ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ КЛАССОВ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ И УСТРОЙСТВ ИХ ГЕНЕРАЦИИ ДЛЯ СИСТЕМ С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ
|
Введение 4
Глава 1. Современные принципы конструирования последовательностей систем радиодоступа с кодовым разделением каналов 14
1.1. Особенности построения широкополосных систем связи на базе технологии
CDMA 14
1.2. Последовательности для систем связи по технологии DS-CDMA 21
1.3. Критерии выбора ансамблей прсевдослучайных последовательностей
для систем с CDMA 31
Глава 2. Математические основы построения классов ПСП GMW и их свойства 35
2.1. Разностные множества и последовательности с двухуровневой ПАКФ 35
2.2. Алгебраическо-комбинаторные основания построения ПСП GMW 38
2.3. Мощность и общее число классов ПСП GMW 45
2.4. Статистические свойства 59
2.5. Структурные свойства 61
2.6. Линейная сложность 63
Глава 3. Исследование взаимной корреляции двоичных последовательностей на основе разностных множеств типа Адамара 75
3.1. Основные взаимно-корреляционные свойства и тождества 75
3.2. Метод изоморфных коэффициентов 78
3.3. Взаимно-корреляционные пики m-последовательностей 84
3.4. Взаимно-корреляционные пики последовательностей GMW 91
3.5. Взаимная корреляция последовательностей Холла и Лежандра 95
3.6. Последовательности значности 127 100
Глава 4. Генераторы последовательностей GMW .’ 110
4.1. Краткая историческая справка ПО
4.2. Декомпозиционные генераторы последовательностей GMW 111
4.3. Генератор последовательностей GMW на основе следов Галуа 122
4.4. Генератор последовательностей GMW на основе сдвигов
ш-последовательностей 124
Глава 5. Применение новых классов ПСП в системах связи с CDMA 134
5.1. Ортогональные производные системы сигналов на основе ПСП GMW 134
5.2. Применение последовательностей GMW для повышения
безопасности CDMA систем на основе стандарта IS-95 138
5.3. Формирование максимальных по объему подмножеств квазиоптимальных
последовательностей 147
5.4. m-подобные последовательности над GF(2m) и их применение
в широкополосных системах связи 150
Глава 6. Экспериментальная проверка применения новых классов ПСП в сетях фиксированной связи по технологии CDMA 163
6.1. Кодовые последовательности для расширения спектра в радиосистеме
многостанционного доступа "СТС-ИСТОК CDMA РРК 3/5.0" 163
Заключение 171
Библиографический список использованной литературы 175
Приложения 183
Приложение 1. Тексты программ расчета координат векторов сдвигов
генераторов ПСП GMW 183
Приложение 2. Псевдослучайные последовательности типа Адамара длины 127 209
Глава 1. Современные принципы конструирования последовательностей систем радиодоступа с кодовым разделением каналов 14
1.1. Особенности построения широкополосных систем связи на базе технологии
CDMA 14
1.2. Последовательности для систем связи по технологии DS-CDMA 21
1.3. Критерии выбора ансамблей прсевдослучайных последовательностей
для систем с CDMA 31
Глава 2. Математические основы построения классов ПСП GMW и их свойства 35
2.1. Разностные множества и последовательности с двухуровневой ПАКФ 35
2.2. Алгебраическо-комбинаторные основания построения ПСП GMW 38
2.3. Мощность и общее число классов ПСП GMW 45
2.4. Статистические свойства 59
2.5. Структурные свойства 61
2.6. Линейная сложность 63
Глава 3. Исследование взаимной корреляции двоичных последовательностей на основе разностных множеств типа Адамара 75
3.1. Основные взаимно-корреляционные свойства и тождества 75
3.2. Метод изоморфных коэффициентов 78
3.3. Взаимно-корреляционные пики m-последовательностей 84
3.4. Взаимно-корреляционные пики последовательностей GMW 91
3.5. Взаимная корреляция последовательностей Холла и Лежандра 95
3.6. Последовательности значности 127 100
Глава 4. Генераторы последовательностей GMW .’ 110
4.1. Краткая историческая справка ПО
4.2. Декомпозиционные генераторы последовательностей GMW 111
4.3. Генератор последовательностей GMW на основе следов Галуа 122
4.4. Генератор последовательностей GMW на основе сдвигов
ш-последовательностей 124
Глава 5. Применение новых классов ПСП в системах связи с CDMA 134
5.1. Ортогональные производные системы сигналов на основе ПСП GMW 134
5.2. Применение последовательностей GMW для повышения
безопасности CDMA систем на основе стандарта IS-95 138
