LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Циклічні сигнали з амплітудно-фазовою та дискретно-частотною маніпуляцією, що інваріантні до m-зсуву

сигналів.

Апробація результатів дисертації Матеріали дисертації докладалися на:

1. Другій міжнародній конференції ”Праці II міжнародної конференції УкрТелеКом-95” в Одесі в 1995 р.

2. Третій міжнародній конференції “Праці III міжнародної конференції УкрТелеКонф-97” в Одесі в 1997 р.

3. Всеукраїнській молодіжній науково-практичній конференції “Людина і Космос” присвяченій дню космонавтики, що проходила в Дніпропетровську 19-21 травня 1999 р.


Публікації: Основний зміст роботи опубліковано в 8 наукових працях, у тому числі в 4 статтях в збірниках наукових праць, 3 статтях в матеріалах конференцій та в одній депонованій статті.


Структура та обсяг роботи: Дисертаційна робота викладена на 159 сторінках машинописного тексту, містить 37 рисунки і 36 таблиці, складається з вступу, п’яти розділів, висновку і списку літератури (131 найменувань) та 3 додатків.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обгрунтована актуальність вибраної теми, наведений стислий опис основних результатів, отриманих в роботі.

В першому розділі проведений аналіз сучасного стану теорії шумоподібних сигналів. Розглянуті методи швидкого обчислення циклічної згортки. Проведено огляд існуючих багаторівневих числових послідовностей. Розглянуті методи демодуляції ансамблів АФМ сигналів.

Проведений аналіз показав, що в літературі відсутні або недостатньо вивчені такі питання:

·Регулярні методи синтезу ортогональних циклічних БЧПm у частотної області.

·Вплив величини пік-чинника n системи АФМm сигналів на завадостійкість їх розрізнення.

·Алгоритми побудови і схеми обробки великих систем ДЧМm сигналів на базі БЧПm.

З проведеного огляду і аналізу витікає актуальність використання систем АФМm та ДЧМm сигналів в задачах зв'язку, тому що це дозволяє спростити прилади обробки при збереженні, або, навіть, поліпшенні завадостійкості.

На підставі проведеного огляду і аналізу сформульовані мета та задачі досліджень.


Другий розділ присвячений розробці методу синтезу БЧПm з ідеальними ПАКФ, а також оцінюванню величини їх пік-чинника.

При цьому встановлений ряд властивостей і затверджень для БЧП та її елементів в часовій та частотній областях.

Властивість 1. Матриця циклічних зсувів і матриця m- зсувів , порядку N кожна, побудовані на основі БЧП , співпадають, якщо дискретні відліки БЧП задовольняють наступній системі обмежень:


,(1)


Властивість 2. Число елементів, що утворять БЧПm:




(2)


Число надлишкових елементів:


. (3)


Властивість 3. Кожен елемент, що задовольняє вигляду , де для кожного , зустрічається в БЧПm точно разів з періодом , а кожен елемент, що задовольняє вигляду зустрічається тільки один раз.

Властивість 4. Число q-кових БЧПm визначається співвідношенням:


. (4)


Властивість 5. Довільна БЧПm володіє властивістю симетрії, якщо для її утворюючих елементів виконується умова:


(5)


Затвердження 1. ДПФ-спектр дійсної симетричної послідовності також є дійсною симетричною послідовністю, якщо


. (6)


Затвердження 2. ДПФ-спектр БЧПm, що інваріантна до m-зсуву довжини , також є послідовністю, що інваріантна до m-зсуву, тобто


(7)


Властивість 6. Утворюючі елементи ДПФ-спектра і симетричної БЧПm довжини зв'язані умовами:

(8)


Властивість 7. Максимально можливе число ступенів свободи симетричного ДПФ-спектра БЧПm:

для :


, (9)


для :


(10)


Властивість 8. Число цілочисельних послідовностей довжини :


(11)


де числова функція, рівна кількості всіх дільників числа N.

