АНАЛИЗ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ БЕСПРОВОДНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

April 3, 2012 by admin Комментировать »

Кобак Н. Н., Литвин А. С., Слесаренко С. С. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» 2230, пр. Победы 37, Киев-056, Украина e-mail: sles@slescom.kiev.ua

Аннотация – Проведен анализ и синтез системы определения средней мощности помехи, неортогональной по отношению к информационному сигналу, для увеличения отношения «сигнал/шум» (OCLLI) в беспроводной цифровой связи.

I.  Введение

Шумоподобные сигналы (ШПС) в цифровых информационных системах стали широко применяться сравнительно недавно. С учетом ужесточения требований к рациональности коммерческого использования частотного диапазона СВЧ применение ШПС не всегда оправдано, однако одним из наиболее значимых достоинств указанного метода является высокая помехоустойчивость [1]. В докладе приводится синтез системы определения значения помехи, присутствующей на входе приемного устройства беспроводной информационной системы.

II.  Основная часть

Для повышения значения ОСШ имеется два пути. Первый – увеличение мощности передатчика. Этот способ, который на первый взгляд является более простым, в системе связи с использованием общей полосы частот неприменим, т. к. одновременно с увеличением мощности информационного сигнала увеличивается мощность помехи, действующей на вход приемников других абонентов, находящихся в зоне действия базовой станции. Таким образом, каждая станция выдает запрос на соответствующее повышение мощности ее сигнала и в результате возникает цепная реакция «зашумления» канала связи, вследствие чего парализуется функционирование системы в целом.

Рис. 1 Структурная схема системы определения значения мощности неортогональной помехи Fig. 1 The block diagram of system defining capacity of not-orthogonai handicap

Второй вариант увеличения ОСШ – увеличение времени передачи одного информационного символа. Этот вариант более оптимален, т. к. в систему не вносятся дополнительные помехи и работоспособность других абонентов системы не изменяется. При выборе такого способа предполагается наличие оборудования для определения уровня неортогонального по отношению к несущему информацию радиосигналу шума.

Одна из схем аппаратной реализации подобного устройства предложена в [2]. Устройство, преобразуя суммарный сигнал данных и помех, поступающих на вход приемника, генерирует значение мощности неортогонального шума. Однако, при действии преднамеренной помехи предложенная схема не будет полностью учитывать реальную ситуацию в канале связи.

Альтернативный вариант построения усовершенствованной схемы, определяющей значение неортогонального шума, представлен на рис.1, где 1 – умножитель, 2 – усилитель, 3,6,10 – сумматоры, 4,5

–   линии задержки, 7,8 – квадраторы, 11 – амплитудный детектор

Дальнейшая обработка сигнала, включая накопление информации, выполнение алгоритма нахождения нового значения порогового отношения сиг- нал-помеха, определение скорости передачи информации производится в цифровой форме. Результаты обработки передаются по обратному каналу управления на базовую станцию. Необходимо заметить, что для выполнения описанной процедуры определения уровня мощности действующих помех может быть использован канал синхронизации мобильной станции или канал передачи пилот-сигнала.

Для выполнения анализа рассмотрены модели передаваемых информационных сигналов и функции, реализующие действие помех [3].

В первом режиме моделирования помеха представлена в виде шумового сигнала с нормальным законом распределения (рис.2).

Для моделирования информационного сигнала использовались псевдопоследовательности, сформированные с помощью матрицы Адамара 4-го порядка, строки которой представляют ортогональные последовательности.

Рис. 2 Fig. 2

Во втором режиме моделирования учитывалось действие помехи, у которой явно выражена гармоническая составляющая с частотой, кратной внутреннему периоду накопления суммарного сигнала и равной частоте повторения псевдослучайной последовательности (рис.З).

