Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 6.
-
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ MIMO-OFDM К АКТИВНЫМ ПОМЕХАМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АДАПТИВНОГО АЛГОРИТМА ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ
В.П. Федосов , А. В. Циркуленко227-2362025-10-01Аннотация ▼Современные системы связи часто работают в условиях сложной помехово-сигнальной обстановки, при этом существуют разные способы уменьшения ошибки восстановленного сигнала. Часть способов касается непосредственно математических алгоритмов обработки в приемнике, таких, однако есть и другие подходы, основанные на пространственной фильтрации сигналов.
В частности, в последние годы активно получил развитие подход, основанный на весовой обработке сигналов, полученных с разных антенн, с использованием корреляционной матрицы входного сигнала, что позволяет более эффективно использовать информацию с антенн за счет выбора антенны с максимальным уровнем полезного сигнала и более низкими уровнями шумов и помех, что представляет собой физически формирование эквивалентной диаграммы направленности приемной антенной решетки с максимумом на путь с максимальным уровнем полезного сигнала и минимумами на другие. Применение этого подхода представляет практический интерес, особенно в системах с наличием активных помех, например, от станций радиоэлектронной борьбы, так как способно повысить качество восстановления сигнала. Отдельно следует отметить, что в случае наличия активных помех для выбора собственного вектора для весовой обработки следует использовать метод, основанный на минимуме среднеквадратической ошибке восстановления пилот-тонов (что возможно в OFDM), так как в случае выбора максимального собственного числа неизвестно – оно будет являться сигнальным или помеховым в случае ее большого уровня. В настоящей работе приводится экспериментальное исследование адаптивного алгоритма обработки пространственно-временных сигналов для системы связи MIMO-OFDM с различными уровнями активной помехи от станции радиоэлектронной борьбы (РЭБ). При этом эксперименты проводятся как в нисходящем (Downlink, от базовой станции к мобильной), так и восходящем (Uplink, от мобильной станции к базовой станции) канале с применением адаптации как на стороне БС, так и на стороне МС, и обоих. Показано, что применение алгоритма способно улучшить качество обработки сигнала и снизить уровень вероятности ошибки битов (BER – bit error rate) для широкого диапазона отношений сигнал-шум (SNR – signal-to-noise ratio) даже при неидеальной оценке канала (по пилот-поднесущим). -
АДАПТИВНЫЙ АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ С КОДИРОВАНИЕМ РИДА-СОЛОМОНА ДЛЯ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ БЕСПРОВОДНОГО КАНАЛА РАДИОСВЯЗИ
В.П. Федосов , Мохаммедтаки М. Джавад Аль-Мусави Висам , С.В. Кучерявенко81-902025-07-24Аннотация ▼Уменьшение вероятности возникновения ошибок при передаче сообщений имеет значение в спутниковых, беспроводных и космических системах связи. Уменьшение вероятности битовых ошибок в беспроводной системе связи возможно при применении кодирования отправляемых данных. Использование канального кодирования позволяет обнаружить и исправить ошибки при передаче сообщения в зашумленном канале. Целью работы является исследование влияния применения кодов Рида-Соломона и алгоритма пространственно-временной обработки сигналов в приемнике с использованием адаптивной антенной решетки на повышение помехоустойчивости в беспроводных системах радиосвязи. При наличии сложных путей распространения сигнала это позволяет выполнять пространственную фильтрацию в каналах с отражениями. Метод адаптации, рассматриваемый в этой статье, основан на теории векторов и собственных значений пространственной корреляционной матрицы. Для кодов Рида-Соломона результаты моделирования показывают значительное уменьшение показателей битовой ошибки за счет исправления ошибок передачи. Используя совместно адаптивные алгоритмы для систем «один вход - множественный выход» с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов
(SIMO-OFDM) и систем «множественный вход - множественный выход» с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов MIMO-OFDM и код Рида-Соломона для передаваемого сообщения, достигнуто увеличение отношения сигнал/шум для фиксированного уровня битовой ошибки до значений 8 дБ и 5 дБ соответственно. Результаты показывают, что адаптивный алгоритм с одновременным применением кода Рида-Соломона может увеличить пропускную способность при одновременном значительном снижении вероятности ошибки.
