Исследование и разработка алгоритмов приема сигналов OFDM в каналах с памятью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Филимонов Александр Александрович

  • Филимонов Александр Александрович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2022, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
  • Специальность ВАК РФ00.00.00
  • Количество страниц 147
Филимонов Александр Александрович. Исследование и разработка алгоритмов приема сигналов OFDM в каналах с памятью: дис. кандидат наук: 00.00.00 - Другие cпециальности. ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики». 2022. 147 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Филимонов Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СВОЙСТВ БЕСПРОВОДНОГО КАНАЛА СВЯЗИ

1.1. Основные понятия беспроводного канала связи

1.1.1. Общее представление и описание канала связи

1.1.2. Многолучевое распространение в беспроводном канале связи

1.1.3. Аддитивные помехи в беспроводном канале связи

1.2. Воздействие замираний на передаваемый сигнал в беспроводном канале связи

1.2.1. Характеристики канала связи в условиях замирания передаваемого сигнала,

1.2.2. Медленные дружные замирания сигнала при передаче по беспроводному каналу связи

1.2.3. Возникновение быстрых замираний в каналах связи и их влияние на сигнал,

1.3. Выводы

2. СИСТЕМА ОРТОГОНАЛЬНОГО ЧАСТОТНОГО МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ OFDM В БЕСПРОВОДНОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ,

2.1. Концепция, структурная схема и принципы работы системы OFDM

2.1.1. Описание системы OFDM

2.1.2. Концепция технологии OFDM в канале с памятью

2.2. Методы формирования группового сигнала OFDM ориентированные для передачи в канале с памятью

2.2.1. Генерация поднесущих колебаний OFDM-символа методом обратного быстрого преобразования Фурье

2.2.2. Защитные интервалы и циклическое расширение сигнала OFDM для устранения отрицательного воздействия межсимвольной интерференцией

2.2.3. Оконная обработка OFDM-символа,

2.3. Применение технологии OFDM совместно с MIMO технологией в системах связи ориентированных для передачи информации в каналах с памятью

2.4. Обработка OFDM-сигналов на приемной стороне,

2.5. Выводы

3. КОДИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМЫ ПРИЕМА OFDM-СИГНАЛОВ В КАНАЛЕ СВЯЗИ ПРИ МНОГОЛУЧЕВОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ СИГНАЛА И В УСЛОВИЯХ БЫСТРЫХ ЗАМИРАНИЙ

3.1. Прямое корректирующее кодирование сигналов для повышения помехоустойчивости системы

3.1.1. Линейные блоковые коды

3.1.2. Сверточные коды

3.1.3. Турбокодирование

3.2. Перемежение символов для улучшения характеристик помехоустойчивости систем связи в каналах с памятью при использовании кодирования

3.2.1. Устройство и принцип работы перемежителя символов

3.2.2. Виды перемежителей

3.3. Оптимальный прием OFDM-сигналов в каналах с памятью

3.4. Алгоритм прием «в целом» с поэлементным принятием решения

3.4.1. Описание, идеология и общие принципы работы алгоритма ПЦППР

3.4.2. Применение алгоритма ПЦППР для OFDM систем в каналах с памятью,

3.5. Система OFDM для канала с памятью и быстрыми замираниями

3.6. Выводы

4. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ПРИЕМА СИГНАЛОВ OFDM В КАНАЛАХ С ПАМЯТЬЮ И БЫСТРЫМИ ЗАМИРАНИЯМИ

4.1. Моделирование алгоритмов приема OFDM-сигнала в каналах с памятью

4.1.1. Модель системы OFDM с оцениванием импульсной характеристики на приеме

4.1.2. Модель и помехоустойчивость системы OFDM-MIMO

4.1.3. Метод регуляризации для системы OFDM в канале с памятью

4.2. Моделирование системы OFDM для канала с памятью и быстрыми замираниями

4.2.1. Модель и помехоустойчивость системы OFDM без кодирования при условии передачи сигнала в канале с памятью и быстрыми замираниями

4.2.2. Помехоустойчивость системы OFDM при использовании кодирования

4.3. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка алгоритмов приема сигналов OFDM в каналах с памятью»

Актуальность

Современные сотовые системы связи предоставляют пользователям весьма широкий спектр услуг, и расширение этого спектра требует повышения пропускной способности и улучшении помехоустойчивости систем за счёт внедрения новых технологий формирования и обработки сигналов, переносящих сообщения. Основным фактором, препятствующим этому в каналах сотовой связи, является рассеяние энергии передаваемого сигнала во времени (память канала), по частоте и в пространстве. Адекватный учет временного рассеяния в канале требует специальных методов формирования сигналов на передаче и использования оптимальных (субоптимальных) алгоритмов обработки сигналов на приеме.

Среди современных технологий, используемых в сотовых сетях связи, следует выделить технологию ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), получившую широкое распространение при создании сотовых сетей связи стандарта LTE.

С каждым годом и с каждым новым стандартом связи полоса частот становится все шире и шире. Но у этого существует некий предел. Поэтому всё более актуальны становятся системы с методом объединения нескольких частотных каналов в один. Ярким примером служит технология LTE-A (A -Advanced) на основе которой, уже достаточно давно, построены сети сотовой связи. Эта технология позволяет осуществлять передачу данных на полосе частот, представляющую из себя объединение нескольких каналов традиционной технологии LTE.

Но тем не менее, с точки зрения финансовой выгоды, более оптимально будет использовать определенный радиочастотный спектр более эффективно, вместо того, чтобы расширять его. Сделать это можно с помощью применения технологий OFDM и MIMO.

Степень разработанности темы исследований

Первоначально основные результаты, полученные в теории оптимальных методов приема дискретных сигналов, относились к каналам без памяти (рассеяния). Данную теорию разработал и развил В.А. Котельников в 1950-х годах. Дальнейшим развитием этой теории занимались такие ученые как: Дж. Турин, Дж. Возенкрафт, Д.Д. Кловский, Л.М. Финк, Т. Кайлас и многие другие ученые.

Вскоре оказалось, что влияние памяти канала на сигнал является достаточно большим препятствием для передачи дискретных сообщений через канал связи и многие ученые направили свои силы на два основных направления: разработка структуры сигнала, благодаря которой память канала будет оказывать незначительное влияние и разработка корректирующих устройств, которые будут исключать воздействие реального канала связи. Но с точки зрения теории статистических выводов данные подходы являются не оптимальными.

