Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи Колычев Олег Владимирович

Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи
<
Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Колычев Олег Владимирович. Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.13 / Колычев Олег Владимирович; [Место защиты: Моск. техн. ун-т связи и информатики].- Москва, 2009.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/98

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Описание сигналов МНФ, процесс синхронизации при приеме сигналов МНФ 20

1.1. Описание и эффективность МНФ 20

1.2. Оптимальные системы фазовой и тактовой синхронизации 45

1.3. Выводы по первой главе 60

Глава 2. Работа абонентской станции на одну базовую станцию. Выбор типа канала синхронизации при приеме сигнала МНФ от одной базовой станции 61

2.1. Постановка задачи 61

2.2. Совмещенный синхроканал 66

2.2.1. Оценка фазовой нестабильности у/~ 66

2.2.2. Оценка информационного параметра ап 71

2.3. Выделенный синхроканал 73

2.3.1. Оценка фазовой нестабильности у/г. 74

2.3.2. Оценка информационного параметра ап 77

2.4. Сравнение каналов передачи синхропараметра 78

2.5. Структура 79

2.6. Выводы по второй главе 81

Глава 3. Работа абонентской станции на две базовые станции. Выбор типа канала синхронизации при приеме сигналов МНФ от двух базовых станций. Повышение качественных показателей эффективности линии связи 82

3.1. Постановка задачи 82

3.2. Совмещенный синхроканал 84

3.2.1. Оценка фазовой нестабильности у/г. 84

3.2.2. Оценка информационного параметра ап 92

3.3. Выделенный синхроканал 93

3.3.1. Оценка фазовой нестабильности у/~ 93

3.3.2. Оценка информационного параметра ап 101

3.4. Сравнение каналов передачи синхропараметра 103

3.5. Сравнение каналов передачи синхропараметра и помехоустойчивости линии связи для случаев работы АС на одну и две Б С 104

3.6. Структура 107

3.7. Выводы по третьей главе 109

Глава 4. Компьютерное моделирование системы мобильной связи при передаче сигналов ГММС 110

4.1. Постановка задачи 110

4.2. Модель тракта БС-АС 111

4.2.1. Передающая сторона (базовая станция) 113

4.2.2. Канал 118

4.2.3. Приемная сторона (абонентская станция) 119

4.3. Модель работы АС на две БС 121

4.4. Оценка помехоустойчивости 127

4.5. Выводы по четвертой главе 130

Заключение 131

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. Переход к цифровым методам передачи аналоговых сообщений вызвал значительный рост объемов передачи дискретной информации по каналам связи и появление новых образцов аппаратуры передачи данных. Увеличение спроса на цифровые каналы передачи привело к исследованиям, направленным на поиск путей повышения качественных показателей связи - на максимально эффективное использование полосы частот, уменьшение внеполосных излучений, повышение помехоустойчивости и энергетической эффективности, а также к поиску решения вопроса увеличения скорости и достоверности передачи по сравнению с существующими системами передачи дискретной информации. При этом основными требованиями, предъявляемыми к процессам приемо-передачи дискретных сообщений, являются обеспечение максимальной достоверности, при высокой скорости этой передачи и выполнение норм электромагнитной совместимости (ЭМС).

Задача построения эффективных систем передачи информации в различных вариантах рассматривалась и решалась в работах как отечественных ученых - В.И. Тихонов, В.Н. Харисов, Р.Л. Стратонович, М.А. Миронов, Н.К. Кульман, Е.Л. Белоусов, В.А. Смирнов, М.С. Ярлыков, А.А. Харкевич, В.И. Борисов, В.И. Сифоров, Ю.С. Шинаков, О.А. Шорин, С.Д. Свет, М.С. Ыемировский, И.В. Шахнович, В.А. Варюхин и др„ так и зарубежных -А. Витерби (A. Viterbi), Е. Биглиери (Е. Biglieri), Ф. Кьеиг (Xiong F.), А. Свенссон (A. Svensson), Т. Свенссон (Т. Svensson), К.-Е. Сандберг (С.-Е. Sundberg), У. Менгали (U. Mengali), М. Морелли (М. Morelli), Дж. М. Витетта (G.M. Vitetta), Марвин К. Саймон (Marvin К. Simon), Дж. Прокис (Proakis J.G.) и др.

