Spread Spectrum and CDMA, Principles and Applications, Ipatov V.P.

Spread Spectrum and CDMA, Principles and Applications, Ipatov V.P.
    
Фрагмент из книги.
В настоящее время термин «spread spectrum» (широкополосный, распределенный спектр) является одним из наиболее употребимых в радиотехническом и телекоммуникационном сообществе. В то же время, оказывается не так просто сформулировать непротиворечивое и точное определение, ясно отделяющее широкополосную философию от «не широкополосной». Конечно, любой эксперт в области проектирования систем пли опытный исследователь интуитивно чувствует суть проблемы, однако это не относится ко вновь обратившимся к данной области. Перед ними не ставится задача выработки определения, а только существует потребность дать ответ на стоящую перед ним проблему. С точки зрения цели, которой служит данная книга, представляется полезным посвятить некоторое ее пространство выработке соответствующего объяснения тому, что в дальнейшем тексте понимается под широкополосной концепцией.




Оценивание параметров сигнала.
Во всех радиотехнических системах типичной является задача измерения (или оценки) параметров сигнала. Она касается любой ситуации, когда информация, интересующая наблюдателя, содержится в текущем значении некоторого сигнального параметра (например, амплитуде, частоте, начальной фазе, времени задержки и др.). В связи с чем, для извлечения необходимой информации наблюдателю необходимо измерить или оценить соответствующий параметр.