В конце 1950-х и начале 1960-х Д.Д. Кловский и К. Хелстром в своих работах, впервые в мире, разработали и описали способы передачи дискретных сообщений в последовательном порядке по каналам с памятью, являющиеся стохастическими (т.е. случайными). При повышении скорости передачи информации в последовательной системе связи неизбежно возникает межсимвольная интерференция (МСИ), поэтому для ее устранения в 1960 г. Д.Д. Кловский разработал оптимальные алгоритмы поэлементного приема, использующими обратную связь по решению (ОСР). После чего преимущества использования обратной связи по решению множество раз рассматривались в работах И.А. Цикиным, С.Б. Макаровым, М. Остином и Н.П. Хворостенко. Считается, что уже к концу 60-х годов были сформулированы основные идеи, которые в результате привели к созданию субоптимального алгоритма, названного позже алгоритмом «приема «в целом» на интервале рассеяния с поэлементным принятием решения» (ПЦППР).

В то же время, в 1960-х годах, предложили способы для применения передачи данных в параллельном виде, а также различные способы мультиплексирования совместно с частотным разделением. Концепции технологии OFDM

(ортогональное частотное мультиплексирование) достаточно хорошо описаны в таких книгах, как «Применение технологии OFDM в современных беспроводных локальных сетях», автор В.Б. Крейнделин, «Channel, spectrum, and waveform awareness in OFDM-based cognitive radio systems», автор Tevfik Yucek и в книге «Системы цифровой радиосвязи», авторы Л.Н. Волков, М.С. Немировский, Ю.С. Шинаков.

При дальнейшем исследовании систем с параллельной передачей информации выяснилось, что алгоритмы оптимального приема, разработанные для систем передачи сообщений в дискретном виде, можно применять и в системах с многоканальной (параллельной) передачей информации. Применив дискретное преобразование Фурье (ДПФ) этого можно легко добиться. (при помощи ДПФ на передаче происходит параллельно-последовательное преобразование системы, предназначенной для передачи отсчетов OFDM-сигнала). В трудах Карташевского В.Г. подробно обсуждается идея применения алгоритма ПЦППР в каналах, где присутствует рассеяние сигнала, для системы с OFDM технологией.

При приеме сигналов OFDM в канале с памятью операции демодуляции должна предшествовать операция оценивания отсчетов огибающей OFDM-символа, т.к. именно вектор этих отсчетов является «исходной информацией» для дискретного преобразования Фурье, осуществляемого для решения задачи демодуляции. Можно сказать, что в данной ситуации совершается замена задачи различения сигналов задачей оценивания параметров принимаемого сигнала. Реализуемая при этом процедура, основанная на «приеме «в целом» может быть охарактеризована как «прием «в целом» с поэлементным формированием оценок» принимаемых отсчетов огибающей OFDM-символа (ПЦПФО). Поэтому в дальнейшем вместо аббревиатуры ПЦППР будем использовать аббревиатуру ПЦПФО, где это будет следовать из контекста. Более того, при использовании алгоритма ПЦПФО отпадает необходимость в формировании на передаче защитных промежутков в структуре сигнала OFDM. Отказ от использования защитных промежутков даёт эффект повышения спектральной эффективности системы OFDM примерно на 20%.

Целью работы является исследование помехоустойчивости приема OFDM сигнала при использовании различных алгоритмов демодуляции в канале с памятью в таких условиях, как: рассеивание сигнала во времени, воздействие на передаваемый сигнал быстрых замираний, при работе с технологией MIMO, а также в ситуации, когда необходимо применять помехоустойчивое кодирование.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

- исследование возможностей применения технологии OFDM в условиях влияния на сигнал временного рассеяния (канал с памятью) и быстрых замираний;

- построить и исследовать модель имитирующую систему связи с использованием OFDM технологии при передаче сигнала через канал с памятью и быстрыми замираниями;

- разработать оптимальный алгоритм приема и улучшенную структуру системы OFDM для борьбы с быстрыми замираниями и эффектом рассеивания сигнала, после чего для этой системы связи, провести анализ помехоустойчивости различных алгоритмов приема по построенной модели канала;

- исследовать характеристики помехоустойчивости алгоритмов приема OFDM сигнала в канале с памятью и быстрыми замирания для системы с помехоустойчивым кодированием.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана структура группового сигнала OFDM системы для каналов с памятью и быстрыми замираниями, отличающаяся тем, что в каждом OFDM символе предусмотрена вставка испытательной комбинации с известным информационным содержимым для измерения быстроизменяющейся импульсной характеристики используемого канала.

2. Для решения задачи демодуляции сигналов OFDM использован алгоритм «прием «в целом» с поэлементным формированием оценок» ПЦПФО, позволяющий отказаться от защитных интервалов в структуре группового сигнала. Применение алгоритма ПЦПФО для системы OFDM основано на замене

традиционного метода перебора возможных гипотез относительно передаваемого сообщения оцениванием отсчетов огибающей OFDM символа регуляризующим алгоритмом.

3. Предложен вариант использования помехоустойчивого кодирования в системе OFDM, основанный на применении турбо-кодов, структура которых согласована со структурой группового сигнала.

4. Разработана структура системы OFDM-MIMO(2x2), ориентированная на использование в каналах с памятью и основанная на измерении импульсной характеристики каждого канала распространения сигналов.

Теоретическая и практическая ценность полученных результатов заключается в том, что проведенные в работе исследования и моделирование демонстрируют значительный прирост характеристик систем связи, широко используемых на данный момент в сотовой связи текущего и будущего поколения. Это достигается благодаря предлагаемому алгоритму и улучшенной структуре OFDM системы. Данные результаты могут быть применены на практике, так как предлагаемые решения имеют простую вычислительную сложность и могут быть внедрены в существующие системы связи на программном уровне.

Методы исследования:

Статистический анализ с применением методов теории вероятностей, математической статистики, построение статистической имитационной модели с помощью математического пакета Matlab.

Объектом исследования является канал с памятью и быстрыми замираниями и технология OFDM.

Предметом исследования является алгоритм приема «в целом» с поэлементным формированием оценки (ПЦПФО).

Положения, выносимые на защиту:

1. Применение субоптимального алгоритма ПЦПФО в системе передачи с применением технологии OFDM в канале с памятью и быстрыми замираниями обеспечивает при фиксированных значениях отношения сигнал/шум повышение

помехоустойчивости в 2-3 раза относительно традиционно применяемых алгоритмов демодуляции;

2. При передаче сигнала в канале с памятью и быстрыми замираниями повышение пропускной способности системы связи на 15-20% в результате исключения защитных интервалов из структуры группового сигнала OFDM, при этом не потеряв показателей помехоустойчивости этой системы;

3. Уменьшение вычислительной сложности алгоритма приема сигналов OFDM с сохранением или увеличением помехоустойчивости системы, за счет замены традиционной схемы перебора возможных гипотез передаваемого сообщения на схему поэлементного оценивания принятых отсчетов OFDM сигнала. При традиционном использовании алгоритма ПЦППР необходимо сделать перебор вида KN (для системы OFDM с модуляцией КАМ-16 необходим перебор 1616 гипотез), что в значительной степени затрудняет работу приемного оборудования;

Соответствие паспорту специальности. Работа соответствует пп. 8, 14 паспорта специальности 2.2.15. (05.12.13) Системы, сети и устройства телекоммуникаций («Исследование и разработка новых сигналов, модемов, кодеков, мультиплексоров и селекторов, обеспечивающих высокую надежность обмена информацией в условиях воздействия внешних и внутренних помех» и «Разработка методов исследования, моделирования и проектирования сетей, систем и устройств телекоммуникаций»).

