Кобак Н. Н., Литвин А. С., Слесаренко С. С. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» 2230, пр. Перемоги 37, Київ-056, Україна e-mail: sles@slescom.kiev.ua

Анотація – Проведено аналіз і синтез системи визначення середньої потужності перешкоди, неортогональної по відношенню до інформаційного сигналу, для збільшення відносини «сигнал / шум» (OCLLI) в бездротовій цифрового зв’язку.

I. Вступ

шумоподібних сигналів (ШПС) в цифрових інформаційних системах стали широко застосовуватися порівняно недавно. З урахуванням посилення вимог до раціональності комерційного використання частотного діапазону СВЧ застосування ШПС не завжди виправдано, проте одним з найбільш значущих переваг зазначеного методу є висока завадостійкість [1]. У доповіді наводиться синтез системи визначення значення перешкоди, присутньої на вході приймального пристрою бездротової інформаційної системи.

II. Основна частина

Для підвищення значення ЗСШ є два шляхи. Перший – збільшення потужності передавача. Цей спосіб, який на перший погляд є більш простим, в системі зв’язку з використанням загальної смуги частот непридатний, оскільки одночасно зі збільшенням потужності інформаційного сигналу збільшується потужність перешкоди, що діє на вхід приймачів інших абонентів, що знаходяться в зоні дії базової станції. Таким чином, кожна станція видає запит на відповідне підвищення потужності її сигналу і в результаті виникає ланцюгова реакція «зашумлення» каналу зв’язку, внаслідок чого паралізується функціонування системи в цілому.

Рис. 1 Структурна схема системи визначення значення потужності неортогональної перешкоди Fig. 1 The block diagram of system defining capacity of not-orthogonai handicap

Другий варіант збільшення ЗСШ – збільшення часу передачі одного інформаційного символу. Цей варіант більш оптимальний, тому що в систему не вносяться додаткові перешкоди і працездатність інших абонентів системи не змінюється. При виборі такого способу передбачається наявність обладнання для визначення рівня неортогональних по відношенню до несучої інформацію радіосигналу шуму.

Одна зі схем апаратної реалізації подібного пристрою запропонована в [2]. Пристрій, перетворюючи сумарний сигнал даних і перешкод, що надходять на вхід приймача, генерує значення потужності неортогональних шуму. Однак, при дії навмисної перешкоди запропонована схема не буде повністю враховувати реальну ситуацію в каналі зв’язку.

Альтернативний варіант побудови удосконаленої схеми, визначальною значення неортогональних шуму, представлений на рис.1, де 1 – помножувач, 2 – підсилювач, 3,6,10 – суматори, 4,5

– лінії затримки, 7,8 – квадратори, 11 – амплітудний детектор

Подальша обробка сигналу, включаючи накопичення інформації, виконання алгоритму знаходження нового значення порогового відносини сиг-нал-перешкода, визначення швидкості передачі інформації проводиться в цифровій формі. Результати обробки передаються по зворотному каналу управління на базову станцію. Необхідно зауважити, що для виконання описаної процедури визначення рівня потужності діючих перешкод може бути використаний канал синхронізації мобільного станції або канал передачі пілот-сигналу.

Для виконання аналізу розглянуті моделі переданих інформаційних сигналів і функції, що реалізують дію перешкод [3].

В першому режимі моделювання перешкода представлена ​​у вигляді шумового сигналу з нормальним законом розподілу (рис.2).

Для моделювання інформаційного сигналу використовувалися псевдопоследовательності, сформовані за допомогою матриці Адамара 4-го порядку, рядки якої являють ортогональні послідовності.

Рис. 2 Fig. 2

У другому режимі моделювання враховувалося дію перешкоди, у якій явно виражена гармонійна складова з частотою, кратною внутрішньому періоду накопичення сумарного сигналу і рівної частоті повторення псевдослучайной послідовності (ріс.З).

