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

Формирование и обработка сигналов многоканальных систем связи с разделением каналов по мощности Крюков Яков Владимирович

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

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

Крюков Яков Владимирович. Формирование и обработка сигналов многоканальных систем связи с разделением каналов по мощности: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.12.04 / Крюков Яков Владимирович;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»], 2017.- 127 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Методы множественного доступа 10

1.1 Методы ортогонального и квазиортогонального множественного доступа .11

1.2 Метод множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов OFDMA 13

1.3 Методы неортогонального множественного доступа 16

1.4 Метод множественного доступа с разреженным кодом SCMA 18

1.5 Метод множественного доступа с разделением каналов по мощности PD-NOMA .19

1.6 Выводы 22

2. Метод неортогонального множественного доступа PD-NOMA 23

2.1 Метод последовательного подавления помех SIC 27

2.2 Расчет пропускной способности канала связи PD-NOMA 31

2.3 Представление системной помехи в качестве АБГШ 33

2.4 Сравнение пропускных способностей OFDMA и PD-NOMA 36

2.5 Моделирование PD-NOMA 40

2.5.1 Канал с АБГШ 44

2.5.2 Многолучевой канал 45

2.6 Проблемы реализации PD-NOMA 46

2.7 Метод множественного доступа с разделением каналов по мощности на ортогональных несущих 52

2.8 Моделирование PD/OFDMA 56

2.9 Выводы 60

3. Расчет парциальной мощности каналов PD-NOMA 63

3.1 Состояние проблемы 64

3.2 Расчет парциальной мощности без учета требуемой пропускной способности каналов при фиксированной общей мощности излучения 65

3.3 Расчет парциальной мощности при мультиплексировании 3-х пользователей предложенным алгоритмом 68

3.4 Расчет парциальной мощности с учетом требуемой пропускной способности каналов с минимизацией общей мощности излучения 70

3.5 Разрешение конфликтных ситуаций в условиях ограниченной мощности 74

3.6 Выводы 77

4. Экспериментальное исследование PD/OFDMA каналов в лабораторных условиях 78

4.1 Методика эксперимента 78

4.2 Обоснование условий эксперимента 81

4.3 Формирование сигнала 82

4.3.1 Организация канала связи 82

4.3.2 Формирование сигнала синхронизации и опорного сигнала 84

4.3.3 Скремблирование битовой последовательности 85

4.3.4 Квадратурная модуляция и мультиплексирование 86

4.3.5OFDM модуляция, формирование кадра и запись сигнала в генератор 88

4.4 Обработка сигнала 89

4.4.1 Определение начала кадра и временная синхронизация 90

4.4.2 Оценка и компенсация рассогласования частоты опорных генераторов передатчика и приемника. 91

4.4.3 OFDM демодуляция 93

4.4.4 Эквалайзирование 94

4.4.5Селекция пользовательских каналов, SIC-демодуляция и дескремблирование битовой последовательности 95

4.4.6 Оценка отношения сигнал/шум 96

4.5 Проведение эксперимента 96

4.6 Обсуждение результатов эксперимента 99

4.7 Выводы 111

Заключение 113

Список используемых источников 115

Приложение А 126

Приложение Б 127

Введение к работе

Актуальность. Рост трафика мобильных устройств вызывает потребность увеличения пропускной способности мобильных систем связи. Ведущие мировые разработчики заявляют, что скорость передачи данных в мобильной системе связи следующего поколения 5G должна достигать 10-20 Гбит/с (в 10-20 раз больше, чем в 4G), а скорость одного абонентского канала должна достигать 1 Гбит/с (в 10 раз больше, чем в 4G). Более того, бурное развитие новой технологии “интернета вещей” приводит к тому, что система связи следующего поколения должна обеспечивать работу множества беспроводных устройств, датчиков, сенсоров и бытовых приборов в соте одной узловой станции.

Реализация этих требований во многом связана с повышением эффективности использования частотно-временного ресурса (ЧВР) системами связи с множественным доступом. Метод доступа должен обеспечивать высокую спектральную эффективность каналов связи в условиях многолучевого распространения радиоволн, гибкое распределение ресурса между пользовательскими каналами, используя знания об индивидуальной импульсной характеристики канала, физического расположения передатчика и приемника, количества пользователей и т.д.