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты работы подтверждают свою достоверность благодаря правильно проведенному имитационному моделированию, а также неоднократными публикациями и выступлениями на российских и международных конференциях. В 2016 году автор стал лауреатом 2-й степени конкурса «Современные проблемы физики и технологий» международной молодежной научной школы-конференции города Москва. Полученные результаты исследований демонстрировались на следующих конференциях:

- «Processing of the 2020 IEEE conference of Russian young researchers in electrical and electronic engineering» (ElConRus, г. Москва и г. Санкт-Петербург 2020

г.);

- Дважды на конференции «Problems of Infocommunications. Science and Technology» (PIC S&T'2019 г. Киев, Украина 2019 и PIC S&T'2020 г. Харьков, Украина 2020);

- 18-я, 20-ая, 21-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (DSPA, г. Москва, 2016, 2018, 2019 гг.);

- 17-ая, 19-ая Международная конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (ПТ и ТТ, г. Самара, г. Уральск (Республика Казахстан) 2016 г., 2018 г.);

- 22-ая, 24-ая, 26-ая Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация и связь» (RLNC, г. Воронеж, 2016, 2018, 2020 гг.);

- 23-ая, 25-ая, Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (г. Самара, 2016 г.,2018 г.).

Публикации. На тему диссертационной работы опубликовано 20 работ: 3 публикации с индексацией в Scopus; 4 статьи из перечня, рекомендованного ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований; 13 тезисов докладов международных и российских научных конференций. А также по данной тематике подана заявка на патент.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация содержит введение, четыре главы и заключение, изложенные на 147 страницах. В работу включено 37 рисунков, список литературы из 115 наименований, три приложения с представленными актами внедрения результатов диссертационной работы.

В первой главе рассматривается постановка задачи приема сигналов дискретных сообщений в канале с памятью (многолучевое распространение радиоволн) при быстрых замираниях и наличии аддитивных помех.

Подробно рассмотрена структурная схема канала связи и приводятся основные понятия о канале. Описаны причины и процесс возникновения

замираний в канале связи. Рассматриваются и сравниваются медленные замирания и быстрые замирания.

Вторая глава посвящена системе ортогонального частотного мультиплексирования - OFDM. Описаны основные концепции и принципы работы этой системы. Рассмотрен процесс формирования группового сигнала OFDM для передачи в канале с памятью. Приведено описание системы MIMO и ее совместное использование с OFDM технологией. Рассматривается процесс демодуляции сигналов OFDM в каналах с памятью, представлена структурная схема когерентного приемника OFDM сигнала.

В третьей главе рассмотрены основные принципы помехоустойчивого кодирования при передаче сигнала по каналам с памятью и быстрыми замираниями, которое может быть использовано в технологи OFDM. Рассмотрен принцип работы алгоритма ПЦПФО. Предложена улучшенная структура OFDM системы для каналов с памятью и быстрыми замираниями.

В четвертой главе диссертации приводятся результаты моделирования работы систем OFDM и OFDM-MIMO в канале с памятью и быстрыми замираниями. Приводится анализ помехоустойчивости рассмотренных систем.

Во всех моделях систем связи, используемых в данной главе, применялся алгоритм ПЦПФО, который при относительно небольшой вычислительной сложности показал высокую помехоустойчивость, что и отображено в результатах моделирования.

В заключении сделаны выводы о результатах исследования системы OFDM с алгоритмом ПЦПФО для разных случаев: для системы MIMO в канале с памятью, при воздействии быстрых замираний на передаваемый сигнал, при использовании помехоустойчивого кодирования как в каналах с памятью, так и в каналах с быстрыми замираниями. Делается общий вывод об алгоритме ПЦПФО и об оптимизированной схеме для системы OFDM в канале с памятью и быстрыми замираниями:

1. В диссертационной работе достигнута поставленная цель исследования и разработки алгоритмов приема и структуры системы OFDM, предназначенных

для повышения помехоустойчивости и пропускной способности системы связи, для этого решены следующие задачи:

- исследованы возможности применения технологии OFDM в условиях влияния на сигнал временного рассеяния (канал с памятью) и быстрых замираний;

- построена и исследована модель, имитирующая систему связи с использованием OFDM технологии при передаче сигнала через канал с памятью и быстрыми замираниями;

- разработаны оптимальный алгоритм приема и улучшенная структура системы OFDM для борьбы с быстрыми замираниями и эффектом рассеивания сигнала, приведен анализ помехоустойчивости различных алгоритмов приема по построенной модели канала;

- исследованы характеристики помехоустойчивости алгоритмов приема OFDM сигнала в канале с памятью и быстрыми замирания для системы с помехоустойчивым кодированием.

2. Анализ результатов моделирования работы предложенных алгоритмов показал:

- Повышена помехоустойчивость системы связи с OFDM модуляцией в канале с памятью и быстрыми замираниями за счет применения субоптимального алгоритма приема ПЦПФО;

- При передаче сигнала в канале с памятью и быстрыми замираниями повышена пропускная способность системы связи на 15% в результате исключения защитных интервалов из структуры группового сигнала OFDM, при этом показатели помехоустойчивости этой системы остались прежними;

- Уменьшена вычислительная сложность алгоритма приема сигналов OFDM с сохранением и увеличением помехоустойчивости системы;

- Для каналов с памятью и быстрыми замираниями улучшены показатели помехоустойчивости системы связи, за счет применения разработанной адаптированной для таких каналов структуры OFDM системы и

применении ее совместно с помехоустойчивым кодированием и алгоритмом ПЦПФО.

3. Предлагаемый алгоритм имеет высокие показатели помехоустойчивости для технологии MIMO, что доказывается результатами отдельного моделирования;

4. Продемонстрировано, что при передаче через канал с памятью и быстрыми замираниями сигнала OFDM целесообразно использовать помехоустойчивое кодирование и вместо QAM модуляции использовать QPSK.

Все исследования и построение моделей систем и каналов связи проводились в математическом пакете MATLAB.

Сведения о личном вкладе автора: Изложенные в работе результаты научных исследований и анализ, с последующими выводами, проделаны автором самостоятельно. Компьютерное имитационное моделирование различных алгоритмов обработки сигналов OFDM в каналах с памятью проводилось также автором.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СВОЙСТВ БЕСПРОВОДНОГО

КАНАЛА СВЯЗИ

1.1 Основные понятия беспроводного канала связи

1.1.1 Общее представление и описание канала связи

Канал связи можно определить, как совокупность средств, предназначенных для передачи сообщений и сигналов (под «средством» имеются ввиду и технические устройства, и линия передачи - физическая среда, в которой распространяется сигнал между передатчиком и приемником). На практике инженеры часто используют термин «канал» в следующем смысле: путь, по которому проходит одно сообщение. В таком понимании систему связи с несколькими предающими устройствами и несколькими принимаемыми называют «многоканальной».