Обратимся к некоторым наиболее прозрачным примерам. В обычном AM или ФМ радиовещании зависимость амплитуды (или частоты) во времени определяет передаваемую аудиоинформацию: громкость и тональность. Для восстановления звукового сообщения и передачи его слушателю необходимо первоначально измерить мгновенные значения амплитуды (частоты) и воспроизвести их как непрерывное во времени колебание. Другим подобным примером может служить обычная телевизионная система, в которой как амплитуда, так и частота используются для передачи видеоинформации. Для восстановления цвета движущегося образа необходимо выполнить измерения амплитуды, поскольку освещенность и компоненты цвета передаются с помощью амплитудной модуляции, тогда как передача аудиоинформации осуществляется с помощью фазовой модуляции и, следовательно, в любой телевизионной системе имеет место измерение частоты.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Список сокращений.
Список обозначений.
1. Широкополосные сигналы и системы.
1.1. Основные определения.
1.2. Краткий исторический обзор.
2. Классические задачи приема и синтез сигналов.
2.1. Гауссовский канал, общая задача приема, оптимальные решающие правила.
2.2. Передача двоичных данных (детерминированные сигналы).
2.3. Передача М-ичных данных (детерминированные сигналы).
2.4. Комплексная огибающая полосного сигнала.
2.5. М-ичная передача данных. Некогерентные сигналы.
2.6. Обмен между выигрышем от ортогонального кодирования и шириной полосы
2.7. Примеры множеств ортогональных сигналов.
2.7.1. Кодирование путем временного сдвига.
2.7.2. Кодирование путем частотного сдвига.
2.7.3. Ортогональное кодирование с распределением спектра.
2.8. Оценивание параметров сигнала.
2.8.1. Формулировка задачи и правила оценивания.
2.8.2. Точность оценивания.
2.9. Оценивание амплитуды сигнала.
2.10. Оценка фазы.
2.11. Автокорреляционная функция и отклик согласованного фильтра.
2.12. Оценка временной задержки полосного сигнала.
2.12.1. Алгоритм оценивания.
2.12.2. Точность оценивания.
2.13. Оценка несущей частоты.
2.14. Одновременное оценивание времени запаздывания и частоты.
2.15. Разрешение сигналов.
2.16. Заключение.
Задачи.
3. Достоинства технологии распределенного спектра.
3.1. Иммунитет к воздействию помех.
3.1.1. Узкополосная помеха.
3.1.2. Заградительная помеха.
3.2. Низкая вероятность обнаружения.
3.3. Структурная скрытность сигнала.
3.4. Электромагнитная совместимость.
3.5. Эффекты распространения в беспроводных системах.
3.5.1. Распространение в свободном пространстве.
3.5.2. Затенение.
3.5.3. Замирания вследствие многолучевого распространения.
3.5.4. Анализ характеристик.
3.6. Разнесение.
3.6.1. Методы комбинирования.
3.6.2. Организация ветвей разнесения.
3.7. Многолучевое разнесение и RAKE-приемники.
Задачи.
4. Многопользовательская среда. Множественный доступ с кодовым разделением.
4.1. Многоабонентские системы и проблема множественного доступа.
4.2. Множественный доступ с частотным разделением.
4.3. Множественный доступ с временным разделением.
4.4. Синхронный вариант множественного доступа с кодовым разделением.
4.5. Асинхронный метод с CDMA.
4.6. Асинхронный вариант CDMA в сотовых сетях.
4.6.1. Проблема повторного использования ресурса и сотовые системы.
4.6.2. Число пользователей на соту в асинхронном варианте CDMA.
Задачи.
5. Дискретные широкополосные сигналы.
5.1. Широкополосная модуляция.
5.2. Обобщенная модель и категории дискретных сигналов.
5.3. Корреляционные функции АФМ сигналов.
5.4. Вычисление корреляционных функций кодовых последовательностей.
5.5. Корреляционные функции ЧМ сигналов.
5.6. Выигрыш от обработки дискретных сигналов.
Задачи.
6. Широкополосные сигналы для измерения времени, синхронизации и разрешения во времени.
6.1. Дополнительные требования, предъявляемые к АКФ.
6.2. Сигналы с непрерывной частотной модуляцией.
6.3. Критерий выбора АФМ сигналов с хорошей апериодической АКФ.
6.4. Об оптимизации апериодических ФМ сигналов.
6.5. Идеальная периодическая АКФ. Бинарные минимаксные последовательности
6.6. Введение в теорию конечных полей н линейных последовательностей.
6.6.1. Определение конечного поля.
6.6.2. Линейные последовательности над конечными полями.
6.6.3. m-последовательности.
6.7. Периодическая АКФ m-последовательностей.
6.8. Дополнительные сведения о конечных полях.
6.9. Последовательности Лежандра.
6.10. Бинарные коды с хорошей апериодической АКФ.
6.11. Последовательности с идеальной периодической АКФ.
6.11.1. Бинарные последовательности с не противоположной модуляцией.
6.11.2. Многофазные коды.
6.11.3. Троичные последовательности.
6.12. Подавление боковых лепестков вдоль оси задержек.
6.12.1. Фильтр подавления боковых лепестков.
6.12.2. Вычисление потерь в отношении сигнал-шум.
6.13. ЧМ сигналы с оптимальной апериодической АКФ.
Задачи.
7. Ансамбли широкополосных сигнатур в CDMA приложениях.
7.1. Широкополосная передача данных.
7.1.1. Прямое расширение спектра: бинарная манипуляция данных и бинарные сигнатуры.
