B-CDMA: синтез и анализ систем фиксированной радиосвязи - Архипкин В.Я.
ISBN 5-88405-038-0
Скачать (прямая ссылка):
Рассмотрены также практически важные вопросы управления и настройки цифровых компенсаторов квадратурного типа с анализом нулей и полюсов разомкнутой (трансверсальной) и замкнутой (рекурсивной) петлей обратной связи, эффективность которых напрямую зависит от того, имеются ли в опорном сигнале все гармоники; в противном случае эффективность квадратурных компенсаторов резко снижается и, как показано в гл. 2, всегда уступает оптимальным компенсаторам.
Проведен подробный статистический анализ стохастических характеристик ре-циркуляторов, когерентных по высокой (ВЧ) или промежуточной (ПЧ) частоте и некогерентных, широко применяемых в системе «СТС-Исток 3/5.0», что делает эту систему весьма эффективной. Рассмотрены варианты синхронной и асинхронной циркуляций, получены выражения для дисперсий комплексных процессов на выходе рециркулятора, отношения С/П при разнообразных случаях приема полезных сигналов на фоне пачки мешающих сигналов и белого шума, приводящих к использованию различных сечений пятимерного пространства анализа. В целом в гл. 3 разработаны методы оптимального синтеза и статистического анализа характеристик систем B-CDMA-3G (в частности, системы «СТС-Исток 3/5.0»).
В гл. 4 кратко описана российская версия COMPACT PCI «СТС-Исток 3/5.0» B-CDMA-3G с полосой частот в радиоканале 5 МГц, на несущей (их несколько) в окрестности 3 ГГц. Система фиксированной радиосвязи «СТС-Исток 3/5.0» создана в 2000 г. в центре компьютерных технологий (ЦКТ) «Силикон-Телеком-Софт» (CTC) при Московском государственном институте электронной техники (МГИ-ЭТ). Используется квадратурная фазовая манипуляция со сменой псевдослучайной последовательности при изменении знака бита информации. База ПСП равна 128; спектральная эффективность (оцененная экспериментально в натурных испытаниях) равна 0,82 бит/(с-Гц); используются пилот-сигналы для обеспечения синхронизма между принимаемыми и опорными сигналами в приемнике, в ФАПЧ, а также цикловая синхронизация по всем базовым станциям. Радиодоступ осуществляется путем использования частотно-кодового разделения абонентов связи (АС); для сохранения ортогональности сигналов в эфире применяется жесткая принудительная синхронизация всех базовых станций (БС) от одной центральной станции (ЦС) с вычислением взаимных задержек и их компенсаций, поэтому сигналы от всех БС приходят на ЦС одновременно.
Для частотного разделения применяются восемь несущих частот с шириной полосы 5 МГц с использованием одних и тех же ансамблей ПСП в разных БС.
Применение высокоэффективного квадратичного вычетного корректирующего кода с R = 0,5 позволяет исправить групповые и однократные ошибки вплоть до пяти с BER= ЮЛ Для увеличения помехоустойчивости используется Rake-прием с суммированием трех лучей.
«СТС-Исток PPK CDMA 3/5.0» прошла опытную эксплуатацию. Центральная станция по интерфейсу El была соединена с телефонной сетью общего пользования (ТфОП), а БС - с АТС и УАТС, что позволило организовать междугородный доступ, конференцсвязь с шестью АС, связь с сетями ISDN без выхода в ТфОП (радиус зоны обслуживания до 30 км). Круговая задержка в аппаратуре не более 7 мс, динамический диапазон равен 64 дБ с шагом в 1 дБ. Применение открытой технологии COMPACT PCI и модульность платформы позволили в одной конструкции объединить различные интерфейсы доступа к сетям ATM, V.35, Х.21 и др. Все указанные свойства «СТС-Исток 3/5.0» делают систему фиксированной связи заметно более дешевой по сравнению с зарубежными аналогами, что позволяет рекомендовать широко использовать «СТС-Исток 3/5.0» на рынке связи в России. Глава
1
СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ АДАПТИВНЫХ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СИСТЕМ РАДИОСВЯЗИ B-CDMA-3G-4G С КОМПЕНСАЦИЕЙ МЕШАЮЩИХ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ *
rt
1.1. Введение в проблему
В данном разделе с самых общих позиций теории вероятностей, математической статистики и теории статистических решений формулируется решение проблемы синтеза оптимальных алгоритмов систем радиосвязи поколений 3G-4G. Тщательный анализ литературы [18-73] показал, что по сути единственными источниками, которые быстро приводят к цели, являются монографии [33-35]. Многочисленные и актуальные проблемы теории и техники связи были решены как зарубежными авторами [50-57], так и отечественными учеными [18-31, 36-43, 49, 60-73] при существенном предположении гауссовости распределений вероятностей помех, причем чаще всего на фоне нормального белого шума, когда корреляционная обработка является оптимальной и эквивалентной согласованной фильтрации сигналов. При этом, как оказалось, было упущено очень сильное и полезное качество оптимальных систем обработки сигналов, в том числе и в узкополосных гауссовых помехах -возможность использования компенсации помех и мешающих сигналов наряду с последующей корреляционной обработкой полезных сигналов, причем «обнаружить» и использовать это качество удалось только после углубления и расширения рамок классической теории решений, что и было сделано впервые в [33-35], поскольку оптимальные алгоритмы компенсации принципиально отличаются, например, от хорошо известных [59] квадратурных автокомпенсаторов с обратными связями с выхода на вход, что является причиной неустойчивости и неэффективности автокомпенсаторов из-за нежелательного и сильного подавления полезного сигнала наряду с помехой.
