Дослідження завадостійкості прийому OFDM сигналу в каналах із пам’яттю
Автор: Лоневський Назар Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне адміністрування телекомунікаційних мереж
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Сучасні системи зв’язку надають користувачам вельми широкий спектр послуг, і розширення цього спектра вимагає підвищення пропускної спроможності та поліпшення стійкості до перешкод систем завдяки впровадженню нових технологій формування й оброблення сигналів, що переносять повідомлення. Основним фактором, що перешкоджає цьому в каналах стільникового зв’язку, є розсіювання енергії сигналу, що передається, у часі (пам’ять каналу), за частотою та в просторі [1-3]. Адекватне врахування часового розсіювання в каналі вимагає спеціальних методів формування сигналів на передачі та використання оптимальних алгоритмів обробки сигналів на прийомі. Серед сучасних технологій, що використовуються в стільникових мережах зв’язку, слід виділити технологію ортогонального частотного мультиплексування (OFDM), що набула широкого поширення при створенні стільникових мереж зв’язку стандарту LTE [4-5]. З кожним роком і з кожним новим стандартом зв’язку смуга частот стає дедалі ширшою, проте для цього теж є обмеження. Тому все більш актуальними стають системи з методом об’єднання декількох частотних каналів в один. З точки зору фінансової вигоди, краще використовувати певний радіочастотний спектр більш ефективно, замість того, щоб розширювати його. Зробити це можна за допомогою застосування технологій OFDM і MIMO. Вплив пам’яті каналу на сигнал є досить великою перешкодою для передавання дискретних повідомлень через канал зв’язку. Таким чином, дослідження завадостійкості приймання OFDM сигналу в каналі з пам’яттю є актуальним. У першому розділі здійснено аналіз властивостей безпровідного каналу зв’язку. Розглянуто явище багатопроменевого поширення сигналу. Розглянуто завмирання і їхній вплив на канал зв’язку, також показано відмінності між швидкими та повільними завмираннями. У другому розділі показано, яким чином відбувається формування групового сигналу OFDM на передавальній стороні. Розглянуто технологію MIMO, що застосовується спільно з OFDM. Описано процес демодуляції на приймальній стороні сигналу OFDM. У третьому розділі розглянуто основні принципи завадостійкого кодування під час передавання сигналу каналами з пам’яттю та швидкими завмираннями. Описано алгоритми демодуляції OFDM сигналу в каналі з пам’яттю. Наведено покращену схему OFDM системи для боротьби зі швидкими завмираннями в каналах із пам’яттю. У четвертому розділі представлено результати моделювання систем зв’язку в каналі з пам’яттю і швидкими завмираннями , наведено графіки завадостійкості цих систем. Здійснено моделювання та аналіз отриманих результатів системи OFDM при оцінюванні імпульсної характеристики каналу з пам’яттю. Розглянуто модель системи MIMO-OFDM і наведено графіки завадостійкості, отримані в результаті моделювання такої системи для каналу з пам’яттю. У п’ятому розділі здійснено економічну оцінку створення програмного продукту для сучасних систем зв’язку. На основі здійснених обчислень доведено економічну доцільність такого проекту.