5.3. Формирование максимальных по объему подмножеств квазиоптимальных
последовательностей 147
5.4. m-подобные последовательности над GF(2m) и их применение
в широкополосных системах связи 150
Глава 6. Экспериментальная проверка применения новых классов ПСП в сетях фиксированной связи по технологии CDMA 163
6.1. Кодовые последовательности для расширения спектра в радиосистеме
многостанционного доступа "СТС-ИСТОК CDMA РРК 3/5.0" 163
Заключение 171
Библиографический список использованной литературы 175
Приложения 183
Приложение 1. Тексты программ расчета координат векторов сдвигов
генераторов ПСП GMW 183
Приложение 2. Псевдослучайные последовательности типа Адамара длины 127 209
Мир сегодня переживает поистине самую настоящую "бескровную" революцию в области информационно-телекоммуникационных технологий (ИТТ), которые становятся одним из наиболее важных факторов, влияющих на формирование общества 21 века. Их воздействием в значительной степени обусловлены наметившиеся тенденции к глобализации мировой экономики и к построению информационного общества. На состоявшемся в июле 2000г. на Окинаве форуме глав восьми индустриально развитых стран подчеркивалось возрастание роли ИТТ в реализации программы повышения уровня эффективности и конкурентоспособности национальных экономик, преодолении разрыва в развитии ряда стран и борьбе с бедностью. В принятой на этом форуме хартии открытого информационного общества говорится :
"Суть стимулируемой ИТТ экономической и социальной трансформации заключается в ее способности содействовать людям и обществу в использовании знаний и идей. Информационное общество, как мы его представляем, позволяет людям шире использовать свой потенциал и реализовывать свои устремления. Для этого мы должны сделать так, чтобы ИТТ служили достижению взаимодополняющих целей обеспечения устойчивого экономического роста, повышения общественного благосостояния, стимулирования социального согласия и полной реализации их потенциала в области укрепления демократии, транспарентного и ответственного управления, международного мира и стабильности. Достижение этих целей и решение возникающих проблем потребует разработки эффективных национальных и международных стратегий". Важное место в дискуссии занял вопрос о преодолении электронно-цифрового разрыва внутри государств и между ними. Для этого повсеместно необходимо развивать современные цифровые средства и системы связи, обеспечивающие свободный и надежный обмен разнотипной информацией (речью, данными, мультимедийной информацией) из любой доступной точки планеты. Участники форума подтвердили свою приверженность предпринимаемым в настоящее время усилиям по разработке и осуществлению последовательной стратегии, направленной на решение данного вопроса.
Основой экономического роста в последующие десятилетия станет создание единого общемирового информационного пространства, включающего в себя все виды телекоммуникационных сетей из радио, проводных и оптоволоконных кабельных линий связи. Важная роль в этом процессе принадлежит беспроводным технологиям связи, бурный рост которых совместно с последними достижениями микроэлектроники открывают уникальные возможности по созданию глобальной системы персональной связи. За прошедшее десятилетие беспроводная персональная связь прошла путь от неопределенной концепции до глобальной телекоммуникационной службы, основу которой в настоящее время составляют системы подвижной радиотелефонной связи 2-го поколения с почти 400 миллионами подписчиков. Однако несовместимость большинства существующих систем 2- го поколения, а также их ограниченные возможности по увеличению пропускной способности и предоставлению качественно новых видов услуг вызвали потребность в создании концепции единого стандарта на системы мобильной связи. Одним из самых амбициозных проектов конца 20 века является концепция IMT-2000 построения систем мобильной связи 3-го поколения (3G) , в основе которой лежит принцип мобильного доступа ко всем ресурсам единого общемирового информационного пространства из любой точки на поверхности Земли и в любое время. Согласно прогнозу UMTS возможное число абонентов в наземных сетях мобильной связи к 2005г. превысит 1700 миллионов, а к 2015г. ее абонентами могут стать 3 миллиарда человек .
