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 25

Таким  образом была рассмотрена новая система с разнесение на передаче. Показано [25] , что при использовании двух передающих антенн и одной принимающей антенны, новая система обеспечивает одинаковый порядок разнесенности, как и MRRC с одной передающей и двумя принимающими антеннами. Далее показано, что эта система может быть легко обобщена до двух передающих и М принимающих антенн, чтобы получить порядок разнесенности 2М. Очевидное преимущество схемы - обеспечить улучшение разнесенности на всех удаленных блоках в беспроводной системе, используя две передающие антенны на базовой станции вместо двух принимающих антеннах на всех удаленных терминалах. Эта система не требует обратной связи от приемника к передатчику и ее расчетная сложность аналогична MRRC. При сравнении с MRRC, если общая излучаемая мощность должна остаться одинаковой, новая система имеет недостаток в 3дБ из-за одновременной передачи двух отличных символов с двух антенн. Иначе, если общая излучаемая мощность удваивается, то эффективность схемы идентична MRRC. Более того, если предположить, что излучаемая мощность равна, то схема требует двух усилителей в половину мощности по сравнению с одним усилителем на полную мощность для MRRC, что может быть выгодно для внедрения системы. Новая система (пространственно – временное  кодирование) также требует вдвое большего числа пилотных символов для оценки канала, когда используется метод вставки и извлечения пилотного символа.

В  данной  главе  была  рассмотрена  система  с  разнесением  на передаче, в  дальнейшем  от  названия «новая  система»  откажемся, отдавая  должное  автору [24]  Аламоути, а будем  рассматривать ее  как  пространственно – временное  кодирование,  более  обобщенно MIMO.

         6.  Анализ  помехоустойчивости  систем  с  разнесением в городских радиоканалах

6.1. Вероятность ошибки сигналов ДОФМ при когерентном приеме в условиях частотно-селективных замираний

При увеличении разброса времени запаздывания вероятность неустранимой ошибки, обусловленной частотно-селективными замираниями, увеличивается. Выше было рассмотрено явление частотно-селективных замираний как следствие многолучевого распространения радиоволн.

Вероятность неустранимой ошибки – это такая вероятность ошибки, которая не может быть снижена увеличением излучаемой мощности. Она может быть найдена предельным переходом при среднем значении отношения мощности несущей к мощности шума, стремящихся к бесконечности, в выражении для вероятности ошибки.

Если сигнал на входе приемника представить как:

,

где  – спектр полезного сигнала, – спектр шума, то можно считать, что он прошёл по каналу с равномерной частотной и временной характеристиками. Равномерная частотная характеристика канала обычно наблюдается в тех случаях, когда полоса отдельного импульса значительно меньше полосы корреляции канала. Равномерная временная характеристика канала имеет место, когда длительность отдельного импульса значительно меньше времени корреляции замираний.

В случае частотно-селективных замираний спектр принимаемого сигнала:

, 

где  – случайная функция передачи канала, которая предполагается комплексным гауссовским процессом, поскольку комплексные гауссовские характеристики канала могут быть достаточно точно определены.

Корреляционная функция процесса  часто называют частотной корреляционной функцией  и определяют как

(6.1)

Выражение (6.1) будет использовано для определения вероятности ошибки, обусловленной частотно-селективными замираниями, а так же вероятностью неустранимых ошибок.

На рисунке 6.1 приведена структурная схема когерентного приемника для ДОФМ на основе согласованного фильтра[21[.

Рисунок 6.1 – Структурная схема разностно-когерентного приемника с согласованными фильтрами

При использовании ДОФМ передаваемые символы кодируются наличием и отсутствием переходов в соседних интервалах времени.

Таким образом, передача пар сигналов  или соответствует двоичному символу 0, а  или  соответствует символу 1.

Пусть  - комплексная огибающая сигнала в k-й ветви разнесения.

Комплексная огибающая сигнала на выходе согласованного фильтра в момент T

(6.2)

Комплексная огибающая задержанного сигнала на выходе согласованного фильтра в момент T

(6.3)