ОГЛАВЛЕНИЕ ……………………………………………………………………….. 2
Введение ……………………………………………………………………………… 6
1. Обзор методов компенсации межсимвольных искажений
при высокоскоростной передаче данных в цифровых теле-
коммуникационных системах ……………….................................. 14
1.1.
1.1.1.
1.1.2.
1.1.3.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.2.2.1.
1.2.2.2.
1.2.2.3.
1.2.2.4.
1.3.
1.3.1.
1.3.2.
1.4.
1.4.1.
1.4.1.1.
1.4.1.2.
1.4.2.
Цифровая система передачи двоичных сообщений по частотно-
ограниченному шумовому каналу связи ……………………………..
Модель стационарного частотно-ограниченного канала связи
и влияние его частотных искажений на передаваемые сигналы ..
Структурные схемы одночастотных модемов ………………………
Оптимальный прием данных и спектрально-эффективные сиг-
налы ………………………………………………………………………...
Синтез сигналов, согласованных с характеристиками канала
связи ………………………………………………………………………..
Сигналы, ограниченные по полосе частот …………………………..
Вариационные принципы синтеза финитных во времени сигна-
лов …………………………………………………………………………..
Синтез формирующего импульса с минимальной эффективной шириной спектра …………………………………………………………
Синтез формирующего импульса с минимизацией энергетиче-
ских потерь и требуемой полосы частот ……………………………..
Синтез формирующего импульса по известным частотным ха-
рактеристикам канала связи ……………………………………………
Оптимальный синтез финитных сигналов, не вызывающих меж-
символьной интерференции на выходе линейного канала связи .
Межсимвольные искажения и методы их компенсации …………...
Межсимвольные искажения при передаче данных по неидеаль-
ному каналу связи ………………………………………………………..
Оптимальные методы компенсации межсимвольных искажений..
Методы последовательной многочастотной передачи данных по
частотно ограниченному каналу связи ……………………………….
Многочастотная система передачи данных с узкополосными сигналами (DMT) …………………………………………………………
Особенности многочастотной узкополосной передачи данных …
Структура и принцип действия ЦСП с узкополосными сигналами.
Многочастотные системы передачи данных с широкополосными
сигналами (OFDM) ……………………………………………………….
15
15
18
20
24
25
27
27
29
30
32
34
34
35
36
36
37
38
40
3
1.4.2.1.
1.5.
1.5.1.
1.5.2.
1.5.3.
1.5.4.
1.5.4.1.
1.5.4.2.
1.6.
Структура и принцип действия ЦСП с OFDM ……………………….
Технологии многочастотной передачи данных, альтернативные OFDM ……………………………………………………………………….
Особенности технологии передачи данных GFDM ………………...
Особенности многочастотной модуляции с использованием бан-
ка фильтров (FBMC) ……………………………………………………..
Особенности технологии передачи данных UFMC …………………
Многочастотная передача данных неортогональными сигналами
Особенности передачи данных методом Faster-than-Nyquist
(FTN) ………………………………………………………………………..
Особенности уплотнения каналов связи на основе неортого-
нальных сигналов ………………………………………………………
Выводы по разделу 1 и постановка задач исследования …………
41
43
44
44
45
46
46
47
47
2. Структурные схемы и эффективность многочастотного мо-
дема с узкополосными оптимальными финитными сигна-
лами первого вида ……………………………………………………. 50
2.1.
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
2.2.3.
2.3.
2.3.1.
2.3.2.
2.3.3.
2.3.4.
2.4.
Расчет характеристик и параметров канальных фильтров Бат-
терворта ……………………………………………………………………
Оптимальные финитные сигналы первого вида, синтезируемые
по критерию максимума в центре символьного интервала на вы-
ходе фильтра Баттерворта ……………………………………………..
Общие соотношения для оптимальных финитных сигналов пер-
вого вида (ОФС1) …………………………………………………………
Пример модели одноканальной системы передачи двоичных
сообщений с ОФС1 без межсимвольной интерференции ………...
Сигналы и спектры, согласованные с характеристиками
фильтра Баттерворта восьмого порядка …………………………….
Усовершенствование структурных схем многочастотного модема
с узкополосными оптимальными финитными сигналами первого
вида …………………………………………………………………………
Структура и принцип действия простейшего модема МЧМ0-DMT
Первая усовершенствованная структура и принцип действия оп-
тимального модема МЧМ1.1-DMT …………………………………….
