Л.И. Аверина1, О.К. Каменцев2

1,2 АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время в системах широкополосного радиодоступа наиболее часто используется технология мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Однако характеристик, которыми благодаря OFDM-технологии обладают текущие поколения беспроводных сетей, уже недостаточно для удовлетворения высоких потребностей сетей следующих поколений. В связи с этим интерес вызывают спектрально-эффективные сигналы с частотным мультиплексированием, основным недостатком которых является нарушение ортогональности поднесущих частот, что значительно усложняет реализацию процесса детектирования и ухудшает помехоустойчивость системы.  

Цель. Оценить влияние различных параметров спектрально-эффективных сигналов с частотным мультиплексированием на уровень дисперсии шума и межсимвольной интерференции при их обработке с помощью линейных детекторов и предложить эффективные практически реализуемые методы повышения помехоустойчивости систем связи, использующих данные сигнальные конструкции.

Результаты. Предложена совокупность алгоритмических подходов, которые позволяют не только снизить усиление шума преобразования при детектировании спектрально-эффективных сигналов с частотным мультиплексированием, но и эффективно бороться с возникающей межсимвольной интерференцией. На основе имитационного моделирования проведен сравнительный анализ помехоустойчивости систем связи в канале с белым гауссовским шумом, использующих технологию ортогонального и спектрально-эффективного частотного мультиплексирования при различных условиях.

Практическая значимость. Разработанные методы повышения помехоустойчивости систем связи позволят эффективно выбирать параметры сигнально-кодовых конструкций под заданные технические условия при проектировании новых и модернизации текущих радиомодемов.

Аверина Л.И., Каменцев О.К. Повышение спектральной эффективности сигналов с частотным мультиплексированием в системах высокоскоростной связи // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 5. С. 115−122. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202305-12

1. Rodrigues M., Darwazeh I. A spectrally efficient frequency division multiplexing based communications system // In Proc. 8th Int. OFDM Workshop. 2003. Р. 48–49.
2. Ghannam H., Darwazeh I. SEFDM over satellite systems with advanced interference cancellation // IET Communications. 2017. V. 12. № 1. Р. 59–66.
3. Liu X., Darwazeh I., Zein N., Sasaki E. Spectrally efficient FDM system with probabilistic shaping // IEEE 94th Vehicular Technology Conference. 2021. Р. 1-6.
4. Bjorck A., Paige C.C. Loss and recapture of orthogonality in the modified Gram-Schmidt algorithm // SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications. 1992. V. 13. № 1. Р. 176-190.
5. Berrou C., Glavieux A. Near Optimum Error Correcting Coding and Decoding: Turbo-Codes // IEEE Trans. On Comm. 1996.
   V. 44. № 10. Р. 4-10.
6. Fei Hu. Opportunities in 5G Networks: A Research and Development Perspective. CRC Press. 2016. 556 p.
7. Isam S., Darwazeh I. Simple DSP–IDFT techniques for generating spectrally efficient FDM signals // IEEE IET Int. Symp. Commun. Syst., Netw. Digital Signal Process. 2010. Р. 20–24.
8. Gorlov A., Gelgor A. Root–Raised Cosine versus Optimal Finite Pulses for Faster–than–Nyquist Generation // Internet of Things, Smart Spaces and Next Generation Networks and Systems. Springer International Publishing. 2016. Р. 628–640.