МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Таганрогский технологический институт

Южного федерального университета в г.Таганроге

Факультет радиотехнический

Кафедра теоретических основ радиотехники

К защите допустить

Заведующий кафедрой

Федосов В.П. ____________

«_____» ___________________ 2012 г.

Пояснительная записка к выпускной работе

на академическую степень МАГИСТР

Техники и технологий по направлению «Радиотехника»

на тему: «Алгоритм совместной адаптации на прием и передачу

в системе связи на основе антенных решеток»

Руководитель выпускной работы зав. каф. ТОР Федосов В.П.

«_____» ___________________ 2012 г.

Студент группы МГР-10 Терновой Дмитрий Олегович

«_____» ___________________ 2012 г.

Таганрог 2012г

1. Оглавление

2. Список сокращений 5

3. ВВЕДЕНИЕ 6

1. MIMO в радиосвязи 11

2. Математическое обоснование 11

3. Алгоритмы обработки сигналов в приемнике MIMO системы 14

4. Описание пространственной модели канала MIMO 30

5. Предположения и допущения 30

6. Среды распространения 32

7. Определение канала 34

8. Пространственная модель канала, принятая для моделирования 38

9. Генерирование пользовательских параметров для городского и загородного макроэлемента 39

10. Формирование параметров для городского микроэлемента 43

11. Разработка адаптивного алгоритма для MIMO-системы связи 46

12. Расчет параметров различных сред распространения сигнала 47

13. Моделирование адаптивного алгоритма обработки сигналов в приемнике 58

14. Выводы 75

15. Разработка программы моделирования MIMO-системы связи 77

16. Графический интерфейс программы моделирования 77

17. Алгоритм моделирования 80

18. Подпрограмма передачи битовых последовательностей 81

19. Зависимость вероятности битовой ошибки от количества приемных элементов 82

20. Зависимость вероятности ошибки от количества передающих элементов 84

21. Зависимость вероятности ошибки от количества приемо-передающих элементов 85

22. Исследование эффективности адаптивного алгоритма в системе связи на основе антенных решеток 86

6.3.1. 4.7.1 Влияние количества антенн передатчика/приемника при адаптации на приеме. Количество антенн на передатчике влияет на количество параллельных потоков данных (каналов), что обеспечивает увеличение скорости передачи данных. Число антенн приемника влияет на вероятность ошибки при декодировании. С увеличением числа антенн приемника и передатчика, диаграмма направленности блока может быть точнее направлена на путь с наибольшей мощностью, что улучшит качество пространственно-временной обработки и декодирования переданных сигналов. При исследовании, используется тип модуляции QAM16 и разное количество антенн передатчика и приемника. 88

6.3.2. 4.7.2 Влияние межэлементного расстояния антенной решетки при адаптации на приеме и передаче. На рисунках 5.17 – 5.19 показана зависимость эффективности применения адаптации к принятому сигналу от межэлементного расстояния антенной решетки. В случае использования адаптивной системы АР хорошая корреляция между антеннами в решетке позволяет более точно настроить ДН на путь с максимальной мощностью сигнала. При моделировании расстояние между соседними антеннами в МС постоянно и равно , а в БС меняется , , . При адаптации, чем больше расстояние между элементами АР, тем ниже вероятность появления битовой ошибки, потому что в системе сильная корреляция приводит к трудностям при различении сигналов, что влечет за собой ошибку при оценке принятых символов. 95

23. Выводы 97

7. Заключение 98

8. Список литературы 101