ВВЕДЕНИЕ ………………….…………………………………………………………...3
ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ ………………….…………………………......5
1.1 Технология GSM ………………………………………………………….……..5
1.2 Технология CDMA ……………………………………………………………...9
1.3 Технология WIMAX …………………………………………………………..14
1.4 Технология LTE ………………………………………………………………..15
ГЛАВА 2 ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА В
СИСТЕМАХ СВЯЗИ………..……...………………………..……………………..19
2.1 Wi-fi 802.11 …………………………………………………………...19
2.2 WiMAX 802.16 ...…………………………………………………...…21
2.3 Искажения в канальных сигналах …………………………………………24
ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ НА
ДЕКОДИРОВАНИЕ СИГНАЛЬНО-КОДОВОЙ КОНСТРУКЦИИ В СИСТЕМЕ
WIMAX …………………………………………………………………………………………..32
3.1 Модель воздействия узкополосных помех …………………………32
3.2 Модель кодирования-декодирования информации из СКК в системе
WiMAX …………………………………………………………………………………………..35
3.3 Вычислительный эксперимент ……………………………………………..37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………..…48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Увеличение плотности размещения радиоэлектронных средств (РЭС), физические ограничения, а также ограничения в виде частотных планов, накладываемые МЭК, сокращают частотный ресурс, доступный для использования. Однако стоит отметить, что на ограниченной территории в одном и том же частотном диапазоне одновременно работает большое количество РЭС [1]. Это приводит к резкому увеличению уровня вызываемых ими взаимных помех, как широкополосных, так и в большей степени узкополосных. Наличие помехи в полосе работы РЭС становится причиной неверного детектирования переданного сигнала, и, соответственно, ошибок при декодировании. Для обеспечения правильного детектирования сигнала используют различные меры, например, скачкообразную перестройку частот, помехоустойчивые коды, или применяют сигнально-кодовые конструкции.
Одним из распространенных видов помех являются узкополосные, или сосредоточенные по спектру, помехи, возникающие в основном из -за РЭС, работающих, на одной и той же частоте (или в том же частотном диапазоне), а также в результате природных явлений.
Один из способов оценки работоспособности (помехоустойчивости) разработанных систем - моделирование разрушающих воздействий. В качестве моделей, ввиду наибольшей распространенности, целесообразно использовать узкополосные помехи, которые имитируют помехи, создаваемые при работе радиоэлектронной аппаратуры в заданном диапазоне.
Целью данной работы является разработка алгоритмов и программ моделирования воздействия узкополосных помех на СКК, применяемые в технологии WiMAX.
Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи исследования:
1) Разработать алгоритм и его программную реализацию кодирования/декодирования информации сигнально-кодовой конструкции (СКК), формируемой на основе квадратурной амплитудной модуляции, используемой в системе WiMAX.
2) Разработать алгоритмы и их программные реализации для формирования узкополосных помех.
3) На основе вычислительных экспериментов оценить вероятность ошибки, возникающей при декодировании информации из СКК в результате воздействия узкополосной помехи.
Предмет исследования — методы оценки целостности информации при декодировании СКК для технологии WiMAX.
Объект исследования - информация, представляемая сигнально-кодовой конструкцией в системе WiMAX.
Данная исследовательская работа состоит из трех частей.
В теоретической части работы приводится математическая модель СКК для технологии WiMAX, анализируются основные виды узкополосных помех и приводятся их математические модели.
В практической части ведется разработка алгоритмов:
- формирования СКК,
- формирования узкополосных помех,
- воздействия узкополосных помех на СКК.
Приводятся планы вычислительных экспериментов и алгоритмы для оценки влияния узкополосной помехи на декодирование СКК.
В данной работе было исследовано влияние узкополосных помех на вероятность ошибки при декодировании сигнально-кодовой конструкции WiMAX. В первом разделе работы было дано краткое описание существующих технологий беспроводной передачи информации: GSM, CDMA, WiMAX, LTE. Во втором разделе более подробно рассматривались протоколы беспроводной передачи информации, а именно: WiMAX 802.16, и различные спецификации стандарта Wi-fi 802.11. Также во втором разделе были рассмотрены основные виды помех, воздействующих на сигнал в канале связи. Одним из наиболее распространенных видов воздействующих на сигнал помех являются узкополосные помехи.
В третьем разделе работы проводилось моделирование сигнала и узкополосной помехи. В качестве модели узкополосной помехи в работе была использована модель многотональной помехи - суммы косинусоид равной мощности со случайными фазами. В качестве канального сигнала использовался сигнал, модулированный КАМ-16, применяемый в технологии WiMAX. Была рассчитана вероятность ошибки при декодировании сигнально-кодовой конструкции WiMAX с воздействовавшей на нее узкополосной помехой . Вероятность ошибки была рассчитана при различных отношениях сигнал/шум. При его увеличении вероятность ошибки уменьшалась. Также в работе приведена сравнительная таблица средних вероятностей появления ошибки при добавлении узкополосных помех в различные области нормированного частотного спектра. По полученным результатам можно сделать вывод о том, что положение узкополосной помехи в частотном спектре влияет на вероятность появления ошибки незначительно.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