7.1.2. Прямое расширение: общий случай.
7.1.3. Расширение спектра прыгающей частотой.
7.2. Синтез ансамблей сигнатур для синхронного CDMA с прямым расширением спектра.
7.2.1. Постановка задачи.
7.2.2. Оптимизация множества сигнатур по критерию минимума расстояния.
7.2.3. Последовательности, удовлетворяющие границе Велча.
7.3. Подходы к синтезу ансамблей сигнатур для асинхронного CDMA с прямым расширением спектра.
7.4. Сигнатуры для асинхронного варианта CDMA, получаемые временным сдвигом.
7.5. Примеры ансамблей минимаксных сигнатур.
7.5.1. Бинарные частотно-сдвинутые m-последовательности.
7.5.2. Множества Голда.
7.5.3. Множества Касами и их расширения.
7.5.4. Ансамбли Камалетдинова.
Задачи.
8. Поиск и слежение за сигналом с прямым расширением спектра.
8.1. Процедуры поиска и слежения.
8.2. Процедура последовательного поиска.
8.2.1. Модель алгоритма.
8.2.2. Вероятность правильного завершения поиска и среднее число шагов.
8.2.3. Минимизация среднего времени поиска.
8.3. Методы ускорения поиска.
8.3.1. Постановка задачи.
8.3.2. Последовательный просмотр ячеек.
8.3.3. Последовательно-параллельный поиск.
8.3.4. Последовательности быстрого поиска.
8.4. Слежение за кодом.
8.4.1. Оценка запаздывания в результате слежения.
8.4.2. Ранне-поздние дискриминаторы DLL.
8.4.3. Шумовые характеристики петли захвата по задержке (DLL).
Задачи.
9. Канальное кодирование в широкополосных системах.
9.1. Предварительные замечания и терминология.
9.2. Блоковые коды, обнаруживающие ошибки.
9.2.1. Двоичные блоковые коды и способность к обнаружению ошибок.
9.2.2. Линейные коды и их полиномиальное представление.
9.2.3. Вычисление синдрома и обнаружение ошибок.
9.2.4. Выбор порождающих полиномов для CRC.
9.3. Сверточные коды.
9.3.1. Сверточный кодер.
9.3.2. Решетчатая диаграмма, свободное расстояние и асимптотический выигрыш от кодирования.
9.3.3. Алгоритм декодирования Витерби.
9.3.4. Приложения.
9.4. Турбо-коды.
9.4.1. Кодер турбо-кодов.
9.4.2. Процедура итеративного декодирования.
9.4.3. Характеристики.
9.4.4. Приложения.
9.5. Канальное перемежение.
Задачи.
10. Некоторые достижения в развитии широкополосных систем.
10.1. Многопользовательский прием и подавление помех множественного доступа.
10.1.1. Оптимальное (МП) правило многопользовательского приема для синхронного варианта CDMA.
10.1.2. Алгоритм декорреляции.
10.1.3. Обнаружение по минимуму среднеквадратической ошибки.
10.1.4. Слепой МСКО обнаружитель.
10.1.5. Устранение помех.
10.1.6. Асинхронные многопользовательские обнаружители.
10.2. Модуляция со многими несущими и OFDM.
10.2.1. Метод CDMA с прямым расширением спектра и многими несущими.
10.2.2. Стандартная МС передача и OFDM.
10.2.3. Метод CDMA со многими несущими.
10.2.4. Применение.
10.3. Разнесение на передаче и пространственно-временное кодирование в CDMA системах.
10.3.1. Разнесение на передаче и задача пространственно-временного кодирования.
10.3.2. Эффективность разнесения на передаче.
10.3.3. Пространственно-временной код с переключением во времени.
10.3.4. Пространственно-временные коды Аламоути.
10.3.5. Разнесение на передаче в широкополосных приложениях.
Задачи.
11. Примеры действующих беспроводных широкополосных систем.
11.1. Предварительные замечания.
11.2. Система глобального позиционирования.
11.2.1. Основные принципы системы и архитектура.
11.2.2. Дальномерные сигналы системы GPS.
11.2.3. Обработка сигналов.
11.2.4. Точность местоопределения.
11.2.5. Система ГЛОНАСС и ГНСС.
11.2.6. Применение.
11.3. Эфирный интерфейс систем мобильной радиосвязи стандартов cdmaOne (IS-95) и cdma2000.
11.3.1. Вводные замечания.
11.3.2. Коды расширения в стандарте IS-95.
11.3.3. Каналы прямой линии связи стандарта IS-95.
11.3.3.1. Пилотный канал.
11.3.3.2. Канал синхронизации.
11.3.3.3. Каналы вызова.
11.3.3.4. Каналы трафика.
11.3.3.5. Модуляция в прямом канале.
11.3.3.6. Обработка МС сигнала прямого канала.
11.3.4. Обратный канал стандарта IS-95.
11.3.4.1. Канал связи обратного трафика.
11.3.4.2. Канал доступа.
11.3.4.3. Модуляция в обратном канале.
11.3.5. Эволюция эфирного интерфейса от cdmaOne к cdma2000.
11.4. Эфирный интерфейс мобильной радиосвязи стандарта UMTS.
11.4.1. Предварительные замечания.
11.4.2. Типы каналов стандарта UMTS.
11.4.3. Выделенные физические каналы «вверх».
11.4.4. Общие физические каналы «вверх».
11.4.5. Канализирующие коды линии «вверх».
11.4.6. Скремблирование линии «вверх».
11.4.7. Отображение транспортных каналов «вниз» на физические каналы.
11.4.8. Формат физических каналов линии «вниз».
11.4.9. Канализирующие коды линии «вниз».
11.4.10. Скремблирующие коды линии «вниз».
11.4.11. Канал синхронизации.
11.4.11.1. Общая структура.
11.4.11.2. Первичный код синхронизации.
11.4.11.3. Вторичный код синхронизации.
Список литературы



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Spread Spectrum and CDMA, Principles and Applications, Ipatov V.P. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Ipatov :: радиотехника :: телекоммуникация