Рис.З

Fig.3

II.      Заключение

Проанализирована работа системы определения средней мощности помех в канале передачи многофункциональной информационной системы [4]. Показано, что схема, приведенная в [2], недостаточно эффективна во втором режиме работы. Предложен альтернативный метод построения системы, который устраняет указанный недостаток, что подтверждается результатами компьютерного моделирования. В результате сравнения результатов исследования процессов в предложенной схеме с базовыми значениями, отмечено повышение точности при определении параметров помехи, в частности мощности ее неортогональной по отношению к ШПС составляющей.

IV. Список литературы

[1]   Samsung Electronics, Co., «Data transmitter and receiver of a spread spectrum communication system using a pilot channel», Patent № US5712869, H04B 001/707, 1998.

[2]   Samsung Electronics Co., «Device and method for measuring non-orthogonal noise power for CDMA communication system», Patent № US6532252B1, H04B 017/00, 2003.

[3]  Jl. Г. Гассанов, H. H. Кобак, А. С. Литвин, С. С. Слеса- ренко. Определение средней мощности помех в канале передачи данных широкополосных информационных систем // Электроника и связь. Киев, 2003, № 20.

[4]  Л. Г. Гассанов, М. М. Кобак, С. С. Слесаренко, Куд- лай О. В., Присяжнюк П. В. «Багатофункцюнальна система зв’язку», Патент Украины № 50185 А, МКИ Н04В 1/00, 2002.

THE ANALYSIS OF INCREASE A NOISE STABILITY BY WIRELESS INFORMATION SYSTEM

Kobak N. N., Litvin A. S., Slesarenko S. S.

National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic institute»

2230, 37 Peremogy prospekt, Kyiv, 03056, Ukraine E-mail: sies@siescom.kiev.ua

Abstract – analysis and synthesis of system to definition average capacity of a handicap, not orthogonal in relation to an information signal, for increase of the relation «signal/noise» in wireless digital communication.

I.  Introduction

In view of toughening requirements to rationality of use of a frequency range application spread spectrum is not always justified, but the most important advantage of spread spectrum signals is coupled to the boosted noise stability [1].

II.  Main part

For boosting value Signal/Noise ratio (SNR) two ways are presented. The first way is transmitted power magnification. Thus, each station puts out request about corresponding boosting of power of its signal and as a result there is a chain reaction communication channel owing to what performance of a system as a whole will be destroyed. The second variant of boosting SNR – magnifying of time of transmission of one information digit. This variant is more optimum.

At a choice of such way presence of equipment for determination of a level non-orthogonal in relation to a radio signal of noise carrying the information, and is supposed, according to it, removal of the decision on necessity of change of threshold value SNR and variation of an information rate [2]. Variant of construction the advanced circuit determining value of non- orthogonal noise, is submitted on fig.1.

Simulation analysis of performance of the resulted circuits was spent. For performance of the analysis the functions describing representations of models of actual signals, transmitted with a base station are created. Besides the functions realizing action of handicapes as noise with the normal law of distribution of power are submitted. By addition of mathematical expressions for a handicap and a signal transmission of a signal through a communication channel is simulated. Further with the received expression of a sum signal transformations are carried out according to the skeleton diagrams offered above [3]. At the final stage analyses the received results.

In the first mode of simulation analysis the handicap is submitted as a noise signal with the normal law of distribution which time realization is shown on fig.2. For simulation analysis of information signal the pseudo-sequences generated with Adamar-matrix by 4th order. With their help modulation orthogonal component a transmitted signal is made.

In the second mode of simulation analysis action of a handicap at which it is obviously expressed harmonic component with the frequency equal to a repetition frequency of pseudo-random sequence was taken into account (fig.3).

III.  Conclusion

The operation of subsystem determining average power of handicaps in a transmission channel of a multifunction information system [4] is analysed. It is shown, that the circuit resulted in [2], is ineffective in the second mode of operation. The alternative variant of construction of a system which eliminates the pointed lack that proves to be true results of computer simulation analysis is offered.

The analysis is executed with application of the functions describing models of actual signals, transmitted with a base station As a result of comparison of results of probing of processes in the suggested circuit with base values, boosting accuracy is marked at determination of parameters of a handicap, in particular powers its component, non-orthogonal in relation to information signal.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты