Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу
У роботі описана модель вибору багатопозиційних багаточастотних сигналів виду ортогональних частотно-часових послідовностей, що дозволяє визначити раціональні значення параметрів сигналів шляхом вибору за критерієм максимуму коефіцієнта використання потужності сигналу в умовах частотно-селективних з...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Математичні машини і системи |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем математичних машин і систем НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84430 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу / В.Д. Назарук // Математичні машини і системи. — 2014. — № 3. — 53-61. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859869093312593920 |
|---|---|
| author | Назарук, В.Д. |
| author_facet | Назарук, В.Д. |
| citation_txt | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу / В.Д. Назарук // Математичні машини і системи. — 2014. — № 3. — 53-61. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Математичні машини і системи |
| description | У роботі описана модель вибору багатопозиційних багаточастотних сигналів виду ортогональних частотно-часових послідовностей, що дозволяє визначити раціональні значення параметрів сигналів шляхом вибору за критерієм максимуму коефіцієнта використання потужності сигналу в умовах частотно-селективних завмирань.
В работе описана модель выбора многопозиционных многочастотных сигналов вида ортогональных частотно-временных последовательностей, которая позволяет определить рациональные значения параметров сигналов путём выбора по критерию максимума коэффициента использования мощности сигнала в условиях частотно-селективных замираний.
This paper describes a model of multi-position multi-frequency signals of orthogonal frequency-time sequences type, which allows determining the rational values of signal parameters by selecting on the criteria of maximum utilization of the signal power in a frequency-selective fading.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:49:12Z |
| format | Article |
| fulltext |
© Назарук В.Д., 2014 53
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3
УДК 621.391
В.Д. НАЗАРУК*
МОДЕЛЬ ВИБОРУ СКЛАДНИХ СИГНАЛЬНО-КОДОВИХ КОНСТРУКЦІЙ ДЛЯ
ІНФОРМАЦІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ПОБУДОВИ СИСТЕМ БЕЗПРОВОДОВОГО
ДОСТУПУ
*Управління Державної служби спеціального зв’язку та захисту інформації України в Чернігівській області,
Чернігів, Україна
Анотація. У роботі описана модель вибору багатопозиційних багаточастотних сигналів виду ор-
тогональних частотно-часових послідовностей, що дозволяє визначити раціональні значення пара-
метрів сигналів шляхом вибору за критерієм максимуму коефіцієнта використання потужності
сигналу в умовах частотно-селективних завмирань.
Ключові слова: багатопозиційні багаточастотні сигнали, частотно-часові послідовності, опти-
мізація.
Аннотация. В работе описана модель выбора многопозиционных многочастотных сигналов вида
ортогональных частотно-временных последовательностей, которая позволяет определить ра-
циональные значения параметров сигналов путём выбора по критерию максимума коэффициента
использования мощности сигнала в условиях частотно-селективных замираний.
Ключевые слова: многопозиционные многочастотные сигналы, частотно-временные последова-
тельности, оптимизация.
Abstract. This paper describes a model of multi-position multi-frequency signals of orthogonal frequency-
time sequences type, which allows determining the rational values of signal parameters by selecting on the
criteria of maximum utilization of the signal power in a frequency-selective fading.
Keywords: multi-position multi-frequency signals, time-frequency sequences, optimization.
1. Вступ
В радіотелекомунікаційних системах все більш актуальнішим стає питання підвищення
інформаційних можливостей систем безпроводового доступу при умові забезпечення на-
лежної якості передачі інформації. Сучасні системи безпроводового доступу повинні за-
безпечити можливість передачі великих потоків інформації при забезпеченні інформацій-
ної гнучкості до потреб абонентів. У той же час зростає необхідність в ефективності засто-
сування частотного ресурсу і в освоєнні нових смуг частот [1]. Тому сигнали з швидкими
стрибками частоти знаходять все більш широке застосування в радіотелекомунікаційних
системах. Такі сигнали представляють послідовності радіоімпульсів на різних несучих ча-
стотах. Властивості подібних сигналів повністю визначаються законом слідування частот,
які описуються багатопозиційними чисельними послідовностями. Сигнали вигляду часто-
тно-часових послідовностей називають ББЧС [2, 3]. Відомо, що, якщо в ББЧС вибрати за-
кон зміни частот таким, як у роботах [2, 3], то можливо вагомо підвищити інформаційну
ефективність систем радіозв’язку й отримати досить суттєвий виграш у використанні час-
тоти. Цей факт дуже важливий для створення сучасних систем безпроводового доступу.
При проектуванні систем безпроводового доступу, в яких мають забезпечуватися
близькі до граничних показники ефективності, необхідно передбачити спільне узгодження
кодека й модема з урахуванням статистичних властивостей каналу. Це означає, що коду-
вання й модуляцію кожного частотно-часового елемента необхідно розглядати як єдиний
процес формування сигналу, а демодуляцію й декодування − як процес оптимального в ці-
лому приймання сигнально-кодового блока. Спільна оптимізація модемів і кодеків дозво-
ляє істотно знизити втрати інформації, а комбінування різних ансамблів сигналів і завадос-
тійких кодів породжує безліч варіантів побудови таких систем.
54 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3
Узгодження модуляції й кодування зводиться до пошуку такого заповнення сигна-
льного простору, при якому забезпечується висока питома швидкість (сигнальні точки ро-
зташовані досить щільно) і одночасно висока завадостійкість (сигнальні точки досить да-
леко рознесені між собою). Крім того, важливим є також вибір маніпуляційного коду, який
визначає правило відповідності кодових комбінацій M -ічним сигналам.
Аналіз методів опримізації характеристик широкосмугових сигналів у радіоканалах
показав, що основна задача при цьому полягає в знаходженні оптимального розподілу по-
тужності сигналу й вибору сигнально-кодових конструкцій для побудови фізичного рівня
систем безпроводового доступу.
Сутність моделі полягає в адаптивному виборі структури побудови фізичного рівня
системи безпроводового доступу за допомогою зміни значень параметрів сигнально-
кодових конструкцій ББЧС з внутрішньої маніпуляції кожного частотно-часового елемен-
та.
2. Постановка завдання
Задано: параметри передавача { }iF f= , де 1 2, ... Mf f f – кількість частот у ББЧС;
{ }iA A= , де 1 2, ... MA A A – кількість реалізацій ББЧС; закон слідування ББЧС і зміни в
ньому частот; потужність корисного сигналу; відношення сигнал/шум у каналі; центральна
(несуча) частота; вид маніпуляції кожного частотно-часового елемента ББЧС; швидкість
передачі інформації (необхідна пропускна спроможність); смуга пропускання каналу
зв’язку; набір коригувальних кодів з відповідними параметрами: довжина кодової комбі-
нації, швидкість коригувального коду, величина кодової відстані, граничне значення від-
ношення сигнал/шум у каналі, при якому коригувальний код починає давати виграш порі-
вняно з модуляцією без кодування. Початковий режим роботи, який забезпечує необхідну
швидкість передачі інформації i задv , передбачає використання усіх піднесучих та найменш
швидкісного коригувального коду.
Необхідно: визначити оптимальні значення параметрів сигналу (кількість реалізацій
ББЧС та вид маніпуляції кожного частотно-часового елемента, коригувальний код, потуж-
ність передавача та її розподіл між частотами), при яких максимізується енергетична ефек-
тивність системи БД βЕ при виконанні обмежень на значення ймовірності помилкового
приймання сигналів пом пом задР Р≤ та швидкість передачі в каналі i i задv v≥ .
Обмеження: вид коригувального коду − коди Ріда-Соломона; вид маніпуляції –
ФМ-М або КАМ; максимально допустима ймовірність помилкового приймання сигналів
5
пом зад 10Р −
= .
Допущення: стан частотної характеристики каналу зв’язку загH перед передачею
чергового ББЧС відомий, але не змінюється під час передачі символу:
1 2
1
, , ,
M
M i
i
H H H H H
=
= =∑… , де Hi – частотна характеристика і-го частотного каналу; амп-
літудна характеристика підсилювача потужності передавача лінійна, нелінійні спотворен-
ня сигналу відсутні.
3. Виклад основного матеріалу
Для підвищення завадостійкості запропоновано застосовувати кореляційний прийом ББЧС
із заданими частотними і часовими параметрами. Це забезпечить можливість когерентної
обробки частотно-часових послідовностей в цілому, що значно підвищить стійкість до
впливу різних завад [4].
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3 55
Завдання визначення значень параметрів ББЧС з максимальними показниками ене-
ргетичної ефективності зводиться до типової оптимізаційної задачі. Система рівнянь для
розв’язання оптимізаційної задачі має вигляд
1 i c
пом 2 c пом доп
i 3 i доп
β ( , , , , , ) max,
( , , , , ) ,
( , , ) ,
Е F v M R d P m
Р F P M R d m Р
v F M R m v
= → = ≤
= ≥
(1)
де n − довжина кодової комбінації, cP − потужність сигналу, M – розмірність ансамблю
сигналів, R − швидкість коригувального коду ( / )R k n= , k – кількість інформаційних біт
у кодовій комбінації довжиною ,n d − величина кодової відстані, F∆ – ширина спектра
сигналу, m – кратність маніпуляції кожного частотно-часового елемента в ББЧС.
Розкриємо функціонали системи рівнянь (1). Інформаційна швидкість визначається
як
22
i 2
с 0
loglog cm f RmN
v
T M Mτ
⋅∆ ⋅
= = =
⋅
, (2)
де cT – тривалість ББЧС, N – кількість інформаційних біт, що передаються за допомогою
однієї послідовності ББЧС.
У формулі (2) передбачається [3], що ширина спектра ББЧС дорівнює 0/cf M τ∆ = , а
ширина спектра одного частотно-часового елемента – 0 01/f τ∆ = .
У випадку, коли у смузі частот cf∆ паралельно і синхронно працює M інформа-
ційних стволів, то граничні інформаційні можливості такої системи визначаються її сума-
рною пропускною здатністю при відсутності завад, яка дорівнює
2logc
i
f m R
V V M
MΣ
∆ ⋅ ⋅= ⋅ = . (3)
У разі застосування адаптивного розподілу потужності (АРП) відношення сиг-
нал/шум на вході приймача на всіх частотно-часових елементах вирівнюється та прийме
значення 2
срQ . Виразимо значення усередненого між усіма частотно-часовими елементами
відношення сигнал/шум:
2
ср с 0
1
/
M
i
i
k
Q P G
n =
= ⋅ ∑ , (4)
де oiG – спектральна щільність потужності шуму i -го частотно-часового елемента ББЧС.
Ймовірність помилки при застосуванні вибраної сигнально-кодової конструкції ви-
значається виразом [5]:
1
(1 )
1
випр
jn
j n jпом
пом скк n пом
j s
P
Р C P
m
−
= +
≥ − −
∑ , (5)
де пом сксP – ймовірність помилкового декодування кодової комбінації, ( 1) 2випрs d= − –
кратність помилок, яку код виправляє, j – кратність помилки у блоці з n елементів, помP –
ймовірність виникнення помилок у послідовності переданих кодових елементів,
56 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3
)!(!! jnjnС j
n −= – біноміальний коефіцієнт, який дорівнює кількості різних сполучень j
помилок у блоці з n символів, m – розмірність алфавіту символів сигнально-кодової конс-
трукції. Значення помP визначається видом модуляції й розмірністю ансамблю сигнально-
кодової конструкції та розраховується з урахуванням швидкості кодування R .
З аналізу системи (1) випливає, що її обчислювальна складність у реальному масшта-
бі часу не є прийнятною. Однак, якщо певним чином змінити порядок розв’язання задачі,
бажаний результат можна отримати простіше. Спочатку при фіксованій потужності cP зна-
ходяться значення параметрів, які забезпечують мінімальну ймовірність помилки помP . Оскі-
льки значення , , CF M T∆ , згідно з вихідними даними, є постійними, iv в (1) можна замі-
нити на N . Таким чином, система рівнянь для розв’язання оптимізаційної задачі перетво-
рюється до вигляду:
пом
1
2 доп
2 2
ср доп
с
(1 ) min,
1
log ,
,
const.
випр
jn
j n jпом
n пом
j s
P
Р C P
m
N m R N
Q Q
P
−
= +
= − → −
= ⋅ ≥
≥
=
∑
(6)
Розв’язання представленої задачі умовної дискретної оптимізації доцільно проводи-
ти за допомогою направленого перебору допустимих варіантів з використанням ітератив-
ного алгоритму.
Після цього потрібно знайти значення сР , при якому
пом пом допР Р= . В явному ви-
гляді розв’язати рівняння (6) відносно змінної сР неможливо. Тому для розв’язання (6)
доцільно застосувати метод половинного ділення.
Відомо [5], що в багатоабонентській багаточастотній системі прийнятий сигнал для
кожного з абонентів може бути подано як
,)()()()( j
ki
j
i
j
ki
j
ki BAhZ += 1,i M= , 1,k K= , (7)
де )( j
kih − передатний коефіцієнт i -ої реалізації ББЧС, спостережуваний k -м абонентом у
момент часу j , )( j
iА − сигнал, переданий за допомогою i -ої реалізації ББЧС в j -й момент
часу, )( j
kiВ − відліки шумової завади, K – гранична кількість абонентів ( K M≥ , при цьому
в один момент часу максимальна кількість абонентів ( )
max
jK M= ).
Радіосигнал i -ої реалізації ББЧС можна представити таким чином [2]:
( ) ( )
1
( )sin[2 ( , ) ( )]
M
j j
i
l
A a l f i l lπ ϕ
=
= +∑ , (8)
де ( , )f i l – квадратна матриця значень частот, 1,i M= – номер строки або номер закону
зміни частот, 1,l M= – номер частотно-часового елемента багатопозиційного багаточасто-
тного сигналу (ББЧС), M – кількість частот або кількість різних законів слідування частот
в оптимальному ансамблі ББЧС, ( )a l та ( )lϕ – значення у відповідності з амплітудою й
фазою l -го елемента послідовності.
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3 57
При побудові телекомунікаційної системи вид ортогональної ЧЧП або параметр „ i ”
може виступати такими признаками, що відрізняють один інформаційний ствол (канал) від
іншого [2, 3], а параметри ( )a l та ( )lϕ є інформаційними. Значення сигналу (8) на довіль-
ному l -му інтервалі можна записати у вигляді
( ) ( )( ) ( ) sin[2 ( , ) ( )]j j
iA l a l f i l lπ ϕ= + . (9)
Відмітимо, що кожний з K абонентів системи може бути призначений на довіль-
ний набір слідування частот (частотно-часову послідовність). При цьому різні абоненти
повинні використати різні частотно-часові послідовності із множини даного ББЧС. Це до-
зволяє розглядати кожний із каналів з ідентичними властивостями.
Виконання умови відсутності міжсимвольної інтерференції може бути досягнуте
при ідеальній синхронізації [5]. Для застосування кодового розділення додатково потрібні
незмінність частотно-часових елементів у часі та ортогональність використовуваних пос-
лідовностей (такими, наприклад, є оптимальні фазо-частотно-часові послідовності).
Враховуючи (2), для k -го абонента необхідно забезпечити швидкість передачі да-
них
1
,
M
k kl kl
l
v r v
=
= ⋅∑ 1,k K= , 1,l M= , (10)
де 2
3
logi c kl
k
f R m
v
V M
ν ∆ ⋅ ⋅= = − швидкість передачі інформації k-м абонентом за допомогою
l -го частотно-часового елемента ББЧС, klm − кратність маніпуляції l -го частотно-
часового елемента, klr − коефіцієнти кореляції.
Відомо [3], що при використанні кореляційної обробки сигнально-кодових констру-
кцій (послідовностей) коефіцієнт кореляції буде знаходитись у площині rkl ∈ { 1
(2 )M⋅
,
1
(2 0, 25)M⋅ −
,…. 1
(2 0,5)⋅
, 1}. Ясно, що при збільшенні M точність оптимізації буде
підвищуватися.
Нехай (0)( , ) ( )kl kl klf v f v=ξ указує значення відношення сигнал/шум k -го абонента l -
го частотно-часового елемента, які необхідно забезпечити для досягнення необхідної ймо-
вірності помилки при швидкості передачі даних iv . Можна показати, що ця функція є опу-
клою, монотонно зростаючою і задовольняє умові ( )0 0f = . Для більшості відомих мето-
дів модуляції і кодування ця функція може бути приблизно представлена як
)12()( −= vFvf , (11)
де F є функцією ймовірності помилки.
Відношення потужності завмираючого сигналу до потужності шуму для абонента
k на l -ому частотно-часовому елементі (відношення сигнал/шум) дорівнює
2
2
kl
kl
h
ξ
σ
= .
Тоді оптимізаційна задача (1) може бути сформульована як задача мінімізації поту-
жності передавача абонента:
58 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3
1
1 1
( )
min
M K
kl kl
l k kl
r f v
F
ξ= =
= =∑∑ , K M≤ (12)
з обмеженнями
1
1;
M
kl
l
r
=
=∑
1
1 .
2
klr
M
≥ ≥
⋅
(13)
Якщо візьмемо kl kl klrα ν= ⋅ , то одержимо задачу опуклого програмування з функці-
єю Лагранжа:
1 1 1 1
1 1 1 1
( , , , , )
1 ,
M K K V
kl kl
kl kl k l kl k kl k
l k k lkl kl
M K M K
i kl kl kl
l k i k
r
L r f v
r
r r
αα λ β φ λ α
ξ
β φ
= = = =
= = = =
= − − −
− − −
∑∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑∑
(14)
де , ,k l klλ β φ − множники Лагранжа.
Диференціюючи цей вираз і з урахуванням умови Куна-Таккера, одержимо
1 1 1
( )
0,
1
( ) ( ) 0,
0; 1; 0.
kl kl
k
kl kl
kl
kl kl kl kl l kl
kl kl kl
K M K
kl kl kl kl
k l k
f rdL
d
dL
f r f r
dr r
r r
= = =
′
= − =
′= − − − φ =
φ = = φ ≥∑ ∑∑
α λ
α ξ
αα α β
ξ (15)
Ця система може бути перетворена до такого вигляду:
( )( )r 0.k
l l klβ β− = (16)
1
1
( ).
M
k kl k kl
i
v r f −
=
′=∑ λ ξ (17)
1
1.
K
kl
k
r
=
=∑ (18)
1 1
( ) ( ( )) ( )
.k k kl k kl k kl
l l
kl
f f fλ ξ λ ξ λ ξβ β
ξ
− −′ ′−= ≥ (19)
Система складається з MK K+ рівнянь і M нерівностей і є розрідженою. На даний
час відомі різні методи, призначені для чисельного рішення великих розріджених систем нелі-
нійних рівнянь. Незважаючи на це, виявляється, що рішення даної системи досить утруднено
через наявність великої кількості рішень, тобто наборів значень klr , що задовольняють описа-
ним обмеженням. Наслідком цього є наявність великої кількості точок у просторі параметрів
задачі, в яких матриця Якобі системи рівнянь (16−19) є виродженою. Це призводить до істот-
ної затримки збіжності багатьох чисельних методів. У зв’язку із цим виникає необхідність по-
будови оптимізаційного алгоритму, орієнтованого на дану задачу.
Для побудови спеціалізованого оптимізаційного алгоритму відзначимо: з формули
(18) випливає, що для заданого набору { }kl kr λ може бути однозначно знайдене з kv . З
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3 59
ПОЧАТОК
Введення вхідних
даних
(F = {fi})
1
Оцінка
каналу
зв`язку
3
5
Виключення ЧЧЕ
значення Qi
2, яких
менше допустимого
Обчислення
множників
Лагранжа λk та
Так
Ні
13
6
Зміна вихідних
даних
Рпом < Рпом доп
8
2
12
Формування
частотно-часової
послідовності
11
Вибір параметрів
сигнально-кодової
конструкції
14
Передача і-ої
реалізації ББЧС
4
Формування
початкового набору
коефіцієнтів {rkl}
7
Визначення граничних
значень ефективності
ЧЧЕ
8
Перерозподіл
значень
j = j + 1
10
Так
( ) ( 1) ( ) ( )
, ,
max ( ) max ( )k j k j
l l l l
l k l k
β β β β+− < −
9
klχ
( )k
lβ
Ні
КІНЕЦЬ
Рис. 1. Алгоритм побудови моделі вибору параметрів ББЧС
у залежності від стану каналу
іншого боку, з (17) видно, що lβ повинне дорівнювати min ( )k
lβ i тільки абонент з
( )k
l l=β β може використовувати частотно-часовий елемент l . Тому величина
( )k
iβ може
розглядатися як міра непридатності роботи абонента k на l -му частотно-часовому елеме-
нті.
60 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3
Модель вибору оптимальних значень параметрів ББЧС, блок-схема алгоритму реа-
лізації якої представлена на рис. 1, складається з таких етапів:
1. Введення вихідних даних. Вводяться параметри передавача й каналу зв’язку
{ }iF f= , а також значення допустимої величини ймовірності помилкового приймання
сигналів пом допР та мінімально необхідної інформаційної швидкості передавання i допv .
2. Оцінка частотної характеристики каналу зв’язку. На даному етапі за допомогою
передавання тестової послідовності й порівняння її на прийомній стороні оцінюється стан
багатопроменевого каналу зв’язку та визначається його частотна характеристика.
3. Оцінка відношень сигнал/завада кожного частотно-часового елемента на вході
приймача. На даному етапі за результатами оцінки частотної характеристики каналу здійс-
нюється визначення значень відношень сигнал/завада.
4. Виключення найгірших частотно-часових елементів. Відбувається виключення з
ББЧС частотно-часових елементів, значення відношення сигнал/шум на яких менше допу-
стимого:
l допQ Q≥2 2 .
У випадку, коли кількість виключених частотно-часових елементів з ББЧС
викл
МN ≥ 2 , виключається вся i -та реалізація ББЧС. Виключення з сигнально-кодової
конструкції частотно-часових елементів з низьким відношенням сигнал/шум зменшує шкі-
дливий вплив частотно-селективних завмирань та навмисних завад на пропускну спромо-
жність і дозволяє перерозподілити потужність передавача між іншими частотно-часовими
елементами ББЧС.
1. Адаптивний розподіл потужності між частотно-часовими елементами. Формуєть-
ся початковий набір коефіцієнтів кореляції { }klr .
2. Визначення параметрів оптимізаційної задачі. Обчислюються множники Лагран-
жа lλ з (18) і після підставлення цих значень у формулу (20) визначаються коефіцієнти
( )k
lβ .
3. Визначення граничних значень ефективності частотно-часових елементів. Визна-
чаються найгірший частотно-часовий елемент ( )
,
arg max ( )k
l l l
l k
k β β− = − , а також найкра-
щий частотно-часовий елемент ( )
,
arg min( )k
l l l
l k
k β β+ = − (де l lk β+ ≤ ).
4. Перерозподіл значень коефіцієнтів розділення підканалів. Зменшується частка klr
частотно-часового елемента, що займає абонент lk − , на 1
(2 0, 25)M⋅ −
і збільшується
частка ,kr +
, що займає абонент lk + , на цю ж величину. Ітераційна процедура перерозподілу
значень коефіцієнтів розділення підканалів повторюється задану кількість разів. Обчис-
лення можуть бути припинені достроково, якщо протягом декількох кроків не відбувається
зменшення величини ( )
,
max ( )k
l l
l k
β β− .
5. Вибір сигнально-кодової конструкції. У переважній більшості випадків виявля-
ється можливим виділити кілька можливих станів каналу зв’язку. Цим сценаріям у відпо-
відність можуть бути поставлені NСКК різних сигнально-кодових конструкцій, які доцільно
вибирати виходячи з параметрів ефективності системи безпроводового доступу при різних
рівнях завмирань ББЧС у каналі зв’язку. Раціональні параметри сигнально-кодових конс-
трукцій для різного рівня завмирань сигналу й завад вибираються на етапі проектування.
Оптимізація розглянутого варіанта по швидкості при обмеженій середній потужності сиг-
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 3 61
налу на вході каналу зводиться до вибору оптимальної розмірності сигналу (кількості час-
тотно-часових елементів і послідовностей у відповідності), оптимального вибору позицій-
ності маніпуляції кожного частотно-часового елемента й параметрів коригувального коду.
6. Передача групового ББЧС. Після вибору оптимальних сигнально-кодових конс-
трукцій одержуємо структуру, в якій кожен переданий абонентом блок у результаті віртуа-
льних перетворень на передавальному й приймальному боці перетвориться в оптимальну
послідовність М частотних каналів із обраним видом внутрішньої маніпуляції кожного та-
кого каналу. При передачі інформації M абонентами послідовності ББЧС об’єднуються в
груповий сигнал, що повністю заповнює частотно-часовий простір виділеної системи.
Отже, в результаті визначаються раціональні значення параметрів чергового ББЧС:
, , , , , cM m n k d P , інформація про значення яких разом із оцінкою стану каналу зв’язку
передається у складі службової інформації для зустрічної станції.
Зміна параметрів сигнально-кодових конструкцій здійснюється при зміні глибини завми-
рань у каналі зв’язку за результатами оцінки його частотної характеристики. При цьому
контролюється величина ймовірності помилкового приймання сигналів пом пом доп( )Р Р≤ .