В последнее десятилетие интенсивное развитие получили системы мобильной связи, Для повышения помехоустойчивости и емкости мобильных систем используются высокоэффективные методы модуляции, потенциаль-

ные преимущества которых могут быть реализованы только при высокой точности работы систем синхронизации приемо-передающего тракта. Значительные резервы совершенствования таких систем заключены в применении модулированных сигналов с непрерывной фазой МНФ, эффективно использующих полосу частот. По мере того как «стоимость» полосы частот (естественного ресурса) становится дороже, повышается важность использования таких сигналов. Эти сигналы являются хорошей альтернативой фазовым и амплитудно-фазовым манипуляциям, так как способны обеспечить более высокую помехоустойчивость передачи дискретных сообщений с меньшим уровнем внеполосных излучений при той же, или даже меньшей, необходимой полосе частот. В последние годы наблюдается тенденция использования в передающей аппаратуре сигналов МНФ крупнейшими производителями телекоммуникационного оборудования, сигналы МНФ нашли широкое применение во многих видах систем передачи дискретной информации гражданского и военного назначения - в космической связи, а также связи с подвижными объектами. Примером может являться мобильная связь (стандарт GSM-900/1800-далее GSM).

Однако с появлением МНФ возникли новые вопросы в области синхронизации в многолучевых каналах связи. Ведь эффективность использования полосы частот здесь достигается за счет сглаживания фазового импульса сигнала во временной области. Такое сглаживание приводит к концентрации энергии сигнала в узкой полосе, что обеспечивает уменьшение ширины полосы, требуемой для передачи сигнала, и размещение соседних сигналов плотнее друг к другу, В то же время, вследствие сглаживания сигнала во временной области, проявляется тенденция к «размыванию» символьных переходов, а это нарушает четкую работу систем синхронизации.

В связи с вышесказанным, становится актуальной задача представления вероятностных моделей, статистического синтеза и анализа квазиоптимальных алгоритмов совместной обработки передаваемых информационных и синхропоследовательностей сигналами МНФ в сетях мобильной связи.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертации является повышение эффективности системы мобильной связи на основе синтеза структуры квазиоптимальных алгоритмов совместной обработки информационных и синхросигналов и анализа эффективности таких алгоритмов аналитически, а также с помощью компьютерного моделирования. Для этого составлена математическая модель для случая наличия одного полезного сигнала, которая применена к более сложному случаю - приему абонентской станцией (АС) двух полезных сигналов базовых станций (БС).

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка и исследование квазиоптимальных алгоритмов приема сиг
налов МНФ для систем мобильной связи в условиях канала с аддитивным
белым гауссовским шумом (АБГШ) для случаев передачи синхропарамегра:

в одном канале связи вместе с полезным сигналом (совмещенный синхроканал - СКС) при работе АС на одну и две БС;

в дополнительном канале связи (выделенный синхроканал - ВКС) при работе АС на одну и две БС.

  1. Проведение сравнительного анализа полученных результатов и выявление типа канала синхронизации, обеспечивающего лучшие качественные показатели (помехоустойчивость, энергетика) линии связи при работе АС на одну и две БС.

  2. Проверка работоспособности полученных квазиоптимальных структур для приема сигналов МНФ от и БС (п=1,2) для системы мобильной связи путем имитационного моделирования. Оценка помехоустойчивости разработанных алгоритмов.

Методы исследования. В диссертационной работе применялись теоретические исследования и имитационное моделирование. Теоретические исследования основаны на применении теории радиотехнических цепей и сигналов, статистической радиотехники, марковской теории нелинейной фильтрации для отыскания квазиоптимальной структуры приемного устройства.