Линия связи может, в целом, иметь дуплексный вид (т.е. передача сигналов в прямом и обратном направлениях) и обладать любым числом входов и выходов (например, в качестве входа могут служить несколько антенн на передаче, а в качестве выхода несколько антенн на приеме). При этом линию связи можно определить, как многополюсник.

Канал в совокупности, содержащий всю систему средств связи, расположенную между точкой источника сообщений и точкой их получения на приемном конце, можно себе представить, как последовательное соединение цепочки многополюсников, выполняющие каждый свою функцию. Такая система радиосвязи в наиболее универсальном виде и при передачи дискретных сообщений показана на рисунке 1.1

Следует отметить, что представленная схема может работать в двух направлениях, при условии взаимной замены устройств (например, кодер станет декодером, модулятор - демодулятором и наоборот).

При необходимости анализа отдельных блоков схему на рисунке 1.1 можно детализировать намного подробнее. Например, можно учесть ряд устройств, размещенных в промежутке между передатчиком и приемником (усилительная аппаратура вдоль дальних линий проводной связи или ретрансляторы радиорелейной линии связи)

ь,_ 5(0

Источник сообщений Кодер Модулятор Проводная линия :-) :—) ;-! Передатчик !—) с-Э !—Э Передающая антенна

А В 5

Среда ра спростране ння

Ь 1 2(1)

Получатель сообщений Декодер (— 1— !- Демодулятор Проводная линия г-Э 6-> :-Э Приемник (- (- г- Приемная антенна

А' в' г г,

Рисунок 1.1 - Структурная схема канала радиосвязи при передаче дискретных

сообщений

Далее, отбросив вопросы электрического сопряжения отдельных многополюсников, образующих канал связи, рассмотрим важный вопрос такого выбора отдельных функциональных блоков канала, при котором была бы обеспечена наибольшая возможная эффективность передачи информации.

Так, если канал связи задан между точками А и А' (канал связи в целом) и на его вход от источника сообщений поступают дискретные символы а, а с выхода снимаются дискретные символы а'к, направляемые получателю, то представляется возможным выбрать оптимальные (скажем, с точки зрения наибольшей эффективности системы связи в целом) для данного канала источники сообщений. Задача поиска оптимальных источников сообщений имеет смысл, если, конечно, существует определенная свобода выбора этих источников. Если задать более узкий канал между точками В ив' на вход которого поступают дискретные

элементарные кодовые символы Ь (), а с выхода снимаются дискретные символы

' ), можно поставить задачу поиска оптимальных внешних (по отношению к

заданному каналу) преобразований сигнала (методы кодирования и декодирования). Оставляя вход канала в точке В и смещая его выход в точку 2, откуда снимаются непрерывные (из-за непрерывного характера канального сигнала и шумов в канале) элементы колебания 2(), можно ставить задачу поиска

оптимальных способов преобразования колебания 2() в сообщение на приеме или (смещая вход канала в точку 5) также задачу оптимального преобразования кодовых элементов Ь в канальный сигнал s(t) на передаче. Выход канала можно соответственно сместить в точки 2 2 , если при поиске оптимальных методов приема нас интересуют вопросы построения входных цепей приемника, антенных устройств и так далее.

Если задана линия связи между точками ^ и 2г (канал в узком смысле), свойства которой определяются конкретными физическими процессами (распространением радиоволн на различных частотах, сопутствующими шумами и так далее), можно, очевидно, ставить задачу поиска всех оптимальных преобразований сообщения в сигнал на передаче (кодирование, модуляция, усиление, излучения и тому подобное) и сигнала в сообщение на приеме (извлечение сигнала антенной, преобразование входными цепями, демодулятор, декодер и так далее).

Чаще всего, когда в теории передачи сигналов говорят о радиоканале в узком смысле, его задают между точками 5 — 2Х т. е. свойства передающих и приемных антенн включают в свойства заданной линии связи. Далее будет говориться о радиоканале в узком смысле именно такой трактовки. Такой канал (собственно канал) является естественно, составной частью канала в целом. В принципе, при поиске оптимальных методов построения систем связи можно было бы задать канал и без среды распространения, последнюю же считать предметом поиска. В такой постановке, однако, задача чаще всего не имеет практического смысла. На самом деле, наилучшим собственно каналом связи можно априори считать тот,

который не вносит никаких искажений в передаваемый сигнал. Таких каналов на практике нет. Случай же, когда при заданных пунктах связи и виде сообщений есть свобода выбора собственно канала (скажем можно выбрать или кабельную линию, или КВ радиоканал, радиорелейный УКВ канал, волновод и т. п.), следует считать весьма редким. Наиболее характерной для связи является постановка задачи синтеза системы, при которой собственно канал все же задан (задана зависимость, чаще всего стохастическая между входным и выходным сигналами) и ищутся оптимальные преобразования сигнала на передаче и на приеме, при которых собственно канал используется некоторым наилучшим образом

При распространении в канале на радиосигнал воздействуют различные помехи, что влияет на качество передачи информации. Сигнал, прошедший от точки передачи к точке приема может иметь абсолютно разные пути распространения. Когда между приемником и передатчиком имеется прямая видимость - путь распространения будет просто прямой линией. Сигнал может распространятся по двум путям (прямой линией и ломаной линией) в случае, когда имеется препятствие отражающее сигнал, но при это линия прямой видимости не нарушается. На самом деле на приемную антенну может поступать огромное количество лучей (вплоть до бесконечности) и каждый из них мог пройти абсолютно уникальный путь. Как раз в больших городах, которые плотно застроены зданиями путей распространения сигнала от передатчика к приемнику может быть неограниченное количество. При этом значения углов принятия их антенной могут быть непрерывными на интервале от 0 до 2 п. В результате этого многолучевое распространение считается самым приоритетным эффектом, который необходимо учитывать при моделировании беспроводных каналов связи [15, 17].

Непосредственно перед передачей некоего сообщения х в канал происходит процедура кодирования, в результате которой получается последовательность у. Теперь любой из элементов этой последовательности содержит информацию о другом элементе, которую можно определить, как функцию 2([). Если бы в канале отсутствовал шум или присутствовали только обратимые искажения переданный

сигнал z(t) можно было бы с легкостью восстановить на приемной стороне, причем с идеальной точностью [36, 86].