В условиях многопутного распространения сигнала можно утверждать, что использование адаптивных пространственно-временных алгоритмов улучшает помехоустойчивость приемной системы при обработке сигналов -
РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ OFDM ДЛЯ ТРОПОСФЕРНОГО И РАДИОРЕЛЕЙНОГО КАНАЛА
П.В. Луферчик , А.А. Комаров , П.В. Штро , А.Н. Конев2022-11-01Аннотация ▼Известно, что при передаче данных в системах радиорелейной и тропосферной связи
может возникать межсимвольная интерференция. Наличие многолучевого распростране-
ния, частотно-селективных замираний и крайней нестабильности в тропосферном и ра-
диорелейном канале существенно понижает энергетическую эффективность системы
связи в целом. Целью работы было добиться увеличения эффективности использования
канала для радиорелейной и тропосферной связи путем использования OFDM (orthogonal
frequency-division multiplexing – мультиплексирование с ортогональным частотным разде-
лением каналов) сигналов в системе с использованием адаптивного кодирования и модуля-
ции. В ходе выполнения реализованы модели модулятора и демодулятора OFDM сигнала.
При использовании различных сигнально кодовых конструкций в различных условиях приё-
ма/передачи возможно достигать оптимального использования частотного и энергетиче-
ского ресурса, создавать системы адаптирующиеся под условия распространения сигнала.
Для реализации данного механизма в передаваемые служебные данные было внедрено слу-
жебное поле, содержащее в себе информацию об используемой кодовой скорости, типе
модуляции и глубине перемежения. Данный подход позволяет оптимизировать использова-
ние энергетического и частотного ресурса. В совокупности с использованием алгоритмов
оценки качества канала возникает возможность динамически изменять сигнально-
кодовую конструкцию при изменении условий приёма. Регулировкой глубины перемежения
возможно оптимизировать пороговое отношение С/Ш или величину задержки информации
в канале в зависимости от требований к системе. Использование адаптивного выбора ко-
довой скорости и модуляции позволит более эффективно использовать ресурс канала при
постоянном изменении его состояния. Полученные результаты позволят значительно по-
высить энергетическую эффективность режима OFDM, приведут к устойчивой связи в
нестационарных каналах и увеличению пропускной способности. -
РАЗРАБОТКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ В ТРОПОСФЕРНОМ РАДИОКАНАЛЕ НА БАЗЕ OFDM-СИГНАЛОВ
П.В. Луферчик , П.В. Штро , А.Н. Конев , А.А. Комаров2022-11-01Аннотация ▼Известно, что при передаче данных в системах радиорелейной и тропосферной связи
может возникать межсимвольная интерференция. Наличие многолучевого распростране-
ния и частотно-селективных замираний в тропосферном, радиорелейном существенно
понижает энергетическую эффективность системы связи в целом. Целью работы было
добиться увеличения эффективности использования канала для радиорелейной и тропо-
сферной связи путем использования OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing –
мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) при помощи ме-
тодов уменьшения пик-фактора OFDM сигнала и увеличения линейности передающего
тракта. Для оценки алгоритмов цифровых предыскажений в среде Matlab/Simulink была
разработана модель для методов LMS, NLMS, RLS, RPEM и модель усилителя мощности с
реальными характеристиками. По результатам моделирования алгоритмов был выбран
RLS. Кроме того, в данной работе был разработан модифицированный вариант алгоритма
адаптации на основе рекурсивного метода наименьших квадратов (RLSm). Основным ре-
зультатом модификации являются: уменьшение количества арифметических операций,
необходимых для выполнения одной итерации (более чем в 5 раз), повышение стабильности
алгоритмов адаптации, за счёт введения методов регуляризации, уменьшение времени схо-
димости, за счёт введения экспоненциальной зависимости. Были исследованы различные
алгоритмы уменьшения пик-фактора OFDM сигнала,наилучший результат удалось дос-
тичь при комбинировании Tone reservation(TR) и Active constilation extension(ACE). Модели-
рование в среде Matlab/Simulink показало, что комбинация алгоритмов TR и ACE уменьшает пик-фактор OFDM сигналов на ~5дБ для BPSK потока данных и ~4.5дБ для 8-PSK,
QAM-16, QAM-64, QAM-128 и QAM-256. Для увеличения линейности передающего тракта
был выбран и модернизирован алгоритм ввода цифровых предыскажений RLSm, он позво-