При проведении компьютерных исследований разработанной модели использовались методы моделирования канала передачи информации, цифровой обработки поступающей на вход приемного устройства аддитивной смеси полезного сигнала и белого гауссовского шума.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

  1. Создана математическая модель канала высокоэффективной синхронной передачи информации сигналами МНФ в системах мобильной связи в условиях канала с АБГШ.

  2. Предложены структурные схемы квазиоптимальных приемных устройств сигналов МНФ для систем мобильной связи в условиях канала с АБГШ, обеспечивающие улучшение качественных показателей связи.

  3. На основании проведенных исследований зависимости качественных показателей связи разработанной модели канала от ОСШ в канале, доказано повышение энергетической эффективности линии связи при работе АС на двеБС.

Практическая ценность.

  1. На основе теории нелинейной фильтрации марковских процессов создана универсальная методика нахождения оптимальной структуры приемного устройства по критерию максимума правдоподобия (МП) при приеме сигналов класса цифровой МНФ от п источников (п=1,2) в условиях канала с АБГШ.

  2. Синтезирована структурная схема квазиоптимплыюго приемного устройства сигналов цифровой МНФ АС в условиях действия двух БС, обеспечивающая улучшение помехоустойчивости связи.

  3. Разработанный комплекс компьютерных программ позволяет оценить качественные характеристики систем мобильной связи при передаче информации сигналами МНФ от и источников (л=7,2) в условиях канала с АБГШ, что вносит существенный вклад в решение задач повышения эффективности таких систем.

Полученные в диссертационной работе результаты внедрены в разработки НПФ «ГЕЙЗЕР», что подтверждено соответствующим актом.

Аппобацип ппботы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на российских и международных научно-технических конференциях и семинарах; московской отраслевой научной конференции «Технологии информационного общества» (апрель 2007); второй отраслевой научной конференции «Технологии информационного общества» (апрель 2008), третьей отраслевой научной конференции «Технологии информационного общества», посвященной 150-летию со дня рождения А.С. Попова (март 2009); научно-технических семинарах «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания» (Одесса 2007, Ярославль 2008, Воронеж 2009); 10-ой Международной конференции и выставке «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (март 2008),

Публикации. Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 8 научных работах в журналах, сборниках научных трудов и материалах конференций. Автор имеет 2 публикации в ведущих рецензируемых научных изданиях и журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Личный вклад соискателя. Все основные результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично. В работах, проведенных в соавторстве, научному руководителю принадлежит постановка задачи и обсуждение результатов исследований.

Объем работы. Диссертационная работа содержит введение, четыре главы, заключение и приложение, изложенные на 141 странице текста. В работу включены 60 рисунков, 10 таблиц, список литературы содержит 59 наименований. В приложении представлен акт об использовании результатов работы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Математические модели синтеза оптимальных структур приемных устройств системы мобильной связи по критерию МП при работе АС на и БС

(и=7,2) в условиях канала с АБГШ, базирующиеся на марковской теории случайных процессов.

  1. Структурная схема квазиоптимального приемного устройства сигналов МНФ для систем мобильной связи при работе АС на две БС в условиях канала с АБГШ, обеспечивающая улучшение качественных показателей связи.

  2. Результаты анализа компьютерного исследования разработанных моделей квазиоптимальных приемных устройств систем мобильной связи в условиях канала с АБГШ и качественных показателей линии связи.

  3. Результаты сравнения и анализа теоретических и практических результатов, полученных на основе исследований разработанных моделей.

Оптимальные системы фазовой и тактовой синхронизации

Однако есть класс сигналов МНФ, это сигналы так называемой обобщенной модуляции с минимальным сдвигом (ОММС (GenMSK), М=2, h = 1/2), где удается получить гораздо более простую структуру когерентного синхронного приемника с практически несущественными потерями в энергетической эффективности.

