B-CDMA: синтез и анализ систем фиксированной радиосвязи - Архипкин В.Я.
ISBN 5-88405-038-0
Скачать (прямая ссылка):
Указанные задачи (при некоторых условиях) сводятся к итеративным процессам антагонистического типа с нулевым суммарным выигрышем, для которых раз- СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ B-CDMA-3G ТИПА «и I u-wu і ил 4/э.и»
«її
работаны эффективные методы решения. Имеются также стандартные программы вычисления корней неотрицательной линейно-квадратичной формы. Именно к такой форме сводится задача минимизации помех по критерию МСКО. Существуют алгоритмы быстрого (но грубого) счета (типа «Заяц»), слабо зависящие от размерности задачи. Затем решение в окрестности оптимума уточняется более медленными алгоритмами (типа «Белка»), основанными на процедуре замены координат, растягивающей окрестность оптимума и значительно увеличивающей точность решения. Не исключено, что специализированные вычислители, реализующие эти программы в модернизированной системе «СТС-Исток 3/5.0» (см. гл. 4), будут с успехом конкурировать с рассмотренными здесь подходами.
3.10. Анализ эффективности рециркуляторов
Классическая схема рециркулятора изображена на рис. 3.18, а и содержит усилитель и линию задержки (в данном случае на T = T4E, где Б - база ПСП, a T4- длительность элементарного чипа ПСП) в цепи обратной связи. В цифровом исполнении имеем простейший рекурсивный фильтр. На рис. 3.18, б приведена входная последовательность сжатых ПСП треугольников на входе рециркулятора, на рис. 3.18, в -процесс на выходе рециркулятора при использовании /С-циркуляций. Максимальная величина амплитуды равна КЭ, где Э = ЭЧБ есть энергия сжатых ПСП (равная энергии входного ПСП с энергией каждого чипа Эч). Амплитудно-частотный спектр Sy(J) последовательности треугольников на выходе рециркулятора имеет дискретно-сплошную структуру (рис. 3.18, г). Эквивалентная схема рециркулятора (рис. 3.18, д) содержит К параллельных линий задержек и сумматор, что сразу поясняет результат обработки на рис. 3.18, в, и сильно упрощает анализ эффективности рециркулятора (схема на рис. 3.18, д предполагает обработку в диапазоне видеочастот).
Однако часто рециркуляторы используют на ПЧ или даже в диапазоне частот СВЧ. В таких случаях все треугольные импульсы «обретают» высокочастотное заполнение и простой когерентности треугольных импульсов не хватает - необходима когерентность по начальным фазам. В противном случае, как показано на рис. 3.19 для примера при K = 3, смещение ВЧ заполнения на небольшие величины Z1 -13 приводит к уплощению и флуктуациям вершины результата, к тому же максимум сдвигается от точки t = KT. Наихудший случай имеет место при группировке случайных колебаний задержек слева (или справа от точки t = KT), так как в итоге приходим почти к прямоугольному импульсу длительности T0/ 2, где T0 - период ВЧ заполнения, со средней ошибкой порядка K(T0IA)I(T4K) = Г0/(4Гч) = 0,025, т.е. фактически около 5%, на промежуточных частотах в 50 МГц и при полосе частот порядка 5 МГц, типичной для B-CDMA-3G. i <jo
ГЛАВА З
а)
б)
x{t)
'»С с Т)
Э A3Ji^КТ)
^fTrm -n-rrr/N -п-г-rr^r ,
т if 7777. кт TJ
KT t, с
В)
y(t)
КЭ
23
э
Ж
sK(t-KT) = ^Sl(t-iT)
2 T
KT t, с
SAf)
л)
о
(кту
S1Q-T)
|<
AKTsinc
W
J KT
2_
Ti
/,Гц
лз„(а:-і)г
д)
,(/-2 Т) Л\,(К-2)Т to к
.-KAJ
АО
S1(I-KT)
Рис. 3.18. К анализу рециркулятора: схема (а), импульсный процесс на входе и выходе (треугольные импульсы) без накопителя (б) и с накопителем (в), амплитудно-частотный спектр сигнала на выходе после накопления (г), эквивалентная модель рециркулятора (д) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ими I cm в-uunm-.
і Я о
(к-\)Т = -2Т
II
Рис. 3.19. Суммарный процесс на выходе рециркулятора в диапазоне ПЧ после трех циркуляций при отсутствии когерентности по начальным фазам
Отметим, что схема, приведенная на рис. 3.18, д, используется в RAKE-receiver при компенсации затуханий лучей и учете MJIP сигналов. Поэтому в этом почти идеальном случае (из-за непредсказуемости и случайности лучей) ошибка заведомо будет более 5%.
К схеме на рис. 3.18, д можно отнести и так называемую «пространственную» обработку [46], под которой подразумевается применение нескольких разнесенных в пространстве приемных антенн с единственной целью - получить дополнительные пути приема лучей с последующей компенсацией задержек и затуханий. При этом непременно требуется идентификация сигналов, так что едва ли ошибка будет менее 10%, впрочем такая обработка вовсе не является пространственной (см. гл. 1), так как отсутствует определение местоположения абонентов связи, нет координатной обработки и т.д. (вообще из материала [46] рекламно-технического порядка извлечь что-нибудь действительно полезное крайне трудно).
Перейдем к расчету эффективности рециркулятора по схемам рис. 3.18, д, вводя в рассмотрение комплексные амплитуды всех N сигналов в пачке B-CDMA-3G (и полезного сигнала с индексом нуль после обработки корреляторами или эквивалентными им СФ, поскольку прием ведется на фоне белого шума xQ(t) с нулевым средним значением, спектральной плотностью мощности W Вт/Гц и дисперсией g20). Используя комплексное сопряжение и памятуя о том, что и в видеодиапазоне 160