...
"Суть стимулируемой ИТТ экономической и социальной трансформации заключается в ее способности содействовать людям и обществу в использовании знаний и идей. Информационное общество, как мы его представляем, позволяет людям шире использовать свой потенциал и реализовывать свои устремления. Для этого мы должны сделать так, чтобы ИТТ служили достижению взаимодополняющих целей обеспечения устойчивого экономического роста, повышения общественного благосостояния, стимулирования социального согласия и полной реализации их потенциала в области укрепления демократии, транспарентного и ответственного управления, международного мира и стабильности. Достижение этих целей и решение возникающих проблем потребует разработки эффективных национальных и международных стратегий". Важное место в дискуссии занял вопрос о преодолении электронно-цифрового разрыва внутри государств и между ними. Для этого повсеместно необходимо развивать современные цифровые средства и системы связи, обеспечивающие свободный и надежный обмен разнотипной информацией (речью, данными, мультимедийной информацией) из любой доступной точки планеты. Участники форума подтвердили свою приверженность предпринимаемым в настоящее время усилиям по разработке и осуществлению последовательной стратегии, направленной на решение данного вопроса.
Основой экономического роста в последующие десятилетия станет создание единого общемирового информационного пространства, включающего в себя все виды телекоммуникационных сетей из радио, проводных и оптоволоконных кабельных линий связи. Важная роль в этом процессе принадлежит беспроводным технологиям связи, бурный рост которых совместно с последними достижениями микроэлектроники открывают уникальные возможности по созданию глобальной системы персональной связи. За прошедшее десятилетие беспроводная персональная связь прошла путь от неопределенной концепции до глобальной телекоммуникационной службы, основу которой в настоящее время составляют системы подвижной радиотелефонной связи 2-го поколения с почти 400 миллионами подписчиков. Однако несовместимость большинства существующих систем 2- го поколения, а также их ограниченные возможности по увеличению пропускной способности и предоставлению качественно новых видов услуг вызвали потребность в создании концепции единого стандарта на системы мобильной связи. Одним из самых амбициозных проектов конца 20 века является концепция IMT-2000 построения систем мобильной связи 3-го поколения (3G) , в основе которой лежит принцип мобильного доступа ко всем ресурсам единого общемирового информационного пространства из любой точки на поверхности Земли и в любое время. Согласно прогнозу UMTS возможное число абонентов в наземных сетях мобильной связи к 2005г. превысит 1700 миллионов, а к 2015г. ее абонентами могут стать 3 миллиарда человек .
...
Настоящая диссертация является результатом многолетней работы по поиску и исследованию ансамблей псевдослучайных последовательностей с хорошими корреляционными свойствами для широкополосных систем связи с кодовым разделением каналов. Основная задача, решаемая в диссертации, заключается в конструировании новых классов ПСП с хорошими корреляционными свойствами, строящихся на основе совершенных разностных множеств типа Адамара, и исследовании их свойств, а также разработке сравнительно простых методов и устройств их генерации для систем с кодовым разделением каналов и многостанционным доступом. Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие результаты диссертации:
1. На основе предложенной классификации двоичных последовательностей GMW сформулированы и доказаны условия их эквивалентности, а также найдена формула для расчета общего числа этих последовательностей. Данная формула более универсальна по сравнению с формулой Голомба-Гонга-Дейя, область применения которой ограничена классами ПСП GMW каскадного типа на основе т- последовательностей.