На рисунке 1.10 показана структурная схема когерентного синхронного приемника ОММС. Выбору импульсных характеристик фильтров посвящено многочисленные работы (в отечественной и зарубежной литературе), например [9]. Структуры, приведенные на рисунках 1.9, 1.10, наглядно показывают необходимость в введении фазовой и тактовой синхронизации. В указанных структурах приемников предполагается идеальная фазовая и тактовая синхронизация. Возникает важный вопрос о чувствительности приемника к ошибкам синхронизации.

Для этих приемников рисунок 1.11 показывает влияние фазовой ошибки (при нулевой тактовой), рисунок 1.12 - относительной тактовой задержки при фазовой ошибке в 10 градусов для сигналов ЗПКМНФ и ІПРМНФ с асимптотическим фильтром на энергетические потери относительно идеальной БФМ (BPSK)/KOM для вероятности ошибки КГ6. Фазовая ошибка, град Рисунок 1.11- Потери ОСШ в дБ относительно идеальной БФМ/КФМ для вероятности ошибки 10 6 в зависимости от фазовой ошибки для последователного и параллельного детекторов ММС сигналов. ?.я

Потери ОСШ в дБ относительно идеальной БФМ/КФМ для вероятности ошибки 10 6 в зависимости от относительной тактовой задержки при фазовой ошибке в 10 градусов для сигналов ЗПКМНФ и 7ПРМНФ для параллельного и последовательного детекторов.

На рисунке 1.13 представлена зависимость вероятности ошибки от ОСШ для оптимального параллельного детектора сигнала ЗПКМНФ для различных значений фазовой ошибки. ОСШ, дБ Рисунок 1.13 - Зависимость вероятности ошибки от ОСШ для оптимального параллельного детектора сигнала ЗПКМНФ для различных значений фазовой ошибки.

Далее будет рассмотрено влияние погрешности восстановления фазовой и тактовой синхронизации на общий класс сигналов МНФ, которые на порядок спектрально и энергетически эффективнее, чем ОММС. Для полного анализа помехоустойчивости демодуляторов сигналов МНФ необходимо оценить влияние погрешностей восстановления фазы и тактовой сетки опорных колебаний.

На рисунке 1.14 показаны зависимости потерь по минимальному евкли-довому расстоянию по сравнению со случаем идеальной фазовой синхронизации, выраженных в децибелах, от индекса модуляции для сигнала МНФ с полным откликом при различных значения погрешности фазовой синхронизации [11]. to

Из приведенных графиков хорошо видно, что сигналы с h = 2/3 и h = 0.72 в меньшей степени подвержены ухудшению помехоустойчивости при увеличении погрешности фазовой синхронизации. Некоторые числовые результаты, полученные из графиков. Для сигналов с индексом модуляции h = 1/2, вероятность ошибки увеличилась в 1.24, 2.28 и 5.01 раза при погрешности фазовой синхронизации А р =0.1, 0.2 и 0.3 соответственно, тогда как для сигналов с h = 2/3 и h = 0.72 эти значения будут соответственно

Рисунок 1.17 демонстрирует зависимости вероятности первой ошибки от ОСШ при различных значениях погрешности фазовой синхронизации для сигналов с индексами модуляции h = 1/2, h = 2/3. При значении h = 2/3 наблюдается меньшая зависимость помехоустойчивости от величины погрешности синхронизации. При вероятностях ошибки порядка і О"5 энергетические потери для сигналов с индексом модуляции h = 1/2 составляют 0.18 дБ, 0.71 дБ и 1.54 дБ при значениях погрешности фазовой синхронизации А р — 0.1, 0.2 и 0.3 соответственно. А при h = 2/3 потери при тех же значениях погрешностей равны 0.07 дБ, 0.29 дБ и 0.60 дБ [11].