5. Висновки
Відмінність запропонованої моделі від відомих полягає в тому, що вона дозволяє визначити
раціональні значення параметрів ББЧС виду ортогональних частотно-часових послідовнос-
тей шляхом вибору за критерієм максимуму коефіцієнта використання потужності сигналу в
умовах частотно-селективних завмирань, а параметрами сигналу, значення яких визнача-
ються при розв’язанні оптимізаційної задачі, є розмірність ансамблю сигналу, вид коригу-
вального коду, кратність маніпуляції кожного частотно-часового елемента, потужність сиг-
налу та коефіцієнти підсилення частотних каналів.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Яриловець А.В. Аналіз стану та перспективи розвитку телекомунікаційних мереж / А.В. Ярило-
вець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев // Вісник Черніг. держ. технол. ун-ту. – 2012. – Вип. 2. – С. 60 – 70.
2. Яриловець А.В. Алгоритм побудови оптимальних частотно-часових сигнальних конструкцій /
А.В. Яриловець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев // Математичні машини і системи. – 2012. – Вип. 4. –
С. 94 – 102.
3. Тузов Г.И. Статистическая теория приёма сложных сигналов / Тузов Г.И. – М.: Советское радио,
1977. – 400 с.
4. Бабіч В.Д. Кореляційні характеристики широкосмугових сигналів телекомунікаційних систем на
основі фазо-частотно-часових послідовностей / В.Д. Бабіч, С.Г. Пасічник, А.В. Яриловець //
Зв’язок. – 2006. – Вип. 2. – С. 55 – 58.
5. Завадостійкість каналів зв’язку / В.Д. Бабіч, О.В. Кувшинов, О.П. Лежнюк [та ін.]. – К.: КВІУЗ,
2006. – 152 с.
Стаття надійшла до редакції 18.09.2013
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84430 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1028-9763 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:49:12Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут проблем математичних машин і систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Назарук, В.Д. 2015-07-07T17:02:23Z 2015-07-07T17:02:23Z 2014 Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу / В.Д. Назарук // Математичні машини і системи. — 2014. — № 3. — 53-61. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1028-9763 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84430 621.391 У роботі описана модель вибору багатопозиційних багаточастотних сигналів виду ортогональних частотно-часових послідовностей, що дозволяє визначити раціональні значення параметрів сигналів шляхом вибору за критерієм максимуму коефіцієнта використання потужності сигналу в умовах частотно-селективних завмирань. В работе описана модель выбора многопозиционных многочастотных сигналов вида ортогональных частотно-временных последовательностей, которая позволяет определить рациональные значения параметров сигналов путём выбора по критерию максимума коэффициента использования мощности сигнала в условиях частотно-селективных замираний. This paper describes a model of multi-position multi-frequency signals of orthogonal frequency-time sequences type, which allows determining the rational values of signal parameters by selecting on the criteria of maximum utilization of the signal power in a frequency-selective fading. uk Інститут проблем математичних машин і систем НАН України Математичні машини і системи Інформаційні і телекомунікаційні технології Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу Модель выбора сложных сигнально-кодовых конструкций для информационной технологии построения систем беспроводного доступа Selection model of complex signal-code structures for information technology to construct wireless access systems Article published earlier |
| spellingShingle | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу Назарук, В.Д. Інформаційні і телекомунікаційні технології |
| title | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу |
| title_alt | Модель выбора сложных сигнально-кодовых конструкций для информационной технологии построения систем беспроводного доступа Selection model of complex signal-code structures for information technology to construct wireless access systems |
| title_full | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу |
| title_fullStr | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу |
| title_full_unstemmed | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу |
| title_short | Модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу |
| title_sort | модель вибору складних сигнально-кодових конструкцій для інформаційної технології побудови систем безпроводового доступу |
| topic | Інформаційні і телекомунікаційні технології |
| topic_facet | Інформаційні і телекомунікаційні технології |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84430 |
| work_keys_str_mv | AT nazarukvd modelʹviboruskladnihsignalʹnokodovihkonstrukcíidlâínformacíinoítehnologíípobudovisistembezprovodovogodostupu AT nazarukvd modelʹvyborasložnyhsignalʹnokodovyhkonstrukciidlâinformacionnoitehnologiipostroeniâsistembesprovodnogodostupa AT nazarukvd selectionmodelofcomplexsignalcodestructuresforinformationtechnologytoconstructwirelessaccesssystems |