Общий характер городского радиоканала. Системные функции для каналов со случайно изменяющимися параметрами. Особенности городского канала радиосвязи. Современные методы повышения помехоустойчивости цифровых сигналов в городских радиоканалах, страница 20

Были предложены некоторые интересные методы разнесения на передаче. Схема разнесения по времени была предложена Виттнебеном для БС, а позже аналогичную схему предложили Шешадри и Винтерс, для одиночной БС в которой копия каждого символа передавалась с помощью нескольких антенн в различное время, тем самым создавая искусственные многолучевые искажения. Детектор максимального правдоподобия или детектор минимума квадрата ошибки использовались для компенсации многолучевых помех и получения выгодного разнесения. Другой интересный метод – это пространственно-временное кодирование, когда символы кодируются согласно тому, через какие антенны они передаются и декодируются при помощи декодера максимального правдоподобия. Стоимость такой системы растет по экспоненте при увеличении пропускной способности и требований к порядку разнесения. Поэтому для некоторых применений она нецелесообразна.

Рассмотрим схему разнесения на передаче, которая позволяет улучшить качество приема на одной стороне соединения, путем трансляции через две передающие антенны на другой стороне [24]. Достижимый порядок разнесения аналогичен при применении приемника с комбинированием максимизирующее отношение сигнал/шум (MRRC) с двумя антеннами на приеме. Схема может быть легко модифицирована для двух передающих антенн и М принимающих, при порядке разнесения 2М. Это достигается без какой-либо обратной связи от приемника к передатчику и с малой сложностью расчетов. Схема не требует увеличения пропускной способности ни по времени, ни по частоте.

Новая схема разнесения на передаче позволит уменьшить количество ошибок, увеличить скорость передачи данных или ёмкость беспроводных телекоммуникаций. Уменьшение чувствительности к замираниям может позволить использовать более высокие уровни модуляции для достижения эффективной скорости передачи данных.  Другими словами новая схема эффективна везде, где емкость системы ограничена многолучевыми замираниям, а так же может стать легким путем к улучшению качества без обширной перестройки существующих систем. Так же данная схема является кандидатом для нового поколения беспроводных систем, так как эффективно превосходит многолучевые замирания на аппаратурах абонентов, используя несколько передающих антенн на базовых станциях.

Рассмотрим классическую систему с разнесением на приеме с методом комбинирования максимизирующее отношение сигнал/шум (MRRC).

Рис. 5.1 – Двухветвевая система приемника с комбинированием максимизирующее отношение сигнал/шум (MRRC)

Сигнал S₀ поступает от передатчика. Канал, включает в себе канал передачи, воздушную линию, и канал приема, которые могут быть смоделированы комплексом мультипликативных искажений, образованных из импульсной реакции и фазовой характеристики. Канал между передающей и принимаемой нулевой антенной обозначим h₀, а между передающей и приемной первой антенной,  обозначим  h₁,  где

, .

(5.1)

Таким образом, групповой  сигнал, с учетом добавления приемниками взаимных помех и шума, равен

, .

(5.2)

где  и   представляют взаимные помехи и шум.

При условии, что  и  имеют Гаусовское распределение, то по правилу максимума отношения правдоподобия в приемнике выбирается сигнал S_i тогда и только тогда, когда

(5.3)

где  квадрат Евклидового расстояния между сигналами x и y  который вычисляется по формуле

(5.4)

Приемник суммирует два направления :

(3.5)

Зная  (5.3) и используя (5.4), (5.5) выбирается S_i тогда и только тогда, когда

5.6)

или эквивалент

(5.7)

Для сигналов  с  фазовой  модуляцией:

(5.8)

где  - энергия сигнала.

Поэтому результат решения  (5.7) может быть упрощен, регистрируется S_i, если:

(5.9)

Приемник построенный с комбинированием максимизирующее отношение сигнал/шум (MRRC) позволяет получить оценку сигнала , с тем чтобы детектор максимального правдоподобия мог принять решение, что передавался сигнал s₀.