Проводится исследование влияния разнесения антенн на увеличение пропускной способности радиосвязных каналов. Исследуется проблема формирования луча в сетях радиосвязи, где и передатчики и приемники имеют линейные адаптивные АР. Предложены алгоритмы, которые определяют взвешенные векторы АР и для передатчика и для приемника. Алгоритмы используются для определения мощности передатчика в следующих двух задачах: 1) для максимизации миним. отношения сигнала к сумме интерференционной помехи и шума (SINR) для всей совокупности приемников и 2) минимизации суммы мощностей всех передатчиков, удовлетворяющей требованиям SINR для всех линий связи. Проведен числовой анализ для сравнения пропускной способности каналов и уровня мощности потребления в системах, имеющих различное число элементов АР в линиях с множественным доступом и с кодовым разделением каналов.

Рассматривается совместное детектирование сигналов, передаваемых по смежным каналам, используемых несколькими абонентами, которое позволяет их различать в приемнике без расширения полосы частот. Получено аналитическое выражение для предельного значения частоты символьных ошибок при произвольном числе абонентов и приеме сигналов с замираниями на разнесенные антенны. Выражение получено как для полной, так и для неполной информации о состоянии канала связи. Проведено сравнение характеристик совместного детектирования при приеме на разнесенные антенны и классического объединения сигналов по критерию минимума среднеквадратической ошибки (MMSE). При достаточно полных сведениях о состоянии канала связи хорошие характеристики можно получить с одной антенной; при полных сведениях о канале потери для каждого абонента не будут превышать 2 дБ. Несколько приемных антенн дают возможность значительно увеличить число абонентов без заметных потерь для каждого из них. Во всех случаях характеристики совместного детектирования превышают характеристики объединения сигналов на основе критерия MMSE на порядок. Библ. 11.

Предложена одномерная итеративная карта хаотических процессов с бесконечным числом точек стягивания (коллапсов) внутри конечной области [-1, +1]. Анализируется методика генерирования хаотических сигналов, построенная на предложенной модели. Рассчитанные экспоненты Ляпунова показывают, что методика обеспечивает лучшие характеристики хаотических сигналов, чем получаемые с помощью итеративных карт хаоса с конечным числом точек коллапса. Расширенные последовательности для систем с кодовым уплотнением каналов и множественным доступом, полученные в рассматриваемой модели, могут обеспечить лучшие автокорреляционные и кросскорреляционные характеристики, чем последовательности Golda, что положительно влияет на параметры систем мобильной радиосвязи.

Рассматриваются особенности слоистой пространственно-временной архитектуры построения систем радиосвязи в условиях каналов с замираниями при использовании нескольких антенн. Анализируется архитектура системы радиосвязи, разработанная в лаборатории Bell, реализующая высокоскоростную передачу данных в условиях сильных рассеяний в каналах связи и получившая название V-BLAST (vertical-Bell Laboratory layered space time). Показано, что использование АР в передающем и приемном каналах повышает эффективность аппаратуры V-BLAST практически пропорционально числу передающих антенн. Приведено рассмотрение влияния смещения несущей частоты на параметры системы при использовании уплотнения сигналов с ортогональным частотным разделением (OFDM). Анализ показывает, что параметры системы деградируют с увеличением смещения несущей частоты и увеличением интервала между оценками состояния канала. Рекомендовано применение т. н. пилот-каналы для синхронизации и корректировки фазовых сдвигов.

Рассматриваются преимущества пространственного разнесения (SDIV) некоторого числа независимых каналов, через которые точные копии одного и того же информационного сигнала м. б. переданы через свободное пространство. Учитывается известный факт, что при создании направленных систем, увеличение преимущества SDIV ограничивается спектром углов прихода сигналов и наличием многолучевого распространения сигналов. Приведены оценки преимущества пространственного разнесения каналов с широким углом прихода сигналов и особенности (неточности) моделирования многолучевого распространения. С использованием данных предварительных измерений и результатов параметризации АР и широкополосных каналов получены зависимости величин угловых спектров прихода сигналов от рабочей частоты сигналов. Рассчитано значение SDIV с использованием интеграции непрерывных функций плотности по всему пространству сигналов. С помощью числовых примеров показано, что использование предложенной методологии позволяет оценивать преимущества разнесенных направленных систем и получить оценку систематической ошибки предсказания при достижимом преимуществе разнесения каналов систем.

Использование при описании параметров фединговых каналов с помощью статистического распределения Nakagami, дающего более полное согласование с эмпирическими данными по сравнению с распределениями Релея и Райса, обеспечивает возможность получения оценки эффективности разделения каналов с помощью комбинаторного оператора, максимизирующего отношение амплитуд (MRC), при наличии и отсутствии замираний. Для системы с манипуляцией сдвигом частоты составлено уравнение сигнала на выходе комбинаторного оператора и определена вероятность ошибки при использовании когерентного бинарного демодулятора. Получено в замкнутой форме выражение коэф. разделения для когерентной системы с кодовой селекцией каналов. Библ. 9.

Воздействие тела оператора на характеристики антенны передатчика телефонного аппарата мобильной связи имеет статистический характер ввиду случайного влияния на деградацию канала. Для устройства с ненаправленной диаграммой антенны получено выражение функции рассеяния эл-магн. волны человеческим телом для случая эксплуатации аппарата в городских условиях при наличии множественных отражений сигнала. Приведены зависимости излучаемой мощности от задержки сигнала для свободного пространства и для случая, когда антенна находится на расстоянии 1 см от головы пользователя. Библ. 8.