Вторая усовершенствованная структура и принцип действия оп-
тимального модема МЧМ1.2-DMT …………………………………….
Третья усовершенствованная структура и принцип действия оп-
тимального модема МЧМ1.3-DMT …………………………………….
Сравнение спектрально-энергетической эффективности много-
частотных модемов с узкополосными и широкополосными сиг-
налами ……………………………………………………………………..
51
54
54
55
57
60
60
63
66
69
74
4
2.4.1.
2.4.1.1.
2.4.2.
2.4.3.
2.5.
Эффективность многочастотного модема МЧМ-DMT с узкопо-
лосными оптимальными финитными сигналами первого вида ….
Расчет помехоустойчивости и энергетической эффективности МЧМ-DMT ………………………………………………………………….
Эффективность многочастотного модема с широкополосными сигналами на основе МЧМ-OFDM ……………………………………..
Сравнительный анализ эффективности многочастотных моде-
мов ………………………………………………………………………….
Основные результаты и выводы по разделу 2 ……………………..
75
77
80
82
83
3. Синтез оптимальных финитных сигналов второго вида по критерию максимума среднего значения отклика фильтра
Баттерворта. Сравнительный анализ характеристик ОФС1 и
ОФС2 ……………………………………………………………………… 85
3.1.
3.2.
3.3.
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
3.4.
3.4.1.
3.4.2.
3.4.3.
3.4.4.
3.5.
Синтез оптимальных финитных сигналов второго вида ………….
Расчет множителей Лагранжа для ОФС2 ……………………………
Сравнительный анализ оптимальных финитных сигналов ОФС1
и ОФС2 …………………………………………………………………….
Исследование характеристик ОФС1 и ОФС2 для фильтра Бат-
терворта первого порядка (ФБ1) ………………………………………
Исследование характеристик ОФС1 и ОФС2 для фильтра Бат-
терворта второго порядка (ФБ2) ………………………………………
Сигналы и спектры ОФС1 и ОФС2 для фильтра Баттерворта
восьмого порядка (ФБ8) …………………………………………………
Сравнительные энергетические характеристики ОФС1 и ОФС2 ..
Энергетические характеристики ОФС1 и ОФС2 для ФБ1 …………
Энергетические характеристики ОФС1 и ОФС2 для фильтров
Баттерворта с комплексно-сопряженными полюсами и порядка-
ми от 2 до 8 ………………………………………………………………..
Энергетический выигрыш ОФС2 по сравнению с ОФС1 для раз-
личных порядков фильтра Баттерворта ……………………………..
Сравнительная оценка помехоустойчивости ОФС1 и ОФС2 …….
Основные результаты и выводы по разделу 3 ……………………
86
88
91
92
93
95
96
97
98
99
100
103
4. Разработка адаптивного оптимального многочастотного
модема с повышенной спектрально-энергетической эффек-
тивностью ………………………………………………………………... 104
4.1.
4.2.
Структура и эффективность усовершенствованного модема МЧМ2.3-DMT ………………………………………………………………
Оценка влияния характеристик канала связи на помехоустойчи-
вость модемов МЧМ-DMT ………………………………………………
105
109
5
4.3.
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.4.
4.4.1.
4.4.2.
4.5
Рекуррентная оценка параметров реального канала связи на ос-
нове оптимальной полигармонической фильтрации ………………
Полигармоническая модель гауссовского канала связи ………….
Оптимальная оценка параметров полигармонической модели гауссовского канала связи (ГКС) ………………………………………
Результаты экспериментальной оценки АЧХ и ФЧХ ГКС …………
Структура адаптивной ЦСП с многочастотной модуляцией и оп-
тимальными финитными сигналами, максимизирующих средние значения откликов канальных фильтров Баттерворта ...................
Структурная схема ЦСП с МЧМ2.3-DMT ……………………………..
Адаптация модема с МЧМ2.3-DMT …………………………………...
Основные результаты и выводы по разделу 4 …………..…………
111
112
113
114
116
116
118
119
Заключение …………………………………………………………………………… 121
Основные сокращения …………………………………………………………… 123
Список литературы ……………………………………………………………….... 125
Приложение 1 ………………………………………………………………………...
Приложение 2 ………………………………………………………………………...
Приложение 3 ………………………………………………………………………...
Приложение 4 ………………………………………………………………………...
138
139
140
141