Настоящая работа посвящена исследованию метода неортогонального множественного доступа с разделением каналов по мощности PD-NOMA, который является одним из перспективных методов мультиплексирования в системах мобильных связи. Алгоритмы и методы, полученные в ходе научной работы и предлагаемые в настоящей диссертационной работе, предназначены для использования в телекоммуникационных беспроводных мобильных системах связи широкополосного доступа.

Цель работы - разработка и исследование методов и алгоритмов, позволяющих повысить эффективность использования частотно-временного ресурса в телекоммуникационных беспроводных мобильных системах широкополосного доступа.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Провести обзор новейших технологий физического уровня мобильных систем связи, применение которых рассматривается в системах следующего поколения для повышения информационной эффективности каналов связи.

Разработать алгоритм формирования и обработки PD-NOMA сигнала.

Произвести оценку вычислительной сложности обработки PD-NOMA сигнала.

Разработать алгоритм расчета и распределения мощности мультиплексируемых PD-NOMA каналов.

Экспериментально подтвердить работоспособность и эффективность предложенного алгоритма формирования и обработки PD/OFDMA сигналов при организации многоканальной связи.

Сравнить информационную эффективность каналов PD/OFDMA и OFDMA.

Методы исследования. Поставленные задачи были решены с использованием теоретических (методы линейной алгебры, методы математического интегрального анализа и математическое моделирование) и эмпирических методов (имитационное моделирование, экспериментальное исследование). Состоятельность полученных результатов проверена по экспериментальным данным.

Научная новизна работы:

  1. Предложен алгоритм формирования и обработки сигналов множественного доступа с разделением каналов по мощности на ортогональных несущих PD/OFDMA, позволяющий увеличить пропускную способность системы многоканальной беспроводной связи до 1,25 раз по сравнению с сигналами множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов OFDMA.

  2. Показано, что увеличение выигрыша пропускной способности каналов PD/OFDMA относительно OFDMA достигается при увеличении разницы отношения сигнал/шум мультиплексированных в едином частотно-временном ресурсе пользовательских каналов.

  3. Предложен метод расчета парциальной мощности каналов PD/OFDMA с учетом требуемой пропускной способности каналов с минимизацией общей мощности излучения.

  4. Предложен метод расчета парциальной мощности каналов PD/OFDMA без учета требуемой пропускной способности каналов при фиксированной общей мощности излучения.

  5. Экспериментально подтверждено наличие выигрыша помехоустойчивости PD/OFDMA каналов связи относительно OFDMA при использовании предложенного метода формирования и обработки PD/OFDMA сигнала. В экспериментальных условиях получен выигрыш по помехоустойчивости до 5 дБ в каналах передачи при мультиплексировании 2-х и 3-х каналов.

Практическая значимость. Результаты диссертационной работы использованы АО «НПФ «Микран»» (г. Томск) при выполнении работ по х/д 20/17 в программном обеспечении для формирования и обработки сигналов многоканальных систем связи широкополосного доступа с разделением каналов по мощности на ортогональных несущих.

Результаты диссертационной работы использованы на кафедре Телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР) в учебном процессе с 2017/2018 учебного года для направлений подготовки 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» при проведении лабораторных занятий по дисциплинам «Моделирование устройств и систем связи» и «Имитационное моделирование радиотехнических устройств».

Апробация результатов диссертации. Результаты работы были апробированы на международных и всероссийских конференциях:

Международная конференция «Научная сессия ТУСУР», г. Томск, 2014

Международная IEEE – сибирская конференция по управлению и связи (SIBCON – 2015), г. Омск, 2015

«Приборостроение, Электроника и Телекоммуникации – 2015», г. Ижевск, 2015

Международная конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационных технологии», г. Севастополь, 2016

Международная IEEE – сибирская конференция по управлению и связи (SIBCON – 2017), г. Астана, 2017

Личный вклад автора. Основные результаты диссертации получены лично автором. Совместно с научным руководителем Демидовым А.Я. обсуждалась методология и результат научной работы. Экспериментальное исследование проведено совместно с сотрудниками кафедры ТОР ТУСУР Покаместовым Д.А. и Рогожниковым Е.В. Математическое моделирование, систематизация и обработка данных проведены лично автором.

Научные положения, выносимые на защиту:

  1. При различии межканального отношения сигнал/шум не менее 3 дБ алгоритм формирования и обработки сигналов множественного доступа с разделением каналов по мощности на ортогональных несущих PD/OFDMA позволяет увеличить пропускную способность многоканальной системы беспроводной связи до 1,25 раз по сравнению c сигналами множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов OFDMA.