Ріс.З

Fig.3

II. Висновок

Проаналізовано роботу системи визначення середньої потужності перешкод в каналі передачі багатофункціональної інформаційної системи [4]. Показано, що схема, наведена в [2], недостатньо ефективна у другому режимі роботи. Запропоновано альтернативний метод побудови системи, який усуває вказаний недолік, що підтверджується результатами комп’ютерного моделювання. В результаті порівняння результатів дослідження процесів у запропонованій схемі з базовими значеннями, відзначено підвищення точності при визначенні параметрів перешкоди, зокрема потужності її неортогональної по відношенню до ШПС складової.

IV. Список літератури

[1]   Samsung Electronics, Co., «Data transmitter and receiver of a spread spectrum communication system using a pilot channel», Patent № US5712869, H04B 001/707, 1998.

[2]   Samsung Electronics Co., «Device and method for measuring non-orthogonal noise power for CDMA communication system», Patent № US6532252B1, H04B 017/00, 2003.

[3] Jl. Г. Гассанов, H. H. Кобак, А. С. Литвин, С. С. слюса-ренко. Визначення середньої потужності перешкод в каналі передачі даних широкосмугових інформаційних систем / / Електроніка та зв’язок. Київ, 2003, № 20.

[4] Л. Г. Гассанов, М. М. Кобак, С. С. Слесаренко, Куд-гавкіт О. В., Присяжнюк П. В. «Багатофункцюнальна система зв’язку», Патент України № 50185 А, МКІ Н04В 1/00, 2002.

THE ANALYSIS OF INCREASE A NOISE STABILITY BY WIRELESS INFORMATION SYSTEM

Kobak N. N., Litvin A. S., Slesarenko S. S.

National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic institute»

2230, 37 Peremogy prospekt, Kyiv, 03056, Ukraine E-mail: sies@siescom.kiev.ua

Abstract – analysis and synthesis of system to definition average capacity of a handicap, not orthogonal in relation to an information signal, for increase of the relation «signal/noise» in wireless digital communication.

I.  Introduction

In view of toughening requirements to rationality of use of a frequency range application spread spectrum is not always justified, but the most important advantage of spread spectrum signals is coupled to the boosted noise stability [1].

II.  Main part

For boosting value Signal/Noise ratio (SNR) two ways are presented. The first way is transmitted power magnification. Thus, each station puts out request about corresponding boosting of power of its signal and as a result there is a chain reaction communication channel owing to what performance of a system as a whole will be destroyed. The second variant of boosting SNR – magnifying of time of transmission of one information digit. This variant is more optimum.

At a choice of such way presence of equipment for determination of a level non-orthogonal in relation to a radio signal of noise carrying the information, and is supposed, according to it, removal of the decision on necessity of change of threshold value SNR and variation of an information rate [2]. Variant of construction the advanced circuit determining value of non- orthogonal noise, is submitted on fig.1.

Simulation analysis of performance of the resulted circuits was spent. For performance of the analysis the functions describing representations of models of actual signals, transmitted with a base station are created. Besides the functions realizing action of handicapes as noise with the normal law of distribution of power are submitted. By addition of mathematical expressions for a handicap and a signal transmission of a signal through a communication channel is simulated. Further with the received expression of a sum signal transformations are carried out according to the skeleton diagrams offered above [3]. At the final stage analyses the received results.

In the first mode of simulation analysis the handicap is submitted as a noise signal with the normal law of distribution which time realization is shown on fig.2. For simulation analysis of information signal the pseudo-sequences generated with Adamar-matrix by 4th order. With their help modulation orthogonal component a transmitted signal is made.

In the second mode of simulation analysis action of a handicap at which it is obviously expressed harmonic component with the frequency equal to a repetition frequency of pseudo-random sequence was taken into account (fig.3).

III.  Conclusion

The operation of subsystem determining average power of handicaps in a transmission channel of a multifunction information system [4] is analysed. It is shown, that the circuit resulted in [2], is ineffective in the second mode of operation. The alternative variant of construction of a system which eliminates the pointed lack that proves to be true results of computer simulation analysis is offered.

The analysis is executed with application of the functions describing models of actual signals, transmitted with a base station As a result of comparison of results of probing of processes in the suggested circuit with base values, boosting accuracy is marked at determination of parameters of a handicap, in particular powers its component, non-orthogonal in relation to information signal.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»