ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2016, № 11 · РАДИОТЕХНИКА

Алгоритм оптимального приема в негауссовских каналах CMDA систем с учетом влияния внутрисистемных помех

В.В. Кадушкин1

1 Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ, Россия
Полный текст (PDF) УДК 621.396.6 EDN XYERLZ

Аннотация

В статье представлены результаты синтеза алгоритма оптимального приема сигналов по критерию максимального правдоподобия при воздействии теплового шума, внутрисистемных помех и сторонних произвольно флуктуирующих помех различного характера для частного случая когерентного приема с учетом воздействия. Предложена обобщенная структурная схема такого приемника, реализующего процедуру оптимального разрешения детерминированных сигналов для систем беспроводной связи с кодовым разделением каналов (CDMA), дана оценка вычислительной сложности разработанного алгоритма.

  • оптимальный прием сигналов
  • негауссовские помехи и распределения
  • вероятностные смеси
  • статистическая обработка сигналов
  • CDMA системы
Abstract (in English)

The problem of optimum signal reception in the synchronous CDMA systems in the presence of non-Gaussian intersystem and industrial noise as well as multiple access interference (MAI) is considered. Analytical representation of the noise can be achieved via probabilistic mixture of a number of Gaussian PDFs with a-priori known parameters. In order to solve the problem a novel optimum ML-signal resolution algorithm is proposed, that makes estimations of transmitted information bits. The basic idea, contained in the proposed algorithm, is to form the complete set of statistical hypotheses that correspond to various super-impositions of non-Gaussian noise components as well as spreading chip sequences of interfering users. Because of each spreading chip sequence for particular user corresponds to one of two binary bit, signal resolution problem can be reduced to the problem of distinguishing of paired antithetical hypotheses. Final decision about the transmitted bits is made based on the maximization of the likelihood ratios. The proposed statistical signal processing (SSP) algorithm takes into account MAI by means of calculating complete set of super-impositions of spreaded chip sequences from multiple interfering users, contained in the structure of corresponding likelihood ratios. It leads to enhancement of likelihood for correct hypotheses. It is shown that computational complexity has linear dependence of number of samples per chip and noise components and has nonlinear dependence of number of users. The proposed algorithm can serve as the basis for the further synthesis of quasi-optimum SSP algorithms with lower computational complexity and near optimum performance.

Для цитирования

Кадушкин В.В. Алгоритм оптимального приема в негауссовских каналах CMDA систем с учетом влияния внутрисистемных помех // Журнал радиоэлектроники. – 2016. – № 11.

Литература

  1. Файзуллин Р.Р. Посткорреляционные модели и методы в задачах оптимизации параметров качества обслуживания систем мобильных инфокоммуникаций 3-го поколения // Труды «Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А.С. Попова»: Научная сессия, посвященная дню Радио: М.: Радио и связь, 2005. - Вып. LX-2. - T.2 - c. 268-269
  2. Файзуллин Р.Р. Оптимизация параметров QoS при управлении качеством обслуживания трафика в сетях 3G // Инфокоммуникационные технологии. 2011. Т.9. №.3. С.37-46.
  3. Verdú S. Computational complexity of optimum multiuser detection //Algorithmica. - 1989, Т. 4, №. 1-4. С. 303-312.
  4. Р.Р. Файзуллин, В.В. Кадушкин, Р.Ф. Зарипов. Полигауссовый алгоритм совместной демодуляции-декодирования в каналах мобильных систем связи // Нелинейный мир - 2015. №8. Т.13. С. 4-9.
  5. Р.Р. Файзуллин, В.В. Кадушкин, М.С. Воробьев. Синтез полигауссовых квазиоптимальных алгоритмов многопользовательской обработки сигналов в комплексе внутрисистемных негауссовских помех // Известия вузов. Авиационная техника. - 2015. № 3. - С. 93-98.
  6. Козлов С.В. Новые смесевые подходы к проектированию радиоинтерфейса систем связи. - Казань: ООО «Новое знание», 2014. - 132 с.
  7. Чабдаров Ш.М., Трофимов А.Т., Полигауссовы представления произвольных помех и прием дискретных сигналов// Радиотехника и электроника, 1975. - Т.20. №4. С.734-745
  8. Чабдаров Ш.М. Полигауссовы представления случайных явлений в радиотехнике. Юбилейный сборник избранных трудов членов Академии наук Республики Татарстан, под ред. Н.А.Сахибуллина. - Казань, Фолианть, 2002. С.59-100.
  9. Чабдаров Ш.М. Оптимальный прием при произвольных флуктуациях импульсных помех и сигналов // Радиотехника и электроника, 1979 - Т.24. №5. С.1082-1086.
  10. Надеев А.Ф. Марково-смешанные полигауссовы вероятностные модели случайных процессов // Телекоммуникации - 2000. №1. С.2-5
  11. Чабдаров Ш.М., Феоктистов А.Ю., Надеев А.Ф., Файзуллин Р.Р., Козлов С.В. Алгоритмы и спецпроцессоры обработки сигналов в радиолиниях САЗО // Радиоэлектронные устройства и системы. Межвуз. сб. научн. трудов КГТУ им. А.Н.Туполева, Казань, 1996. С.4-16.
  12. Кадушкин В.В., Фатыхов М.М., Зарипов Р.Ф. О достаточности полигауссовой аппроксимации произвольных вероятностных распределений в радиолиниях систем связи с подвижными объектами // Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, 10 - 12 августа 2016 г.: Сборник докладов. Том 2. - Казань: Изд-во Академии наук РТ, 2016. - Т.2. -с. 521-523.