  2. При мультиплексировании двух каналов метод множественного доступа PD/OFDMA обеспечивает выигрыш по помехозащищенности до 5 дБ относительно OFDMA в каждом канале связи с частотно-селективными замираниями при вероятности битовой ошибки 10-5.

  3. При равном отношении сигнал/шум в пользовательских каналах передачи применение метода множественного доступа PD/OFDMA не обеспечивает выигрыш пропускной способности относительно OFDMA.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 20 работ, из них 8 статей в рецензируемых журналах ВАК. 4 работы входят в БД «SCOPUS» и 1 работа входит в «Web of science». Получен 1 патент на полезную модель.

Метод множественного доступа с разделением каналов по мощности PD-NOMA

В основании метода PD-NOMA лежит технология суперпозиционного кодирования SC (Superposition Coding), представленная впервые в [53]. Технология SC позволяет одновременно передавать информацию нескольким абонентским устройствам в одной полосе частот. Разделение пользовательских каналов происходит по мощности, а общий сигнал на выходе передатчика является суперпозицией сигналов всех пользователей с отличной друг от друга мощностью. Для демодуляции SC сигнала используется алгоритм SIC.

На 2013-2015 года пришелся основной объем обзорных публикаций по тематике PD-NOMA. В основном, данные публикации включают в себя концептуальные работы и обоснование применения метода PD-NOMA в системах связи [37, 55-59]. В данных работах приведены результаты расчета и моделирования, которые показывают, что метод PD-NOMA в определённых условиях является эффективным.

Более глубокие научные работы по тематике PD-NOMA публикуются с 2015 года и по сей день. Они посвящены вопросам оптимизации распределения мощности [60-63], максимизации пропускной способности и остальным аспектам. Отдельно можно выделить несколько работ, которые посвящены идеям объединения PD-NOMA с другими современными технологиями, например, с Massive MIMO или OFDMA. Использование PD-NOMA для оптического сигнала рассмотрено в [65].

В последние годы внимание разработчиков сосредоточено на разработке технологии формирования многолучевой диаграммы направленности в мобильных системах связи, которая получила наименование Massive MIMO [67-72]. Идея Massive MIMO заключается в том, чтобы сформировать узкий луч в направлении каждого пользователя и, таким образом, исключить межканальную интерференцию.

Каждому пользователю для организации канала связи выделяется весь ЧВР системы. Недостаточное разнесение пользователей в азимутальной плоскости приводит к наложению лучей и межканальной интерференции. Эту проблему можно решить путем формирования более узкой диаграммы направленности луча, однако, такое решение накладывает очень жесткие требования к антенной системе и вычислительной мощности базовой станции. Пример технологии Massive MIMO приведен на рисунке 1.5.

Используя метод PD-NOMA в комбинации с Massive MIMO можно получить компромиссное решение, используя преимущества обоих методов. Группы из нескольких пользователей UE, имеющих достаточно близкую угловую координату относительно узловой станции eNB, могут быть мультиплексированы методом PD-NOMA в рамках одного луча. Для обработки сигнала может быть применен алгоритм последовательного подавления помех SIC. Схема MIMO/PD-NOMA представлена на рисунке 1.6.

Объединение OFDMA и PD-NOMA является наиболее выгодным решением для применения в мобильных системах связи со сложными условиями канала РРВ. OFDMA позволяет наиболее эффективно работать в сложном многолучевом канале передачи и распределять частотно-временной ресурс между абонентами, а PD-NOMA позволяет гибко распределять энергетический ресурс в зависимости от оценки состояния канала РРВ. Перспектива использования такого подхода описана в [73]. Пример распределения ресурса представлен на рисунке 1.7. В настоящей диссертации рассмотрен подход к формированию и обработке PD/OFDMA каналов, а также продемонстрирована его эффективность.

Проблемы реализации PD-NOMA

При практической реализации метода PD-NOMA существует ряд проблем, связанных с особенностями данного метода.