Анализируются возможности систем с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), используемых для радиосвязи в условиях многолучевого распространения сигналов. Метод OFDM используется в системах радиовещания (в звуковых и видео каналах), работающих с помощью цифровых сигналов в Европе и в Северной Америке. Предложен новый метод слежения для систем OFDM, допускающий временное запаздывание, но не использующий пилот-сигналы для синхронизации. Метод может использоваться и в системах OFDM с когерентной обработкой сигналов, в каналах которых обычно используются с модуляцией, предусматривающей наличие вспомогательных пилот-сигналов (PSAM), что базируется на вставке известных символов в частотно-временной циклограмме. Показано, что двумерное внедрение контрольных сигналов может использоваться для слежения за частотно-временными смещениями сигналов. Предложена двухэтапная процедура, позволяющая вводить временные поправки при слежении. Разработано устройство, использующее метод макс. правдоподобия для формирования оценочной функции, которое в оптим. форме трудно реализуемо на практике.

Представлен улучшенный адаптивный эквалайзер с решающей ОС (ADFE), предназначенный для передачи бинарных данных в радиосвязных каналах, имеющих нелинейную межсимвольную интерференцию (ISI). Нелинейность канала проявляется в виде искажения пространства сигнальных группировок, построенного из пространства входных переменных эквалайзера. Поскольку традиционные ADFE могут формировать границы решения на гиперплоскости только одной ориентации с симметричными расстояниями разнесения от первоначального положения в виде функции обнаруженных символов и величин коэффициентов фильтровой ОС, то имеется возможность улучшения сигнальной группировки нелинейной системы с помощью граничных условий гиперплоскости с различной ориентацией. Основное преимущество предложенного метода состоит в улучшении характеристик канала при сохранении простоты при использовании метода наименьших квадратов.

Рассматриваются особенности выражения в замкнутом виде для среднего значения вероятности ошибочного приема двоичного сигнала (BER) радиоприемником Rake в канале с адаптивно модулируемыми сигналами системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) при частотно избирательном медленном замирании по закону Рэлея. Проведена многомерная минимизация функции стоимости, основанная на использовании выражения в замкнутом виде для среднего значения вероятности ошибочного приема двоичного сигнала, что позволило оптимизировать уровни переключения для систем с адаптивно модулируемыми сигналами при пост. величине BER.

Использование в системах мобильной связи адаптивных АР и алгоритмов MUSIC для формирования луча приемной антенны дает малую эффективность разделения каналов в случаях, когда сигналы, составляющие созвездие каналов, обладают высокой степенью корреляции. Эффективным методом разделения является пространственное сглаживание, для чего необходимо использовать двумерную решетку датчиков. Элементы антенны образуют субрешетки, превышающие размерами наибольшее время корреляции сигналов при наличии многолучевого распространения. При этом центр. субрешетка должна обеспечивать минимум функции неопределенности. Сигналы от перекрывающихся субрешеток используются для построения модифицированных несингулярных матриц ковариации. Библ. 32.

Предлагается способ подавления помех и влияния замираний в системах связи с частотным разделением ортогональных каналов, в частности, в сотовых сетях, основанный на пространственной селекции с помощью адаптивных АР. Представлена архитектура системы формирования луча ДН в условиях медленно меняющихся федингов и дан анализ помех по соседним каналам, связанных с многолучевым распространением эл-магн. волн. Предлагаемый метод может реализовываться в реальном времени и совместим с существующими системами кодирования и декодирования.

Получено выражение для оптим. пропускной способности класса финитных каналов связи и определены оптим. процедуры для кодирования/декодирования информации. При исследовании считается, что канал принадлежит финитному классу, когда вход и выход описывается дискретным, конечным алфавитом и определяется на некотором ограниченном множестве состояний S. Рассмотрен случай оптимизации пропускной способности для класса каналов Гильберта-Эллиота. Библ. 15.

Идентификация вслепую линейного времяинвариантного канала с комплексной огибающей сигнала м. б. произведена на основе представления о циклостационарности 2-го порядка, присущей статистическим характеристикам передаваемого сигнала. Излучаемая последовательность псевдосимволов отображает особенности канала со многими пользователями, на качество приема в котором оказывают влияние помехи с неизвестной структурой. Предлагается метод идентификации, основанный на анализе подпространств и спектральной факторизации, обеспечивающий содержательную оценку параметров канала. Дан пример идентификации с циклическим кодированием и перемежающейся схемой декодирования. Библ. 16.

Приводятся результаты исследований оптим. одновибраторного (one-shot) обнаружения в априорно известных и частично известных рэлеевских каналах с двойной селективностью замираний. Получены упрощенные модели каналов, основанные на правилах гауссовой квадратуры и степенных рядах Тейлора. Модели используются для развития новых аналитических средств для анализа характеристик одновибраторных обнаружителей. Полученные численные результаты позволяют проверить выигрыш от использования разнесенного приема, полученный при наличии многолучевого приема в каналах связи с замираниями, и определить потери энергии сигналов, возникающей при рассогласовании приемных фильтров.

Анализируется воздействие интерференции с частичным заполнением шумами частотного диапазона на гибридную систему DS/SFH при сигналах с минимальным фазовым сдвигом (MSK) в каналах с релеевскими замираниями. Показано, что в каналах с аддитивными белыми гауссовыми шумами наихудший случай частоты появления ошибочного двоичного сигнала определяется интерференцией с частичным заполнением шумами частотного диапазона для больших отношений сигнал/интерференционная помеха и при полном заполнении шумами частотного диапазона для малых отношений сигнал/интерференционная помеха и это положение не зависит от отношения С/Ш. В каналах с релеевским замиранием наихудший случай частоты появления ошибочного двоичного сигнала имеет место при полном заполнении шумами частотного диапазона вне зависимости от отношения С/Ш или отношения сигнал/интерференционная помеха.