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 27

Рис. 6.3.  Схема разнесенного приема с использованием пространственно-временного кодирования

На рисунке 6.3 представлена структурная схема разнесения с использованием пространственно-временного кодирования для 4 - передающих и 4 – приемных антенн. Рассмотрим временные коды для 2, 3, 4 передающих антенн в векторной форме.

Для случая, когда на передающей стороне используется 2 антенны, а на приемной 1 антенна.  Последовательность  информационных символов преобразуется как (6.1) и передается в канал.

(6.1)

На приемной стороне в разные интервалы времени, с учетом коэффициента передачи получаем

(6.2)

где  и  - вектор помехи, включающий в себя как аддитивный гаусовский шум, так и межсимвольную интерференцию, а  и  - векторы сложения лучей в разные моменты времени.

Схема комбинирования складывает лучи по следующему алгоритмы

(6.3)

Сигнал полученный от сложения поступает на демодулятор, работающий по максимуму отношения правдоподобия.

Алгоритм обработки сигнала в более сокращенном форме может быть представлен как

(6.4)

где ,  - комплексно-сопряженная матрица, ,  - коэффициенты передачи между передающими антеннами и приемной антенной,  -  вектор передаваемых сигналов.

Случай: 4 – передающие антенны. Вектор передаваемых сигналов:

(6.5)

Сигналы (6.5) представим в виде таблицы 6.1

Таблица 6.1 – Кодирование и передача последовательности для схемы четырех разнесенных передатчиков

	Ант. 1	Ант. 2	Ант. 3	Ант. 4

Для сигналов ДОФМ, , поэтому формирование сигналов упрощается.

Случай 3-ех антенн рассмотрим как применение 4 антенн и передающих 3-х сигналов. Такое представление позволяет не меняя систему сложения лучей и совместить систему автовыбора антенн и пространственно-временного кодирования Аламоути.

Вектор передаваемых сигналов в общем виде представлен как:

(6.6)

Представим  (5.6) в виде таблицы 5.2

Таблица 6.2 – Кодирование и передача последовательности для схемытрех разнесенных передатчиков

	Ант. 1	Ант. 2	Ант. 3	Ант. 4
				0
			0
		0
	0

Итак, мы рассмотрели основные алгоритмы пространственно-временного кодирования для 4-ех передающих антенн. Далее опишем алгоритм разнесения, структурная схема которого приведена на рисунке 6.1.

Основу схемы составляют измерители параметров канала (передаточной характеристики путей распространения):

(6.7)

где  – коэффициент затухания сигнала с i – передающей антенны и j –  приемной антенны,  – фаза сигнала с i – передающей антенны на j –  приемную антенну. Использование  необходимо для блок комбинирования, который максимизирует отношение сигнал/шум на входе демодулятора. Демодулятор работает по максимуму отношению правдоподобия или максимуму апостериорной вероятности (когерентный прием).

Параметры канала  определяются или по отдельному пилот-сигналу или в режиме молчания  остальных антенн кроме одной, или за счет введения обратной связи, которая всегда присутствует так как система как правило является двухсторонней.

Схема разнесения позволяет получить порядок разнесения . Максимальный порядок разнесения равен . Потери при такой схеме равны 6 дБ, так мощность каждого передатчика в 4 раза меньше, если бы использовалась 1 передающая и 16 приемных антенн.

Такая структура схемы разнесения обусловлена тем, что при больших задержках отраженных лучей основной вклад в снижение помехоустойчивости вносит межсимвольная интерференция (МСИ). При полосе когерентности, соизмеримой с длительностью посылки, увеличение порядка разнесения неэффективно. На рисунку 6.2 приведены зависимости вероятности ошибки для различных , от среднего отношения сигнал/шум.

     Рис.6.4.  Зависимость  вероятности  неустранимой  ошибки  от