По приведенным графикам можно точно определить энергетические потери и увеличение вероятности ошибки для ряда значении погрешностей. Показаны значения индексов модуляции, устойчивых к погрешностям синхронизации. Наиболее устойчивыми к нестабильности фазовой синхронизации оказались сигналы с индексами модуляции 0.6 h 0.75. Так для h = 2/3 потери составили 0.07 дБ, 0.29 дБ и 0.60 дБ при погрешностях фазовой синхронизации А р - 0.1, 0.2 и 0.3 соответственно. Результаты могут быть полезны при выборе параметров сигналов МНФ, минимизирующих зависимость помехоустойчивости приема от нестабильности работы устройств синхронизации, а также при анализе влияния на приемники других факторов, ухудшающих помехоустойчивость. Для наглядности, результаты приведены в таблице 1.3:

Оценка информационного параметра ап

Полученная структура оказывается сравнительно простой. Особенностью является использование обратной связи по решению при формировании опорных сигналов. 2.6. Выводы по второй главе

1. Используя теорию нелинейной фильтрации марковских случайных процессов, найдена структура оптимального приемного устройства по крите рию МП для сигнала МНФ (при работе АС на одну БС), наблюдаемых на фо не стационарного белого шума n (t), обусловленного собственными шумами приемного устройства, в предположении идеальной тактовой синхронизации.

2. Исследована и разработана математическая модель для получения за висимости дисперсии R оценки у/г. непрерывного синхропараметра у/Лі) (нестабильности фазы несущего колебания) от ОСШ -j- (R = R( -)) для со вмещенного и выделенного каналов передачи синхропараметра для случая приема АС сигнала от одной БС.

3. Сравнение зависимостей для совмещенного и выделенного каналов передачи синхропараметра для случая работы АС на одну БС показывает теоретический выигрыш в применении совмещенного синхроканала.

4. Синтезирована структурная схема оптимального приемного устройства по критерию МП для совмещенного синхроканала. Глава 3.

Работа абонентской станции на две базовые станции. Выбор типа канала синхронизации при приеме сигналов МНФ от двух базовых станций. Повышение качественных показателей эффективности линии связи.

Используя тот же математический аппарат, что и во второй главе, в третьей главе предстоит рассмотреть задачу повышения эффективности работы системы сотовой связи - случай нахождения АС в зоне перекрытия действия нескольких БС или, что равнозначно, на границе зон действия двух БС. Другими словами, ответить на вопрос - возможно ли повышение качественных показателей линии связи, а именно повышение помехоустойчивости и снижение уровня энергетики, необходимой для обеспечения задаваемых стандартом требованиям к помехоустойчивости связи, в условиях приема сигналов от нескольких источников.

Будет рассмотрена задача приема и совместной обработки полезных сигналов от двух БС одной АС (задача синтеза устройства приема и совместной обработки двух непрерывных сигналов на входе приемного устройства АС). При необходимости, использование полученной методики возможно и для случая п БС (рисунки 3.1а, 3.16).

Будем полагать, что обе базовые станции передают идентичную информацию, т.е. одинаковый информационный параметр а. Вместе с тем, введем упрощение, что из двух получаемых в АС оценок a -,i-l,2, выбрана одна а ,, передаваемая в первом сигнале sJt,a(t),i//r,Jt)), и она является правильной. Задача приема и обработки будет сведена к решению задачи нахождения оценок непрерывных синхропараметров y/n-(t).

По результатам расчетов будут приведены соответствующие графики за-висимостей дисперсии R оценки непрерывного параметра у/ от ОСШ - —,

проведен сравнительный анализ полученных зависимостей, выявлен наиболее благоприятный с точки зрения повышения качественных показателей связи тип канала передачи синхропараметра.

Оценка фазовой нестабильности у/г.

1. Найдена структура оптимального приемного устройства по критерию МП для сигналов МНФ (при работе АС на две БС) в условиях действия канала с АБГШ в предположении идеальной тактовой синхронизации.

