. научной конф. МФТИ. – Долго­ прудный, 2010. – Ч.1, Т.2 – С. 66–67.

14. Андрианов И.М., Мымриков С.А. Исследование помехоустойчивости си­ стемы передачи цифровой информации с ортогональным частотным уплотнением с канале с дискретной многолучевостью и нелинейными ис­ кажениями // 14-я Междунар. научно-техническая конф. студентов и ас­ пирантов МЭИ: Тез. Докл. – М., 2008. – Т.1. – С. 33–34.

15. Андрианов И.М., Андрианов М.Н. Методика анализа интегрального энер­ гопотребления мобильных терминалов систем подвижной радиосвязи // Будущее технической науки: Тез. докл. VIII Междунар. молодежн.

научно-технической конф. – Н.Новг., 2009.

16. Андрианов И.М. Исследование методов повышения помехоустойчивости в системах с ортогональным частотным разделением сигналов // Студен­ ческая научная весна-2009: Тез. докл. общеуниверситетской научно-тех­ нической конф. – М., 2009. – Т.VIII, Ч.1. – С. 7–9.

17. Андрианов И.М. Повышение эффективности систем связи с ортогональ­ ным частотным уплотнением в каналах со случайными параметрами // Студенческая научная весна-2010: Тез. докл. общеуниверситетской на­ учно-технической конф. – М., 2010. – Т.X, Ч.2. – c. 252.

Соискатель Андрианов И.М.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.