При рассмотрении же передачи сообщений в реальных каналах связи будут иметь место нерегулярные искажения, в результате чего сигнал на выходе такого канала будет в значительной мере отличаться от сигнала, который передавался. Такие искажения принято определять, как помехи или как шумы, причем чаще всего аддитивные (они линейно складываются с передаваемым информационном сигналом). Но в канале также присутствуют и неаддитивные шумы, имеющие случайный флуктуационный характер.

Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Филимонов Александр Александрович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аджемов, А.С. Общая теория связи: учебник для вузов / В.Г. Санников, А.С. Аджемов. - М. : Горячая линия - Телеком, 2018. - 624 с.

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

3. Бакулин М.Г. Технология OFDM: учебное пособие для вузов / М.Г. Бакулин, В.Б. Крейнделин, А.М. Шлома, А.П. Шумов. - М. : Горячая Линия -Телеком, 2018. - 352 с.

4. Бусленко, Н.П. Метод статистических испытаний (Монте-Карло) и его реализация на цифровых вычислительных машинах / Н.П. Бусленко, Ю.А. Шрейдер. - М. : Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. - 228 с.

5. Ван Трис, Г. Л. Теория обнаружения, оценок и модуляции / Г. Л. Ван Трис; пер. в англ. - М. : Советское радио, 1972. - Т. 1. - 744 с.

6. Витерби, А.Д. Принципы цифровой связи и кодирования / А.Д. Витерби, Дж.К. Омура - М. : Радио и связь, 1982. - 536 с.

7. Возенкрафт, Дж. Последовательный прием при связи через канал с параметрами, изменяющимися во времени / Дж. Возенкрафт, под ред. Б.Р. Левина // Лекции по теории систем связи. - М. : Мир, 1964.

8. Возенкрафт, Дж. Торетические основы техники связи / Дж. Возенкрафт, И. Джекобс , пер с англ под ред. Р.Л. Добрушина - М. : Мир, 1969. -640 с.

9. Волков, Л.Н., Системы цифровой радиосвязи / Л.Н. Волков, М.С. Немировский, Ю.С. Шинаков - М. : Эко-Трендз, 2005. - 392 с.

10. Голдсмит, А. Беспроводные коммуникации. Основы теории и технологии беспроводной связи / А. Голдсмит - М. : Техносфера, 2011. - 904 с.

11. Грешилов, А.А. Некорректные задачи цифровой обработки информации и сигналов / А.А. Грешилов. - М. : Радио и связь, 1984. - 160 с.

12. Елисеев, С.Н. Совместная итерационная демодуляция и фильтрация комплексных амплитуд поднесущих в системах с OFDM / С.Н. Елисеев, В.Б. Крейнделин // Вестник СОНИИР. - 2008. - №1. - С. 51-58.

13. Зайкин, В.П. Сравнение двух методов обработки сигналов в каналах с межсимвольной интерференцией / В.П. Зайкин, В.Г. Карташевский // ТУИС. - 1976. - Выпуск 76. - С. 15-22.

14. Зюко, А.Г. Теория электрической связи : учебник для вузов/А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, В.И. Коржик, М.В. Назаров; под ред. Д.Д. Кловского. - М. : Радио и связь, 1998. - 432 с.

15. Зюко, А.Г. Теория передачи сигналов : учебник для вузов. / А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, М.В. Назаров, Л.М. Финк - М. : Радио и связь, 1986. - 302 с.

16. Ипатов, В.П. Системы мобильной связи : учебное пособие для вузов. / В.П. Ипатов, В.К. Орлов, И.М. Самойлов, В.Н. Смирнов - М. : Горячая линия -Телеком, 2003. - 272 с.

17. Кайлатс, Т. Каналы с параметрами, изменяющимися во времени / Кайлатс, Т; пер. с англ. под ред. Б.Р. Левина. - М. : Мир, 1964. - C. 50-78.

18. Карташевский, В.Г. Прием «в целом» для системы MIMO в канале с памятью / В.Г. Карташевский, О.С. Коняева, Е.С. Семенов // Успехи современной радиоэлектроники. - 2015. - №11. - С. 49 - 53.

19. Карташевский, В.Г. Система OFDM-QPSK для канала с памятью / В.Г. Карташевский, Е.С. Семенов // Радиолокация, навигация, связь. Сборник трудов XXV международный научно-технической конференции, посвященной 160-летию со дня рождения А.С. Попова. - 2019. - С. 413-422.

20. Карташевский, В.Г. Анализ вероятности битовой ошибки системы OFDM-QPSK в канале с памятью / В.Г. Карташевский, Е.С. Семенов // Радиотехника. - 2019. - №.3. - С. 39-45.

21. Карташевский, В.Г. Прием «в целом» сигналов OFDM в доплеровском канале с памятью / В.Г. Карташевский, К.А. Бельский, Е.С. Семенов // Радиотехника. - 2017. - №.10. - С. 126-132.

22. Карташевский, В.Г. Компенсация смещения при оценивании по методу регуляризации / В.Г. Карташевский // Оптимизация систем передачи информации по каналам связи: Сб. научных трудов учебн. ин-тов связи // Л. : ЛЭИС. - 1989. -С. 107 - 111.

23. Карташевский, В.Г. Метод компенсации смещения при линейном оценивании с использованием обратной связи по решению / В.Г. Карташевский // Адаптивные системы связи: Сб. научных трудов учебн. ин-тов связи // Л. : ЛЭИС.

- 1987. - С. 18 - 23.

24. Карташевский, В.Г. Непереборный алгоритм демодуляции для канала с рассеянием/ В.Г. Карташевский, Д.В. Мишин // Радиосистемы. - 1996. - №10. -С. 24 - 28.

25. Карташевский, В.Г. Обработка пространственно - временных сигналов в каналах с памятью / В.Г. Карташевский. - М. : Радио и связь, 2000. - 272 с.

26. Карташевский, В.Г. Оценка системной функции стохастического пространственно-временного канала связи // В сборнике: Пространственно-временная обработка сигналов // - Изд. Воронежского ун-та. - 1978. - С. 17 - 21.

27. Карташевский, В.Г. Прием кодированных сигналов в каналах с памятью / В.Г. Карташевский, Д.В. Мишин. - М. : Радио и связь, 2004. - 239 с.

28. Карташевский, В.Г. Решение задачи различения гипотез в канале с памятью методом погружения / В.Г. Карташевский // Радиотехника. - 1991. - №5.

- С. 71 - 73.

29. Карташевский, В.Г. Прием сигналов OFDM в каналах с рассеянием/ В.Г. Карташевский, К.А. Бельский, К.С. Слипенчук // Радиотехника. - 2015. - №2.

- С. 62 - 68.

30. Карташевский, В.Г. Сети подвижной связи / В.Г. Карташевский, С.Н. Семенов, Т.В. Фирстова. - М. : Эко-трендс, 2001. - 299 с.