2. Разработанная математическая модель усложнена условием приема и обработки АС полезных сигналов от двух БС, получены соответствующие зависимости дисперсии R оценки ц/п. от ОСШ -J-J (R = R(-J-J—)) ДЛЯ совмещенного и выделенного каналов передачи синхропараметра.

3. Сравнение полученных зависимостей для совмещенного и выделенного каналов передачи синхропараметра для случая работы АС на две БС показывает теоретический выигрыш в применении совмещенного синхроканала.

4. Синтезирована структурная схема оптимального приемного устройства сигналов от двух БС по критерию МП для совмещенного синхроканала;

5. Сравнение зависимостей R = R(- —) для совмещенного и выделенного каналов для случая работы АС на одну и две БС показывает, что, стремясь повысить качественные показатели линии связи, из всех четырех видов передачи синхропараметра предпочтительней случай совмещенного синхроканала при работе АС на две БС.

6. Необходимо отметить снижение пропускной способности системы, вследствие обслуживания АС двумя БС.

При проведении теоретических исследований во второй и третьей главе использовалось приближенное решение уравнения фильтрации Стратоновича [35], а именно применялась гауссовская аппроксимация в предположении, что тактовая синхронизация приемо-передающего тракта идеальная, а модель канала передачи информации - канал с АБГШ. Результатами решения поставленной задачи стали квазиоптимальные структуры приемных устройств сигналов МНФ для случаев работы АС на одну и две БС, оценены качественные показатели, определена помехоустойчивость, которую обеспечивают синтезированные приемники.

Четвертая глава посвящена практическим аспектам проведенных теоретических изысканий, разработана имитационная модель приемопередающего тракта системы мобильной связи при передаче сигналов ГММС по каналу с АБГШ [45-53] в среде моделирования Matlab (Simulink), выполнено исследование характеристик разработанной модели, зависимости качества связи от параметров канала, произведено сравнение полученных качест 110 венных показателей связи с результатами теоретических исследований, а также с характеристиками модема линии связи стандарта GSM. Модель тракта БС-АС

С использованием программного пакета Matlab (Simulink) создана имитационная модель канала передачи информации по каналу БС-АС для системы мобильной связи, позволяющая моделировать процессы передачи данных.

На вход имитационной модели канала подключается блок генератора случайной последовательности нулей и единиц, имитирующий передачу информации по каналу БС-АС.

Случайная последовательность в виде биполярного кода с выхода генератора поступает на вход ГММС-модулятора. ГММС — это двоичная частотная модуляция с гауссовской предварительной фильтрацией (полоса гауссов-ского фильтра равна В=81.3 кГц). ГММС можно получить с помощью предмодуляционного гауссовского фильтра нижних частот (ГФНЧ) и частотного генератора, управляемого напряжением (ГУН) (рисунок 4.2), при:

Таким образом происходит дополнительная фильтрация спектра модулирующей битовой последовательности относительно узкополосным гаус-совским фильтром, имеющим отклик на прямоугольные импульсы при ВТ, = 0.3 (рисунок 4.3) [56]. Параметр ВТ, выбирается равным 0.3 из компромиссных соображений спектральной эффективности и требуемой характеристики вероятности ошибок на бит (BER).

Передающая сторона (базовая станция)

Необходимо отметить, что интенсивность проводимых исследований в этой области в последние годы заметно повысилась, что конечно связано с совершенствованием элементной базы микроэлектроники и ростом рабочих частот. Переход на новые технологии, цифровые методы передачи информа ции существенно расширил возможности систем передачи дискретной ин формации, повысил эффективность устройств на их основе, дал большое ко личество технических и эксплуатационных преимуществ по сравнению с ана логовой техникой. Появились новые варианты систем, обладающих требуе мыми характеристиками по точности и надежности работы, быстродействию, помехоустойчивости для различных типов входных сигналов и законов мо дуляции, стало реальностью создание гибких алгоритмов обработки инфор мации, синхронизации радиопередающего тракта, оптимизации параметров и характеристик.

