Пользователь: Пароль: .

Технологии в системах радиосвязи на пути к 5G.

Для возможности скачивать книги Вам необходимо пройти

Регистрацию

Технологии в системах радиосвязи на пути к 5G.


Автор: Бакулин М. Г., Крейнделин В. Б., Панкратов Д. Ю.

Год: 2018

Рассмотрены современные подходы к обработке сигналов, позволяю­щие повысить пропускную способность систем радиосвязи. Описаны фун­даментальные технологии беспроводной связи физического уровня, отра­жены последние достижения в этой области, особенно в применении к бу­дущим системам 5G, ранее недостаточно представленным в литературе на русском языке. Изложены сведения об алгоритмах цифровой обработки сигналов для систем CDMA и MIMO. Представленные математические модели канала связи, могут быть использованы для разработки новых эффективных алгоритмов цифровой обработки сигналов для перспективных систем беспроводной связи. Рассмотрены вопросы вычислительной слож­ности алгоритмов обработки сигналов, методы ее расчета и снижения.

Для широкого круга научных работников, разработчиков и проекти­ровщиков оборудования систем связи, специалистов в области инфо- коммуникаций, будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

Рассмотрены современные подходы к обработке сигналов, позволяю­щие повысить пропускную способность систем радиосвязи. Описаны фун­даментальные технологии беспроводной связи физического уровня, отра­жены последние достижения в этой области, особенно в применении к бу­дущим системам 5G, ранее недостаточно представленным в литературе на русском языке. Изложены сведения об алгоритмах цифровой обработки сигналов для систем CDMA и MIMO. Представленные математические модели канала связи, могут быть использованы для разработки новых эффективных алгоритмов цифровой обработки сигналов для перспективных систем беспроводной связи. Рассмотрены вопросы вычислительной слож­ности алгоритмов обработки сигналов, методы ее расчета и снижения.

Для широкого круга научных работников, разработчиков и проекти­ровщиков оборудования систем связи, специалистов в области инфо- коммуникаций, будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

Кол-во страниц:279 Язык:Русский Издательство:Горячая линия - Телеком

Введение 3
Математические модели канала связи в систе­мах подвижной радиосвязи 8
Модели каналов связи с замираниями 8
Характеристики в частотной области 12
Характеристики во временной области 16
Неселективные замирания 18
Частотно-селективные замирания 19
Модель канала связи на примере системы с кодовым разделением каналов 20
Необходимость применения математических моде­лей для задачи оценивания параметров канала 22
Явление доплеровского расширения спектра сигна­лов 23
Модель Джейкса 27
Системы беспроводной связи с несколькими пе­редающими и несколькими приемными антен­нами (MIMO) 30
Основы технологии MIMO 30
Система MIMO с пространственным мультиплекси­рованием 32
Пропускная способность системы MIMO 34
Пространственно-временное кодирование 36
MIMO в режиме пространственно-временного коди­рования (MIMO-STC) и в режиме пространственно­го мультиплексирования (MIMO-SM) 43
Концепция технологии Beamforming 46
Алгоритмы демодуляции в системах радиосвязи MIMO 50
Алгоритм демодуляции, оптимальный по критерию максимального правдоподобия 50
Алгоритм Zero Forcing (декоррелятор) 51
Алгоритм демодуляции, оптимальный по критерию минимума среднеквадратической ошибки 51
Линейный итерационный алгоритм демодуляции 52
Алгоритм демодуляции типа V-BLAST 54
Алгоритм «мягкого» оценивания дискретного сиг­нала 55
Демодуляция радиосигналов 68
Модуляция и демодуляция цифровых сигналов. Об­щие принципы 68
Двоичное представление цифровых сигналов 72
Демодуляция сигналов QAM с «жёсткими» реше­ниями 79
Демодуляция сигналов QAM с «мягкими» решени­ями 83
Технология OFDM 93
Основные принципы технологии OFDM 95
Идеализированная модель системы OFDM 102
Кодовое разделение каналов (CDMA) 106
Преимущества технологии CDMA 106
Шумоподобные сигналы на основе псевдослучайных последовательностей и их корреляционные свойства 107
Структурная схема системы CDMA 109
Принцип передачи и приема сообщений в системе CDMA 110
Разделение сигналов пользователей при CDMA 112
Т. Алгоритмы демодуляции в системах связи с ко­довым разделением каналов. Многопользова­тельский прием сигналов 114
Внутриканальная помеха в системе с кодовым раз­делением каналов. Проблема «близкий-далекий» 114
Традиционный многопользовательский демоду­лятор 119
Оптимальный многопользовательский демодулятор 121
Квазиоптимальные линейные многопользовательс­кие демодуляторы 127
Квазиоптимальные нелинейные многопользователь­ские демодуляторы 141
Обобщение на случай асинхронной модели канала связи 147
Обобщение на случай многолучевой модели канала связи 153
Совместное использование алгоритмов многополь­зовательской демодуляции и декодирования 162
Перспективные технологии радиосвязи физи­ческого уровня для систем связи 5G 171
Общие сведения о системах связи 5G 171
Особенности построения систем связи 5G 172
Основные направления научных исследований в об­ласти 5G 174
Радиотехнологии, которые предполагается исполь­зовать в системах связи 5G 177
Новые радиоинтерфейсы, которые предполагается использовать в системах связи 5G 180
Математическое моделирование алгоритмов циф­ровой обработки сигналов. Система MATLAB 188
Цель и задачи математического моделирования 188
Сущность моделирования на ЭВМ 189
Процесс моделирования 191
Вычислительный эксперимент 195
Общая схема моделирования 199
Особенности систем радиосвязи как объектов иссле­дования с помощью моделирования на ЭВМ 201
Принципы формального описания систем радио­связи 203
Схема статистического моделирования с помощью формального описания системы связи 207
Эффективность и показатели качества работы сис­темы 208
Примеры математических моделей алгоритмов, ре­ализованных средствами MATLAB 212
Вычислительная сложность алгоритмов обработ­ки сигналов 225
Алгоритмы 225
Понятие о вычислительной сложности 226
Функция сложности алгоритма 229
Подсчет вычислительной сложности 233
Методы снижения вычислительной сложности 235
Быстрые алгоритмы умножения матриц 239
Заключение 242
Приложения 243
Приложение 1. Сведения о матрицах и операциях над ними 243
Приложение 2. Некоторые сведения из теории веро­ятностей и математической статистики 249
Приложение 3. Двоичное представление табличной функции 254
Приложение 4. Моделирование некоторых случай­ных величин с помощью системы MATLAB 256
Приложение 5. Вычислительная сложность основ­ных скалярных и векторно-матричных операций, используемых в алгоритмах обработки сигналов 259
Приложение 6. Расчет числа операций при обраще­нии корреляционной матрицы по формуле Фробениуса 261
Приложение 7. Расчет числа операций, необходи­мых для реализаци и алгоритма демодуляции, опти­мального по критерию минимума среднеквадратической ошибки (MMSE) 263
Список сокращений 264
Литература 266