1. Накопление ошибок при SIC-демодуляции

Алгоритм SIC эффективно функционирует в случае отсутствия ошибок при выполнении процедур последовательной демодуляции, регенерации и компенсации. Однако, ошибочно детектированные и далее регенерируемые канальные символы в одном из каналов приводят к критическому росту вероятности ошибочной демодуляции в следующих каналах. Применение регенерации SIC на уровне битового слова CL-SIC способствует повышению вероятности правильной компенсации даже при неверно детектированном символе модуляции вследствие исправления битовой ошибки помехоустойчивым декодером. Последовательная операция кодирования/декодирования применяется на каждом этапе SIC-демодуляции. Структурная схема CL-SIC декодера представлена на рисунке 2.21.

Вектор сигнальных отсчетов Zk-i, полученный после компенсации 1…Ы каналов поступает на вход демодулятора к-го канала. Демодулированные биты Си проходят через декодер, образуя вектор бит Bk, в котором возможно исправление некоторого количества ошибочных бит. Эффективность декодирования зависит от типа помехоустойчивого кода и длины кодового слова. Компенсирующие канальные символы Rk формируются путем идентичного кодирования и модуляции вектора Bk.

В результате моделирования получены зависимости BER(SINR) для SL-SIC и CL-SIC при демодуляции канала 4-го уровня, которые представлены на рисунке 2.22(а). На рисунке 2.22(б) представлена зависимость среднеквадратичного отклонения (СКО) амплитуд канальных символов на входе демодулятора канала 4-го уровня от SINR.

Из зависимостей, представленных на рисунке 2.22, видно, что применение CL-SIC при демодуляции каналов нижнего уровня не дает существенного преимуществе перед SL-SIC.

Это связано с тем, что распределение мощности между каналами таково, что каналы верхнего уровня имеют лучшую помехоустойчивость и демодулируются при меньшем отношении сигнал/шум. Для достижения низкого значения BER в следующем канале обязательным условием является низкое значение BER в предыдущем канале.

2. Вычислительные затраты SIC

Демодуляция сигнала методом SIC или подобными методами последовательной компенсации требует значительных затрат вычислительной мощности, которая растет пропорционально увеличению числа каналов. При обработке канала верхнего уровня вычислительные затраты не высоки и являются приблизительно такими же, как и при обработке, например, OFDMA – канала. Однако, при обработке каналов нижнего уровня производится одна или несколько итераций SIC, а вычислительная сложность значительно увеличивается. Использование регенерации на уровне символов модуляции SL-SIC может существенно снизить вычислительную сложность в обмен на потерю помехоустойчивости.

На структурной схеме на рисунке 2.6 показано, что каждое звено SIC осуществляется последовательным выполнением операций демодуляции/модуляции, декодирования/кодирования (CL-SIC) и компенсации.

Общая вычислительная сложность всей цепочки SIC линейно зависит от вычислительной сложности одного звена и общего количества звеньев.

Производится упрощенная оценка вычислительной сложности каждого звена SIC и цепочки в целом, которая сравнивается с вычислительной сложностью обработки канала OFDMA при одинаковых алгоритмах кодирования/декодирования и модуляции/демодуляции.

Процедуры демодуляции и декодирования является наиболее сложными относительно остальных процедур в звене за счет выполнения алгоритмов принятия решений, которые требуют относительно высоких вычислительных затрат. На рисунке 2.23 приведен расчет времени выполнения каждой операции в звене SIC, полученный в процессе моделирования. Время выполнения операций демодуляции и декодирования в 10 раз превышает время выполнения остальных операций.

При обработке OFDMA канала в каждом приемнике единожды выполняются операции демодуляции и декодирования. Для обработки PD-NOMA канала каждому приемнику требуется выполнить несколько подобных операций.

На рисунке 2.24 представлена зависимость времени выполнения операции CL-SIC и SL-SIC от количества звеньев. Общая вычислительная сложность растет пропорционально количеству звеньев в цепочке SIC, а выполнение SL-SIC требует в 2 раза меньше вычислительных затрат, чем CL-SIC за счет отсутствия операция декодирования/кодирования.

На рисунке 2.25 приведена оценка зависимости общей вычислительной сложности системы PD-NOMA в сравнении с OFDMA для нисходящего (Downlink) и восходящего (Uplink) потоков от количества мультиплексированных каналов. В Downlink первому пользователю требуется произвести одну итерацию SIC, второму – две итерации и т.д.

Общие вычислительные затраты складываются из суммы вычислительных затрат всех абонентов, поэтому зависимость имеет нелинейный характер. В Uplink каналы всех пользователей последовательно обрабатываются на узловой станции, поэтому рост вычислительной сложности линейный.