В последнее десятилетие интенсивное развитие получили системы мобильной связи. Значительные резервы совершенствования таких систем заключены в применении модулированных сигналов с непрерывной фазой МНФ (СРМ), эффективно использующих полосу частот. По мере того как «стоимость» полосы частот (естественного ресурса) становится дороже, повышается важность использования таких сигналов. Эти сигналы являются хорошей альтернативой фазовым и амплитудно-фазовым манипуляциям, так как способны обеспечить более высокую помехоустойчивость передачи дискретных сообщений с меньшим уровнем внеполосных излучений, при той же или даже меньшей необходимой полосе частот.

Однако с появлением МНФ возникли новые вопросы в области синхронизации в многолучевых каналах связи. Ведь эффективность использования полосы частот здесь достигается за счет сглаживания фазового импульса сигнала во временной области. Такое сглаживание приводит к концентрации энергии сигнала в узкой полосе, что обеспечивает уменьшение ширины полосы, требуемой для передачи сигнала, и размещение соседних сигналов плотнее друг к другу. В то же время, вследствие сглаживания сигнала во временной области, проявляется тенденция к «размыванию» символьных переходов, а это нарушает четкую работу систем синхронизации.

Большое число степеней свободы сигналов МНФ предоставляет разработчику аппаратуры связи широкие возможности по управлению параметрами сигнала, спектральными и энергетическими показателями, расширяя в конечном счете область применения. В последние годы наблюдается тенденция использования в передающей аппаратуре сигналов МНФ крупнейшими производителями телекоммуникационного оборудования. На данный момент сигналы МНФ нашли широкое применение во многих видах систем передачи дискретной информации гражданского и военного назначения. Сигналы МНФ имеют постоянную огибающую (важное техническое качество), что делает их перспективными для многих типов каналов передачи, в том числе и с нелинейностью, встречающейся в радиосистемах космической связи, а также связи с подвижными объектами. Примером может являться мобильная связь (стандарт GSM-900/1800 - далее GSM) [2, 3].

Основными нормативными актами, определяющими порядок использования, а также требования к сетям подвижной радиотелефонной связи стандарта GSM, используемых на территории Российской Федерации являются:

Решение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) от 12.02.2007 № 07-19-02-001 «О выделении полос радиочастот 890-915 МГц, 935-960 МГц, 1710-1785 МГц и 1805-1880 МГц радиоэлектронным средствам стандарта GSM на территории субъектов Российской Федерации». Согласно Решению ГКРЧ, доступный для оказания услуг связи радиочастотный спектр ограничивает возможное количество операторов сетей подвижной радиотелефонной связи стандарта GSM на территории субъектов Российской Федерации. При этом минимально необходимый радиочастотный спектр для создания и развития сетей подвижной радиотелефонной связи стандарта GSM составляет два участка по 4.8 МГц в полосах радиочастот 890-915 МГц и 935-960 МГц или два участка по 15 МГц в полосах радиочастот 1710-1785 и 1805-1880 МГц. Планы размещения частот рекомендуются с точки зрения обеспечения наиболее эффективного и рационального использования спектра для предоставления услуг, минимизируя при этом нежелательное влияние на другие системы или службы в этих полосах и способствуя развитию систем GSM. При этом экспериментальные исследования подтвердили возможность обеспечения ЭМС РЭС стандарта GSM и РЭС других назначений при работе в одной полосе радиочастот [4].

Правила применения абонентских станций (абонентских радиостанций) сетей подвижной радиотелефонной связи стандарта GSM-900/1800, утвержденные Приказом Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации в целях обеспечения целостности, устойчивости, функционирования и безопасности единой сети электросвязи Российской Федерации [5].

Похожие диссертации на Исследование и разработка высокоэффективного приемного тракта для системы мобильной связи