Рекомендуем

Защита информации в системах мобильной связиЧекалин А.А., Заряев А.В., Скрыль С.В., Вохминцев В.А., Обухов А.Н., Хохлов Н.С., Немцов А.Д., Щербаков В.Б., Потанин В.Е. Защита информации в системах мобильной связи
Теория многоканальных широкополосных систем связиКузнецов В.С. Теория многоканальных широкополосных систем связи
Безопасность и качество услуг сотовой подвижной связи. Терминологический справочникМаксименко В.Н., Кудин А.В., Ледовской А.И. Безопасность и качество услуг сотовой подвижной связи. Терминологический справочник

Книга

Технологии в системах радиосвязи на пути к 5G

2017 г.
280 стр.
Тираж 500 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в твердом переплете
ISBN 978-5-9912-0689-1
ББК 32.84
УДК 621.396
Аннотация

Рассмотрены современные подходы к обработке сигналов, позволяющие повысить пропускную способность систем радиосвязи. Описаны фундаментальные технологии беспроводной связи физического уровня, отражены последние достижения в этой области, особенно в применении к будущим системам 5G, ранее недостаточно представленным в литературе на русском языке. Изложены сведения об алгоритмах цифровой обработки сигналов для систем CDMA и MIMO. Представленные математические модели канала связи, могут быть использованы для разработки новых эффективных алгоритмов цифровой обработки сигналов для перспективных систем беспроводной связи. Рассмотрены вопросы вычислительной сложности алгоритмов обработки сигналов, методы ее расчета и снижения.

Для широкого круга научных работников, разработчиков и проектировщиков оборудования систем связи, специалистов в области инфокоммуникаций, будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

Оглавление

Введение

1. Математические модели канала связи в системах подвижной радиосвязи
1.1. Модели каналов связи с замираниями
1.2. Характеристики в частотной области
1.3. Характеристики во временной области
1.4. Неселективные замирания
1.5. Частотно-селективные замирания
1.6. Модель канала связи на примере системы с кодовым разделением каналов
1.7. Необходимость применения математических моделей для задачи оценивания параметров канала
1.8. Явление доплеровского расширения спектра сигналов
1.9. Модель Джейкса

2. Системы беспроводной связи с несколькими передающими и несколькими приемными антеннами (MIMO)
2.1. Основы технологии MIMO
2.2. Система MIMO с пространственным мультиплексированием
2.3. Пропускная способность системы MIMO
2.4. Пространственно-временное кодирование
2.5. MIMO в режиме пространственно-временного кодирования (MIMO-STC) и в режиме пространственного мультиплексирования (MIMO-SM)
2.6. Концепция технологии Beamforming

3. Алгоритмы демодуляции в системах радиосвязи MIMO
3.1. Алгоритм демодуляции, оптимальный по критерию максимального правдоподобия
3.2. Алгоритм Zero Forcing (декоррелятор)
3.3. Алгоритм демодуляции, оптимальный по критерию минимума среднеквадратической ошибки
3.4. Линейный итерационный алгоритм демодуляции
3.5. Алгоритм демодуляции типа V-BLAST
3.6. Алгоритм «мягкого» оценивания дискретного сигнала
4. Демодуляция радиосигналов
4.1. Модуляция и демодуляция цифровых сигналов. Общие принципы
4.2. Двоичное представление цифровых сигналов
4.3. Демодуляция сигналов QAM с «жёсткими» решениями
4.4. Демодуляция сигналов QAM с «мягкими» решениями

5. Технология OFDM
5.1. Основные принципы технологии OFDM
5.2. Идеализированная модель системы OFDM

6. Кодовое разделение каналов (CDMA)
6.1. Преимущества технологии CDMA
6.2. Шумоподобные сигналы на основе псевдослучайных последовательностей и их корреляционные свойства
6.3. Структурная схема системы CDMA
6.4. Принцип передачи и приема сообщений в системе CDMA
6.5. Разделение сигналов пользователей при CDMA

7. Алгоритмы демодуляции в системах связи с кодовым разделением каналов. Многопользовательский прием сигналов
7.1. Внутриканальная помеха в системе с кодовым разделением каналов. Проблема «близкий-далекий»
7.2. Традиционный многопользовательский демодулятор
7.3. Оптимальный многопользовательский демодулятор
7.4. Квазиоптимальные линейные многопользовательские демодуляторы
7.5. Квазиоптимальные нелинейные многопользовательские демодуляторы
7.6. Обобщение на случай асинхронной модели канала связи
7.7. Обобщение на случай многолучевой модели канала связи
7.8. Совместное использование алгоритмов многопользовательской демодуляции и декодирования

8. Перспективные технологии радиосвязи физического уровня для систем связи 5G
8.1. Общие сведения о системах связи 5G
8.2. Особенности построения систем связи 5G
8.3. Основные направления научных исследований в области 5G
8.4. Радиотехнологии, которые предполагается использовать в системах связи 5G
8.5. Новые радиоинтерфейсы, которые предполагается использовать в системах связи 5G

9. Математическое моделирование алгоритмов цифровой обработки сигналов. Система MATLAB
9.1. Цель и задачи математического моделирования
9.2. Сущность моделирования на ЭВМ
9.3. Процесс моделирования
9.4. Вычислительный эксперимент
9.5. Общая схема моделирования
9.6. Особенности систем радиосвязи как объектов исследования с помощью моделирования на ЭВМ
9.7. Принципы формального описания систем радиосвязи
9.8. Схема статистического моделирования с помощью формального описания системы связи
9.9. Эффективность и показатели качества работы системы
9.10. Примеры математических моделей алгоритмов, реализованных средствами MATLAB

10.Вычислительная сложность алгоритмов обработки сигналов
10.1. Алгоритмы
10.2. Понятие о вычислительной сложности
10.3. Функция сложности алгоритма
10.4. Подсчет вычислительной сложности
10.5. Методы снижения вычислительной сложности
10.6. Быстрые алгоритмы умножения матриц

Заключение

Приложения
Приложение 1. Сведения о матрицах и операциях над ними
Приложение 2. Некоторые сведения из теории вероятностей и математической статистики
Приложение 3. Двоичное представление табличной функции
Приложение 4. Моделирование некоторых случайных величин с помощью системы MATLAB
Приложение 5. Вычислительная сложность основных скалярных и векторно-матричных операций, используемых в алгоритмах обработки сигналов
Приложение 6. Расчет числа операций при обращении корреляционной матрицы по формуле Фробениуса
Приложение 7. Расчет числа операций, необходимых для реализации алгоритма демодуляции, оптимального по критерию минимума среднеквадратической ошибки (MMSE)

Список сокращений

Литература