При анализе вычислительной сложности можно сделать вывод о том, что мультиплексирование более 3-х каналов приведет к значительному росту вычислительной сложности при невысоком выигрыше пропускной способности системы относительно OFDMA.

3. Расчет парциальной мощности каналов

Расчет парциальной мощности является одним из важнейших условий эффективной работы PD-NOMA системы. Методология расчета может базироваться на различных критериях, таких как: требуемая пропускная способность канала, оценка состояния канала РРВ, конфигурация остальных каналов и т.д. Вопрос распределения мощности более подробно рассмотрен в 3-й главе настоящей диссертации.

4. Ограничение числа пользовательских каналов

Теоретически PD-NOMA позволяет мультиплексирование большого количества пользовательских каналов. При этом требуется точный расчет мощности для каждого канала при минимальной погрешности оценки характеристик канала РРВ. В реальных условиях неточность расчета из-за высокой погрешности оценки канала РРВ и изменение характеристики РРВ канала за время сеанса связи приведет к уменьшению отношения сигнал/шум и увеличению вероятности ошибки при SIC-демодуляции. При анализе научных результатов выявлено, что при мультиплексировании более 3-х каналов происходит рост вычислительной сложности и серьёзно растут требования к точности оценки канала РРВ и при распределении мощности без существенного увеличения выигрыша пропускной способности системы. Однако, если характеристика каналов РРВ благоприятна (высокое отношение сигнал/шум), то метод PD-NOMA можно использовать для мультиплексирования большого количества низкоскоростных каналов (в несколько раз больше, чем в OFDMA). 5. Расчет системной помехи Основную часть помехи при демодуляции канала PD-NOMA составляет системная помеха, которую требуется точно учитывать при расчете мощности и скорости передачи. Ранее было показано, что представление системной помехи в качестве АБГШ является наихудшим случаем и может быть использовано при грубых расчетах. Однако для более точного распределения мощности и увеличении спектральной эффективности системы (особенно при увеличении количества мультиплексируемых каналов) требуется точный учет межканальной помехи.

Разрешение конфликтных ситуаций в условиях ограниченной мощности

При распределении ограниченной общей мощности излучения между мультиплексируемыми каналами возможны три события:

1) Состояние канала РРВ позволяет удовлетворить пользовательские запросы на пропускную способность полностью.

2) Состояние канала РРВ позволяет удовлетворить пользовательские запросы на пропускную способность частично.

3) Состояние канала РРВ не позволяет удовлетворить ни одного пользовательского запроса на пропускную способность

Ситуация 1 возникает, когда при мультиплексировании 2-х каналов UE1 и UE2 с отношениями сигнал/шум в канале РРВ SINR1 = 15 дБ и SINR2 = 25 дБ требуется обеспечить пропускные способности C1,Т = 2 бит/с/Гц и C2,Т = 4 бит/с/Гц в каждом канале при фиксированной общей мощности излучения Pизл = 1 Вт.

Произведем расчет относительно первого абонента UEb Для того чтобы обеспечить требование UEi необходима минимальная мощность pх = 0,785 Вт, соответственно p2 = 1 - 0,785 = 0,215 Вт. При соответствующих парциальных мощностях pід в первом канале C = 2 бит/с/Гц, а во втором канале C2 = 6,1 бит/с/Гц. Теперь произведем расчет относительно UE2. Для того чтобы обеспечить требование UE2 необходима минимальная мощность p2 = 0,05 Вт, соответственно p\ = 1 - 0,05= 0,95 Вт, при этом во втором канале C2 = 4 бит/с/Гц, а в первом канале C = 3,75 бит/с/Гц. В этом случае допустимо 2 распределения мощности, которые удовлетворяют требованиям: pх1p2 = 0,785/0,215 и pх1p2 = 0,95/0,05 при соответствующей суммарной пропускной способности систем 8,1 бит/с/Гц и 7,75 бит/с/Гц соответственно. Графически этот пример изображен на рисунке 3.6.

Из зависимостей, представленных на рисунке 3.6 видно, что между соотношениями 0,785/0,215 и 0,95/0,05 образовалась область неоднозначности, в которой требования обоих каналов удовлетворяются. В пределах этой области возможно перераспределять энергетический ресурс между каналами, отдавая предпочтение либо первому, либо второму каналу. С точки зрения максимизации пропускной способности требуется распределять мощность так, чтобы общая пропускная способность системы была максимальна. С этой точки зрения распределение pxlp2 = 0,785/0,215 является наиболее эффективным.

