Исследование пропускной способности городского канала связи для системы с разнесением коррелированных сигналов, страница 2

При микроскопическом разнесении важно, чтобы комбинируемые при разнесении сигналы имели равные средние мощности. Рассмотрим три метода линейного комбинирования сигналов при разнесении: селективное комбинирование или автовыбор, сложение, максимизирующие отношение сигнал/шум и сложение с равными весами. Селективное комбинирование при разнесенном приеме является наименее сложным, оно основано на принципе выделения наилучшего сигнала среди всех других, принимаемых на приемном конце по различным ветвям разнесения.(2.6). Автовыбор ветвей разнесения трудно реализовать практически, поэтому комбинирование с переключением ветвей разнесения, использующее фиксированный пороговый уровень, представляется более реальной и практически осуществимой альтернативой комбинирования. При комбинировании с коммутацией ветвей разнесения предполагаем, что два независимых сигнала r₁(t) и r₂(t)-(2.8). Идея состоит в выборе огибающей сигнала r₁(t) или r₂(t). Результаты комбинирования сигналов в двух ветвях разнесения методом автовыбора при различных значениях порогового уровня также приведены на рис.2.8. Видно, что улучшение характеристик сигнала наблюдается при условиях сигнала выше порогового. При условиях ниже порогового сигнал подчиняется закону распределения Рэлея. Причем характеристики сигнала при комбинировании с коммутацией ветвей хуже характеристик сигнала, получаемого при автовыборе.  Разнесенный прием с коммутацией ветвей разнесения всегда обеспечивает худшие характеристики  принимаемого сигнала по сравнению с автовыбором ветвей разнесения.

Одним из вариантов линейного сложения является метод сложения с равными весами, обеспечивающий некогерентное сложение шумов и когерентное сложение сигналов различных ветвей разнесения.(2.11). Сравнивая характеристики разнесенного приема при сложении с равными весами и сложения, максимизирующего отношение согнал – шум, можно установить, что сложение с равными весами имеет несколько худшие характеристики.

Завершающим этапом моей дипломной работы стало исследование пропускной способности системы с разнесенным приемом для коррелированных сигналов. В ходе исследования была рассмотрена пропускная способность системы с MIMO. Технология MIMO возникла в связи с потребностью увеличения передачи/приема данных в системах радиодоступа с сохранением необходимого уровня помехоустойчивости сигналов. Эта технология дополнительно увеличивают пропускную способность за счет пространственного разнесения каналов и дают энергетический выигрыш при пространственно – временном кодировании (ЭВК). Для системы MIMO существует три способа моделирования. Физическое моделирование предполагает наличие знаний о характеристиках предполагаемого канала распространения. Преимуществом является возможность выделить влияние измерительных приборов. Недостатком - невозможность ввести и учесть все требуемые физические параметры канала и оборудование. Стохастическое моделирование основано на известных математических соотношениях. Недостатком этого моделирования является невозможность выделения влияния измерительных приборов на результат, а также физических причин сложившейся обстановки. Имитационное моделирование позволяет понять суть процессов, происходящих в различных трактах модели, учесть физические и статистические характеристики моделируемого явления.

(3.1)-представлена зависимость пропускной способности канала на 1 Гц полосы от отношения , для различных систем, для каналов с замираниями и без замираний. (3.2) представлена интегральная функция распределения вероятностей P(C_i<C) для MIMO с порядком разнесения P(n×m)=4 и 8 и четырехкратной ФРМ (ОДФМ) и восьмикратной ФРМ.

Для рассмотрения пропускной способности системы с MIMO для релеевского канала при ненулевой корреляции сигналов, мною были построены два графика зависимотри плотности распределения вероятности пропускной способности. Один от среднего отношения сигнал/шум в ветвях разнесения, другой от коэффициента корреляции. Из исследования этих графиков можно сделать вывод о том, что уменьшение пропускной способности системы с разнесением при комбинировании максимизирующего отношения сигнал/шум следует ожидать при коэффициенте корреляции более 0.5. Увеличение среднего отношения сигнал/шум в ветвях разнесения ведет к увеличению пропускной способности, при этом характер распределения не меняется.