31. Карташевский, В.Г. Повышение спектральной эффективности сигналов OFDM в каналах с памятью / В.Г. Карташевский, К.А. Бельский, К.С. Слипенчук // Тезисы докладов Радиолокация, навигация, связь: Сборник трудов XX Международной научно-технической конференции. - 2014. - С. 733 - 736.

32. Кеннеди, Р. Каналы связи с замираниями и рассеянием / Р. Кеннеди; пер. с англ. под ред. И.А. Овсеевича - М. : Сов. радио, 1973. - 304 с.

33. Кириллов, Н.Е. Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно изменяющимися параметрами / Н.Е. Кириллов - М. : Связь, 1971. - 256 с.

34. Кловский Д.Д. Инженерная реализация радиотехнических схем (в системах передачи дискретных сообщений в условиях межсимвольной интерференции) / Д.Д. Кловский, Б.И. Николаев. - М. : Связь, 1975. - 198 с.

35. Кловский, Д.Д. Инженерная реализация радиотехнических схем / Д.Д. Кловский, Б.И. Николаев. - М. : Связь, 1975. - 200 с.

36. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам (1 издание) / Д.Д. Кловский. - М. : Связь, 1969. - 375 с.

37. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам (2 издание) / Д.Д. Кловский. - М. : Связь, 1982. - 304 с.

38. Кловский Д.Д. Обработка пространственно-временных сигналов/ Д.Д. Кловский, В.А. Сойфер. - М. : Связь, 1976. - 207 с.

39. Коржик, В.И. Расчет помехоустойчивости передачи дискретных сообщений/ В.И. Коржик, Л.М. Финк, К.Н. Щелкунов // Справочник. - М. : Радио и связь, 1981. - 231 с.

40. Корнеенко, В.П. Методы оптимизации / В.П. Корнеенко - М. : Высшая школа, 2007. - 664 с.

41. Красный, Л.Г. О выборе критерия оптимизации при статистической проверке гипотез / Л.Г. Красный // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. - 1975. - №5. - С. 180 - 183.

42. Крейнделин, В.Б. Применение технологии OFDM в современных беспроводных локальных сетях / В.Б. Крейнделин, Ю.М. Куликов, С.И. Мамзелев

// МТУСИ. Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава и инженерно-технического состава: тез докл. - 2003. - Книга 3. - С. 174175.

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

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

45. Крейнделин, В.Б. Пространственно-временное кодирование в сетях связи четвертого поколения / В.Б. Крейнделин, А.А. Резнёв // Международная научно-техническая конференция - М. : МИРЭА, INTERMATIC, 2012. - Ч.5. - С. 112-115.

46. Крейнделин, В.Б. Методы обработки сигналов в системах с пространственно-временным кодированием: учебное пособие / В.Б. Крейнделин, Л.А. Варукина. - М. : МТУСИ, 2009. - 31 с.

47. Крейнделин, В.Б. Совместная итерационная демодуляция и фильтрация параметров канала связи / В.Б. Крейнделин // Докл. на Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения». - 2007. Т.2. - С. 167-169.

48. Крейнделин, В.Б. Оценивание параметров канала в системах, использующих пространственно-временное кодирование / В.Б. Крейнделин, А.В. Колесников // Московская отраслевая научно-техническая конференция «Технологии информационного общества» - М. : МТУСИ, 2007. С. 78.

49. Крейнделин, В.Б. Проблема оценивания канала в системах с OFDM / В.Б. Крейнделин, А.В. Колесников // МТУСИ. Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского и инженерно-технического состава. - 2004, С. 291.

50. Крейнделин, В.Б. Алгоритм оценивания параметров канала в системе OFDM с использованием пилот-сигналов/ В.Б. Крейнделин, А.В. Колесников //

МТУСИ. Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского и инженерно-технического состава. - 2004. - С. 299-300.

51. Куликов, Е.И. Оценка параметров сигналов на фоне помех / Е.И. Куликов, А.П. Трифонов. - М. : Сов. радио, 1978. - 296 с.

52. Куликовский, Л.Ф. Теоретические основы информационных процессов / Л.Ф. Куликовский, В.В. Мотов - М. : Высшая школа, 1987. - 248 с.

53. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б.Р. Левин - М. : Советское радио, 1975. - 504 с.

54. Макаров, С.Б. Помехоустойчивость одного алгоритма поэлементного приёма с обратной связью по решению при наличии межсимвольной интерференции / С.Б. Макаров, И.А. Цикин // Радиотехника. - 1976. - №5. - С. 8 -14.

55. Макаров, С.Б. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания / С.Б. Макаров, И.А. Цикин - М. : Радио и связь, 1988. - 304 с.

56. Майнстренко, В.А. Исследование пик-фактора К-ОБОМ сигналов / В.А. Майнстренко, Е.Д. Бычков // Вестник СибГУТИ. - 2018. - №3. - С. 10 - 14.

57. Николаев, Б.И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью / Б.И. Николаев. - М. : Радио и связь, 1988. - 264 с.

58. Поршнев, С.В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете МАТЬАБ / С.В. Поршнев. - М. : Горячая линия - Телеком, 2003. - 592 с.

59. Прокис, Дж. Цифровая связь. / Дж. Прокис; пер. с англ. под ред. Д.Д. Кловского. - М. : Радио и связь, 2000. - 800 с.

60. Пугачев В.С., Стохастические дифференциальные системы / В.С. Пугачев, И.Н. Синицин. - М. : Наука, Главная редакция физ. - мат. литературы, 1895. - 560 с.

61. Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд; пер с англ. А. Л. Зайцева, Э.Г. Назаренко, Н.Н. Тетёкина - М. : Мир, 1978. - 848 с.

62. Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд; пер. с англ. под ред. проф. Ю.Н. Александрова - М. : Связь, 1976. - 496 с.

63. Сейдж Э. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Э. Сейдж, Дж. Мелс; пер. с англ. под ред. проф. Б.Р. Левина. - М. : Связь, 1976. -496 с.

64. Скляр, Б. Цифровая связь. / Дж. Прокис, Б. Скляр; пер. с англ. под ред. Д.Д. Кловского. - М. : Радио и связь, 2000. - 800 с.

65. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр; пер. с англ. - М. : Издательский дом «Вильямс», 2003. -1104 с.

66. Соболь, И.М. Метод Монте-Карло / И.М. Соболь - М.: Наука, 1968. -

64 с.

67. Тартаковский, Г.П. Теория информационных систем / Г.П. Тартаковский - М. : Физматкнига, 2005. - 304 с.

68. Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В.Я. Арсеньев - М. : Наука, 1979. - 288 с.

69. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника / В.И. Тихонов - М. : Радио и связь, 1982. - 624 с.

70. Тихвинский, В.О. Сети мобильной связи LTE: технологии и архитектура / В.О. Тихвинский, С.В. Терентьев, А.Б. Юрчук - М. : Эко-Трендз, 2010. - 284 с.

71. Тыртышников, Е.Е. Методы численного анализа / Е.Е. Тыртышников -М. : Издательский центр «Академия», 2007. - 320 с.

72. Фадеев, Д.К., Фадеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры / Д.К. Фадеев, В.Н. Фадеева. - М. : Физматгиз, 1960. - 656 с.

73. Фалькович, С.Е. Оптимальный прием пространственно-временных сигналов в радиоканалах с рассеянием / С.Е. Фалькович, В.И. Пономарев, Ю.В. Шкварко. - М. : Сов. Радио, 1989. - 296 с.

74. Филимонов, А.А. Анализ алгоритмов приема сигналов OFDM в системе MIMO в каналах с памятью / А.А. Филимонов // XXIII Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ - Самара. - 2016. - С. 12 - 13.

75. Филимонов, А.А. Моделирование системы MIMO-OFDM в каналах с памятью / Карташевский, К.А. Бельский, В.Г. А.А. Филимонов // Труды 18-й Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (DSPA-2016). - Москва. - 2016. - Том 1. - С. 212 - 214.

76. Филимонов, А.А. Оценивание импульсной характеристики канала с памятью для систем OFDM / В.Г. Карташевский, Е.С. Семенов, К.С. Слипенчук, А.А. Филимонов // тезисы докладов Цифровая обработка сигналов и ее применение, РНТОРЭС им. А.С. Попова: Сборник трудов XX Международной конференции. - 2018. - Том 8. - №2. - С. 118 - 121.

77. Филимонов, А.А. Оценивание импульсной характеристики канала с памятью при использовании сигналов OFDM / В.Г. Карташевский, К.С. Слипенчук, А.А. Филимонов // Тезисы докладов Проблемы техники и технологий телекоммуникаций: Сборник трудов XVII Международной научно-технической конференции. - 2016. - С. 42 - 43.

78. Филимонов, А.А. Оценивание импульсной характеристики в системе OFDM / К.С. Слипенчук, Ж.Е. Салейкина, А.А. Филимонов // Тезисы докладов Проблемы техники и технологий телекоммуникаций: Сборник трудов XIX Международной научно-технической конференции - Уральск, 2018. - С. 89 - 91.

79. Филимонов, А.А. Повышение пропускной способности системы OFDM в каналах с быстрыми замираниями/ В.Г. Карташевский, А.А. Филимонов, К.С. Слипенчук // Тезисы докладов Радиолокация, навигация, связь: Сборник трудов XXIV Международной научно-технической конференции. - 2018. - С. 185 - 195.

80. Филимонов, А.А. Прием «в целом» сигналов OFDM в каналах с быстрыми замираниями / В.Г. Карташевский, А.А. Филимонов // Тезисы докладов Проблемы техники и технологий телекоммуникаций: Сборник трудов XIX Международной научно-технической конференции - Уральск, 2018. - С. 99 - 101.

81. Филимонов, А.А. Прием сигналов OFDM в системе MIMO в каналах с памятью / В.Г. Карташевский, К.А. Бельский, А.А. Филимонов // Радиотехника. -2016. - №2. - С. 91 - 95.

82. Филимонов, А.А. Прием сигналов OFDM в каналах с рассеянием при оценивании параметров канала / В.Г. Карташевский, Е.С. Семенов, А.А. Филимонов // Радиотехника. - 2016. - №12. - С. 48 - 55.

83. Филимонов, А.А. Прием сигналов OFDM в системе MIMO в каналах с рассеянием / В.Г. Карташевский, А.А. Филимонов // Тезисы докладов V Международной молодежной научной школы-конференции «Современные проблемы физики и технологий». - Москва. - 2016. - Ч.1. - С. 190 - 192.

84. Филимонов, А.А., Прием сигналов OFDM в системах SISO и MIMO в каналах с памятью / К.А. Бельский, В.Г. Карташевский, А.А. Филимонов // Труды 22-й Международной конференции «Радиолокация, навигация и связь» (RLNC-2016). - Воронеж. - 2016. - С. 253 - 257.

85. Филимонов, А.А. Прием турбокодированных сигналов OFDM, передаваемых через частотно-избирательные каналы с рэлеевскими затуханиями при разнесенном приеме / А.А. Филимонов // XXV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара. - 2018. - С. 13 - 14.

86. Филимонов, А.А. Система OFDM для канала с памятью и быстрыми замираниями / В.Г. Карташевский, Е.С. Семенов, К.С. Слипенчук, А.А. Филимонов // Радиотехника. - 2018. - №3. - С. 65 - 69.

87. Филимонов, А.А. Прием сигналов OFDM со сверточным кодированием в каналах с памятью и быстрыми замираниями / В.Г. Карташевский, А.Н. Беспалов, К.В. Котков // Радиотехника. - 2019. - №6. - С. 48 - 53.

88. Финк, Л.М. Теория передачи дискретных сообщений / Л.М. Финк - М. : Связь, 1970. - 728 с.

89. Форни, Г.Д. Алгоритм Витерби / Г.Д. Форни - ТИИЭР, 1973. - №3. - С. 12 - 25.

90. Хорн, Р. Матричный анализ / Р. Хорн, Ч. Джонсон - М.: Мир, 1989. -

656 с.

91. Хэлстром, К. Статистическая теория обнаружения сигналов / К. Хэлстром. - М., 1963 - 431 с.

92. Ширкунова, К.С. Повышение спектральной эффективности системы OFDM в сетях мобильной связи LTE / К.С. Ширкунова // Тезисы докладов XX Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ - Самара, 2013. - С. 56 - 57.

93. Ширкунова, К.С. Повышение спектральной эффективности системы OFDM в сетях мобильной связи LTE / В.Г. Карташевский, К.С. Ширкунова // Тезисы докладов Цифровая обработка сигналов и ее применение, РНТОРЭС им. А.С. Попова: Сборник трудов 15 Международной конференции - Москва, 2013. -С. 56 - 57.

94. Шлома А.М. Новые алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах подвижной связи / А.М. Шлома, М.Г. Бакулин, В.Б. Крейнделин, А.П. Шумов. - М. : Горячая Линия - Телеком, 2008. - 344 с.

95. Alpert, Y.L., Radio wave propagation and ionosphere / Y.L. Alpert - NY.: Consultants bureau. - 1963.

96. Chang, R.W. Synthesis of band-limited orthogonal signals for multichannel data transmission / R.W. Chang // Bell system technical journal. - 1966. - V.45. - Р. 1775-1796.

97. Filimonov, A.A. Evaluation of noise immunity of signal reception algorithms in the MIMO system in the channel with dispersion / V.G. Kartashevskiy, A.A. Filimonov, O.S. Konyaeva // Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T'2019). - Kyiv. - 2019. - Р. 138 - 144.