Ситуация 2 возникает в случае, если запрос требуемой пропускной способности С1,Т = 3 бит/с/Гц и С2,Т = 6 бит/с/Гц при тех же SINR1 = 15 дБ SINR2 = 25 дБ. Произведем расчет относительно UE1. Для обеспечения С1,Т необходима минимальная мощность p1 = 0,9 Вт, соответственно p2 = 1 - 0,9 = 0,1 Вт, при этом во втором канале С2 = 5 бит/с/Гц. Теперь произведем расчет относительно UE2. Для того чтобы обеспечить С2,Т необходима минимальная мощность p2 = 0,2 Вт, соответственно p1 = 1 - 0,2 = 0,8 Вт, при этом в первом канале С1 = 5 бит/с/Гц. Графически этот случай изображен на рисунке 3.7.

На рисунке 3.7 заштрихованная область в пределах соотношения мощностей 0,8/0,2 и 0,9/0,1 является конфликтной между UE1 и UE2. Это означает, что в полной мере возможно обеспечить пропускную способность либо первого, либо второго абонента.

Ситуация 3 возможна в том случае, если SINR1 и SINR2 не достаточно для обеспечения ни С1,Т, ни С2,Т. В таком случае необходимо либо увеличить мощность передатчика, улучшив SINR1,2 , либо уменьшить требуемую пропускную способность. В любом случае данная ситуация сведется либо к ситуации 1, либо к ситуации 2.

Решением проблемы конфликта может быть введение дополнительного системного параметра для принятия решения – канального приоритета. При распределении мощности в первую очередь будут обеспечиваться требования канала, который имеет высокий приоритет. Например, служебный канал может иметь более высокий приоритет над широковещательным каналом, или один пользователь может иметь более высокий приоритет над остальными.

Проведение эксперимента

Для достоверности эксперимента использованы 3 различных сценария канала РРВ, которые изображены на рисунке 4.14. В первом сценарии для передачи сигнала используется коаксиальный кабель длинной 1м; во втором сценарии сигнал передается по беспроводному каналу связи в пределах лаборатории 322 (рисунок 4.14а), а в третьем сценарии сигнал передается по беспроводному каналу связи в коридоре радиотехнического корпуса (рисунок 4.14б). Управление отношением сигнал/шум на входе приемника осуществлялось с помощью регулировки мощности излучения передатчика. Таким образом удалось достичь диапазон изменения ОСШ от 0 до 52,3 дБ. Для вычисления каждого значения BER используется выборка количеством 105 бит.

Условия сценария 1 наиболее приближены к условиям моделирования (глава 2). Опорные генераторы несущей частоты генератора сигнала и анализатора спектра не синхронизированы между собой, однако при обработке сигнала рассогласование частоты оценивается и компенсируется. В остальном можно считать, что канал РРВ имеет плоскую АЧХ, а ослабление минимально. Схема экспериментальной установки для сценария 1 приведена на рисунке 4.15.

Условия сценария 2 и 3 более приближены к реальным условиям распространения сигнала, чем в сценарии 1. В сценариях 2 и 3 использовано 2 точки приема, находящиеся на разном расстоянии d1 и d2 от передатчика. Таким образом симулируется ситуация разности ОСШ в пользовательских каналах РРВ. Несущая частота F0 = 2,49 ГГц выбрана исходя из характеристик приемно-передающих антенн, и чтобы исключить помеху от действующего Wi-Fi излучения радиотехнического корпуса. Схема экспериментальной установки для сценариев 2 и 3 приведена на рисунке 4.16.

Характеристику беспроводных каналов можно считать Райсовской, т.к. в точке приема происходит интерференция прямого и отраженного лучей. АЧХ проводного канала имеет плоский характер, а оценка АЧХ беспроводных каналов при максимальном SINR в полосе 7,68 МГц представлена на рисунке 4.17.

Максимальное значение SINR, которое удалось достичь: для сценария 1 – 52,3 дБ; для сценария 2 – 45 дБ; для сценария 3 – 35 дБ.

Канал РРВ в пределах аудитории обладает плоской АЧХ, а частотно-селективные замирания отсутствуют. АЧХ беспроводного канала в пределах коридора имеет провалы 5-6 дБ из-за частотно-селективных замираний. При этом каналы являются стабильными, т.к. АЧХ канала существенно не изменяется во времени.