лил снизить величину модуля вектора ошибки (EVM) на 13.5дБ, а также увеличить соот-
ношение модуляция/ошибка (MER) на 13.6дБ. -
АДАПТИВНЫЙ АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В КАНАЛЕ 3D WIMAX НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПОВ SIMO-OFDM
В.П. Федосов , Аль-Мусави Висам Мохаммедтаки М. Джавад, С.В. Кучерявенко2025-01-30Аннотация ▼Развитие телекоммуникационной отрасли сосредоточено на использовании систем беспро-
водной широкополосной связи, позволяющих увеличить скорость передачи информации. Для реше-
ния этой задачи разработаны новые технологии с высокими передающими способностями. Огра-
ничение спектра сигнала и замирание сигнала в зонах Френеля из-за многопутных компонентов в
беспроводной системе, развернутой в городских кварталах с плотной застройкой, представляют
собой значительные проблемы при проектировании систем беспроводной связи, а также появле-
ние эффекта Доплера в результате движения мобильной станции и затухание сигнала при рас-
пространении в канале в различных частотных диапазонах. Чтобы увеличить скорость и пропу-
скную способность, можно использовать процедуру передачи и приема сигналов для формирова-
ния каналов с одним входом и несколькими выходами SIMO (Single Input Multiple Output), обеспечи-
вающих пространственную фильтрацию при выборе пути с максимальной мощностью сигнала.
В статье представлен анализ и моделирование передачи данных на основе системы SIMO беспро-
водного канала 3D WiMAX. Результаты сравнения обработки сигналов этим методом с использо-
ванием адаптивного алгоритма и без него, полученный по критерию максимума отношения сиг-
нал/шум (SNR ‒ Signal to Noise Ratio) представлены зависимостями вероятности появления бито-
вой ошибки (BER ‒ Bit Error Rate) от отношения сигнал/шум (SNR). В результате моделирования
был сделан вывод, что для одной и той же системы вероятность ошибки чувствительна к изме-
нению типа модуляции, иными словами, BER изменяется в соответствии с изменением вида моду-
ляции сигнала. Также можно сделать вывод, что системы SIMO чувствительны к многопутному
распространению сигнала (multipath) для одного и того же типа модуляции, а BER растет с уве-
личением количества приемников поскольку снижается отношение сигнал/шум SNR -
ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В КАНАЛЕ 3D WIMAX НА ОСНОВЕ SISO-OFDM И MIMO-OFDM
В. П. Федосов , Джамил Джалил Садун Джамил, С.В. Кучерявенко2021-02-13Аннотация ▼Рассматривается инфраструктура беспроводной мобильной связи с использованием Advanced-WiMAX. Проведен сравнительный анализ пропускной способности мобильных систем для 3D SISO на основе 3D MIMO-модели канала для крупного массива городской застройки. В настоящее время существует заинтересованность в исследовании MIMO и SISO обработки данных при проектировании мобильных систем для работы в трехмерной модели с учетом азимута, так как оценка плоскости высоты для производительности MIMO и SISO систем в 3D-модели канала не требуется. Моделирование битового уровня выполняется для канала в WiMAX, работающего на частоте 2,5 ГГц. Результаты указы-вают на точность модели 3D-канала, также показана оценка производительности сис-темы 3D-канала. Прогнозируемая высокая пропускная способность для 3D-канала получена при небольших изменениях в параметрах SISO-обработки и низким параметрам простран-ственной корреляции для случая MIMO. Были проанализировано поведение системы при различных скоростях передвижения мобильных пользователей, эффект сдвига Доплера, несколько путей распространения и затухание сигнала на расстоянии и с увеличением частоты. Измеряется время проведения моделирования при многосекционной модуляции для систем SISO и MIMO. Выявлено отрицательное влияние на помехозащищенность уве-личение количества пространственных потоков. Выявлено влияние на помехозащищен-ность увеличение количества антенн на передатчиках и приемниках.
Система «один вход один выход» (Single Input Single Output SISO); система «множественный вход множественный выход» (Multiple Input Multiple Output MIMO); вероятность битовых ошибок (Bit Error Rate BER); мультиплексирование с ортогональ-ным частотным разделением каналов (Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM); совместимость для микроволнового доступа (Worldwide Interoperability for Microwave Access WiMAX); многопутность.
1 - 6 из 6 результатов