98. Filimonov, A.A. The processing of OFDM system signals in dispersion channel / K.S. Slipenchuk, A.A. Filimonov // Processing of the 2020 IEEE conference of Russian young researchers in electrical and electronic engineering (ElConRus) - 2020. -Р. 1428 - 1432.

99. Hagernauer, J. A Viterbi algorithm with soft-decision outputs and its applications / J. Hagernauer, P. Hoeher. - Texas: Globecom. - 1989. - Р. 1680 - 1686.

100. Hajimiri, A. A General Theory of Phase Noise in Electrical Oscillators / Ali Hajimiri, Thomas H. Lee // IEEE Journal of Solid-State Circuits. - 1998. - №33 (2). - Р. 179 - 194.

101. Hara S. Multicarrier techniques for 4G Mobile communications / Hara Shinsuke Hara, Prasad Ramjee. - London: Artech House. - 2003. - 240 p.

102. Kartashevskiy, V.G. Processing OFDM signals in channels with memory / V.G. Kartashevskiy, K.A. Belskiy // Информационные технологии и телекоммуникации. - 2015. - T.3. - №.3. - Р. 101-110.

103. Kartashevskiy, V.G. Receiving OFDM signals in channels with scattering / V.G. Kartashevskiy, K.A. Belskiy // ND international scientific-practical conference problems of infocommunications science and technology- 2015. - Р. 185 - 188.

104. Khan, F. Air Interface technologies and performance / Khan Farooq. -America: Telecom R&D center Samsung telecommunication, 2009. - 492 p.

105. Korn, I. Digital Communications / I.Korn. - NY : Van Nostrand Reinhoid Company, Inc., 1985. - 676 p.

106. Nee, R. OFDM for wireless multimedia communications / R. Nee, R. Prasad. - NY : Artech House, 2000.

107. Nuebauer, A. MIMO Coding Theory. Algorithms, Architectures and Applications / A. Nuebauer, J. Freudenberger - U.K. : John Wiley & Sons. - 2007. - 340 p.

108. Saltzberg, B.R. Performance of an efficient parallel data transmission system / B.R. Saltzberg // IEEE Transactions on communications. - 1967. - V.15. - №.6. - Р. 805-811.

109. Schwartz, M. Communication systems and techniques / M. Schwartz, W.R.Benett, S. Stein // NY : McGraw-Hill. - 1966. - 364 p.

110. Schwartz, M., Communication systems and techniques / M. Schwartz - NY. : McGraw-Hill. - 1966. - Р. 347-397.

111. Shaver, H.N. Evaluation of a gaussian HF channel model / H.N. Shaver, B.C. Tupper, J.B.Lomax // IEEE Trans. Commun Technology. - 1967. - P. 79 - 88.

112. Telatar, E. Capacity of Multi-Antenna Gaussian Channels / E. Telatar // European Transactions on Telecommunications - 1999. - vol.10. - № 6. - P. 585-595.

113. Ungerboek, G. Adaptive Maximum-Likelihood Receiver for Carrier-Modulated Data-Transmission Systems/ G. Ungerboek // IEEE Trans. On Commun. -1974. - v. 22, №5, Part I. - P. 624 - 637.

114. Ungerboek, G. Nonliner equalization of binary signals in Gaussian noise / G. Ungerboek // IEEE Tr. Commun. Technol. - 1971. - v. 19, №6, Part I. - P. 1128 -1137.

115. Vasudevan, K. Coherent detection of turbo coded OFDM signals transmitted through frequency selective rayleigh fading channels / K. Vasudevan // In Proceedings of the IEEE ISPCC. - Shimla (India), 2013.

116. Yucek, T. Channel, spectrum, and waveform awareness in OFDM-based cognitive radio systems / Tevfik Yucek. - Florida : University of South Florida, 2007. -186 p.

117. Yong, S.C. MIMO-OFDM wireless communications with MATLAB / S.C. Yong, K. Jaekwon, Y.Y. Won, G.K. Chung // John Wiley & Sons // - 2 Clementi Loop. - 2010. - №.02-01. - 457 p.

ПРИЛОЖЕНИЕ

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Филимонова A.A. «Исследование и разработка алгоритмов приема сигналов OFDM в каналах с памятью»

Комиссия ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в составе: председателя комиссии Бурановой М.А. - начальника управления организации учебного процесса (УОУП), и членов комиссии: д.т.н., проф. Клюева Д.С. - заведующего кафедрой радиоэлектронных систем (РЭС), к.т.н., доц. Поздняк И.С.-зам. заведующего кафедрой информационной безопасности (ИБ), составили настоящий акт о том, что в университете внедрены в учебный процесс на кафедрах РЭС и ИБ следующие результаты диссертационной работы Филимонова A.A. :

1. методика имитационного моделирования цифровой системы приема сигналов ортогонального частотного мультиплексирования в каналах с памятью,

2. методика формирования сигнально-кодовых конструкций в системах ортогонального частотного мультиплексирования при использовании криптографического кодирования.

Указанные результаты диссертационного исследования Филимонова A.A. используются:

Ф

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И «ВЕКТОР»

ПРЕДПРИЯТИЕ КОНЦЕРНА «ВЕГА»

ОКПО 07525192 ОГРН 1117847020400

ИНН 7813491943 КПП 781301001

ул Академика Павлова, д. 14а,

Санкт-Петербург, 197376

Тел: +7 (812) 295-10-97, факс +7 (812) 591

E-mail: nii@nii-vektof.nj, web www пн-vektor

от__

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Филимонова Александра Александровича «Исследование и разработка алгоритмов приема сигналов OFDM в каналах с памятью»,

представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы Филимонова A.A. «Исследование и разработка алгоритмов приема сигналов OFDM в каналах с памятью», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук использовались в ряде НИР и ОКР, проводимых акционерным обществом «Научно-исследовательский институт «Вектор»

В частности, при исследовании методов анализа и радиомониторинга высокоскоростных радиоканалов передачи данных, проводимых в рамках НИР «Вавилон» и ОКР «Равнодушие» были использованы следующие результаты, представленные в диссертации:

1. Методика анализа помехоустойчивости приема сигналов OFDM при использовании сверточного кодирования в многолучевых каналах связи.

2. Алгоритм демодуляции сигналов OFDM в многолучевых каналах, основанный на использовании методологии «приема «в целом».

Проведенные испытания на лабораторном оборудовании радиосети передачи данных с моделированием многолучевого режима на скоростях до 2 Мбит/с продемонстрировали эффективность использования предложенных алгоритмов обработки сигналов OFDM в каналах с памятью. Эксперимент

подтвердил предсказанное анализом значение отношения сигнал/шум, обеспечивающее требуемую вероятность приема двоичных сообщений (в частности, 10-5). При этом энергетический выигрыш моделируемого алгоритма приема по сравнению с базовым составлял 1,5-2 дБ.

Отзыв подготовили:

Начальник отдела, кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

Главный специалист I категории

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.