На підставі розглянутих властивостей розроблений конструктивний алгоритм синтезу БЧПm у вигляді наступних процедур:

Крок 1. Задати рівномірний амплітудний ДПФ спектр, що синтезується БЧПm довжини у вигляді .

Крок 2. Задати фазову структуру утворюючих елементів у відповідності до (1) і (2) та побудувати ДПФ спектр, що інваріантний до m-зсуву.

Крок 3. Знайти елементи БЧПm за допомогою ЗДПФ (зворотного ДПФ).

Крок 4. Якщо число синтезованих БЧПm більше , то синтез завершити.

Число БЧПm із ідеальними ПАКФ в залежності від довжини та числа ступенів свободи наведене у табл 1.


Число БЧПm із ідеальними ПАКФ Таблиця 1.



У розділі також проведений аналіз величини пік-чинника БЧПm і встановлено, що мінімальним пік-чинником володіють БЧПm з . При збільшенні n складність технічної реалізації зменшується, але різко зростає. Результати розрахунків пік-чинника наведені у табл2.


Пік чинник АФМ сигналів Таблиця 2.


Третій розділ присвячений розробці схем формування та обробки АФМm сигналів, а також дослідженню завадостійкості методу передачі на основі АФМm сигналів.

При розробці схеми формування припускається, що нульовий циклічний зсув сигналу, що був переданий має вигляд:, де - БЧПm, що являє собою імпульсну характеристику узгодженого фільтра.

Кожному рівню квантування , або кожному з числа N різноманітних блоків (пакетів) двійкових інформаційних символів розміру k, ставиться в однозначну відповідність номер циклічного зсуву БЧП: , де, а через позначений оператор циклічного зсуву ліворуч на елементів. На рис 1 наведена узагальнена схема формування циклічних АФМm сигналів.




Рис.1 Схема формування циклічних АФМm сигналів

ДП- джерело повідомлень,

АЦП - аналого - цифровий перетворювач,

СРП- схема розрахунку параметра t,

БС - блок синхронізації,

КР - кільцевий регістр з базовим кодовим словом G0,

МОД- модулятор АФМm сигналів.


Дослідження завадостійкості АФМm сигналів проводилося за коефіцієнтами завадостійкості:

по середній енергії:, (12)

по піковій енергії:, (13)

де d - відстань Євкліда між двома найближчими сигналами, Eбcp, Ебmax - середня і максимальна енергії сигналу що витрачаються на передачу одного біту інформації.

Порівняння проводилося з ансамблями двомірних АФМ сигналів, побудованих на базі квадратної сітки.

Результати розрахунків наведені у табл 3.



Таблиця 3

Завадостійкість АФМ сигналів


Поліпшення коефіцієнту завадостійкості ансамблю АФМm сигналів, у порівнянні з ансамблем двомірних АФМ сигналів, досягається ціною розширення смуги частот.

Порівняння ансамблів двомірних АФМ сигналів та АФМm сигналів за величиною максимального пік-чинника та евклідової відстані d наведене у табл 4. Індекс 1 відноситься до АФМ сигналів, 2- до АФМm сигналів.


Таблиця 4

Евклідова відстань АФМ сигналів


Криві завадостійкості АФМ і АФМm сигналів довжини N=16 наведені на рис 2.

·У третьому розділі також встановлено, що зростання пік-чинника ансамблю АФМm сигналів призводить до різкого збільшення енергетичних втрат у порівнянні з ансамблем багаточастотних ортогональних сигналів з n =1.

·Метод обробки системи АФМm сигналів заснований на обчисленні згортці у ковзному вікні на довжині 2N:


, (14)


де - БЧПm, що була передана, y2 - подвоєна прийнята в умовах завад послідовність. Номер переданого циклічного зсуву t визначається по запізнюванню появи максимального відгуку на виході узгодженого фільтра по відношенню до опорного сигналу. Схема, що реалізує принцип розрізнення за методом ковзних згорток наведена на рис 3.









Рис.3 Схема приладу оптимального

розрізнення циклічних АФМm-сигналів


БР