2. Разработаны новые методы расчета линейной сложности двоичных последовательностей GMW, для которых не могут быть использованы известные аналитические методы, а также получены оригинальные результаты расчета их сложности на компьютере для N<24. Показано, что линейная сложность большинства классов ПСП GMW на основе нелинейных базисных последовательностей выше, чем у ПСП GMW на основе m-последовательностей и
3. этот выигрыш с ростом N увеличивается. Получена формула для оценки линейной сложности ПСП GMW.
4. Разработан новый метод исследования взаимно-корреляционных функций двоичных последовательностей типа Адамара на основе разбиения их изоморфных коэффициентов на смежные классы по подгруппе максимального порядка. Данный метод позволяет в М-1 раз сократить объем вычислений ВКФ, производимых на компьютере
5. Найдены новые оценки нижних границ максимума взаимной корреляции семейств m-последовательностей, последовательностей GMW, последовательностей Холла и Лежандра. Показано, что полученные оценки могут быть использованы для эффективного отбора последовательностей с заданными корреляционными свойствами при проектировании систем с CDMA.
6. На основе найденных новых свойств пар ш и GMW последовательностей со сверхбольшими значениями выбросов взаимной корреляции обоснована возможность их совместного использования наряду с другими последовательностями в CDMA системах.
7. Проведено исследование основных параметров (мощности, корреляционных свойств и линейной сложности) всех известных последовательностей типа Адамара длины 127. Показана возможность расширения подмножеств последовательностей с хорошими корреляционными параметрами за счет включения последовательностей из разных семейств.
...
1. На основе предложенной классификации двоичных последовательностей GMW сформулированы и доказаны условия их эквивалентности, а также найдена формула для расчета общего числа этих последовательностей. Данная формула более универсальна по сравнению с формулой Голомба-Гонга-Дейя, область применения которой ограничена классами ПСП GMW каскадного типа на основе т- последовательностей.
2. Разработаны новые методы расчета линейной сложности двоичных последовательностей GMW, для которых не могут быть использованы известные аналитические методы, а также получены оригинальные результаты расчета их сложности на компьютере для N<24. Показано, что линейная сложность большинства классов ПСП GMW на основе нелинейных базисных последовательностей выше, чем у ПСП GMW на основе m-последовательностей и
3. этот выигрыш с ростом N увеличивается. Получена формула для оценки линейной сложности ПСП GMW.
4. Разработан новый метод исследования взаимно-корреляционных функций двоичных последовательностей типа Адамара на основе разбиения их изоморфных коэффициентов на смежные классы по подгруппе максимального порядка. Данный метод позволяет в М-1 раз сократить объем вычислений ВКФ, производимых на компьютере
5. Найдены новые оценки нижних границ максимума взаимной корреляции семейств m-последовательностей, последовательностей GMW, последовательностей Холла и Лежандра. Показано, что полученные оценки могут быть использованы для эффективного отбора последовательностей с заданными корреляционными свойствами при проектировании систем с CDMA.
6. На основе найденных новых свойств пар ш и GMW последовательностей со сверхбольшими значениями выбросов взаимной корреляции обоснована возможность их совместного использования наряду с другими последовательностями в CDMA системах.
7. Проведено исследование основных параметров (мощности, корреляционных свойств и линейной сложности) всех известных последовательностей типа Адамара длины 127. Показана возможность расширения подмножеств последовательностей с хорошими корреляционными параметрами за счет включения последовательностей из разных семейств.
...
Подобные работы
- ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ КЛАССОВ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ И УСТРОЙСТВ ИХ ГЕНЕРАЦИИ ДЛЯ СИСТЕМ С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ
Диссертации (РГБ), технология конструкционных материалов. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2002 - Исследование и разработка новых классов псевдослучайных последовательностей и устройств их генерации для систем с кодовым распределением каналов
Диссертации (РГБ), технология производства продукции. Язык работы: Русский. Цена: 470 р. Год сдачи: 2002