Результаты моделирования итерационного алгоритма уплотнения

 

При помощи имитационного моделирования (программа имитационной модели представлена в приложении 1) в дипломной работе получены графические зависимости энергетических затрат, требуемых для компенсации взаимных помех, возникающих из-за применения квазиортогональных сигналов рассматриваемой системы и вероятности ошибки от числа итераций алгоритма уплотнения. Исходные данные модели следующие. Число каналов уплотнения 10. Коэффициент взаимной корреляции одинаков для всех пар канальных сигналов и равен 0, 1, что соответствует нормированной относительно мощности полезного сигнала мощности взаимных помех 0, 09. Отношение сигнал-шум по мощности равен 9. При данных исходных данных, что подтверждается полученными опытными данными, отношение сигнал-помехи из-за действия ВП снижается примерно в два раза.

Числовые данные, по которым построены графики, приведены в таблице 1.

 

 

Таблица 1 - Зависимость энергетических затрат и вероятность ошибок от числа итераций алгоритма уплотнения

Номер итерации	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Энерю. затраты	1	0, 98	1, 15	1	1, 13	1	1, 1	1	1, 1	1, 02	1, 09
Вероят. ошибки	4, 11Е-03	3, 28Е-03	3, 68Е-04	1, 11Е-03	1, 44Е-04	4, 18Е-04	6, 72Е-05	1, 79Е-04	3, 70Е-05	9, 02Е-05	2, 38Е-05

 

Рисунок 6 - Зависимость энергетических затрат и вероятности ошибки от числа итераций

 

Из приведенного графика можно сделать следующие выводы:

.   Вероятность ошибки уменьшаться с числом итераций и стремится к вероятности ошибки при действии только шума приемника (взаимные помехи полностью устранены).

2. Энергетические затраты уменьшаются с числом итераций и стремятся к некоторому предельному значению, равного 1, 06, что практически не скажется на вероятности ошибки при ограниченной мощности передатчика рассматриваемой системы.

Число итераций в данном случае равно 10, но в других случаях, при большей мощности взаимных помех оно может иметь и большее значение. Поскольку от числа итерации зависит сложность реализации кодового уплотнения, то необходимо обосновать меры по возможности уменьшения числа итераций.

 

Заключение

 

1. Одним из путей повышения помехозащищенности радиолиний с кодовым уплотнением является передача информации со сменой форм адресных сигналов. Однако при этом требуемое число форм сигналов может превысить значение их базы, вследствие чего нарушается их ортогональность, и соответственно, появляются взаимные помехи, снижающие качество передаваемой информации.

2. Проанализированы различные алгоритмы уплотнения и разделения неортогональных сигналов, позволяющие подавить взаимные помехи, сделан вывод о высокой эффективности итерационного алгоритма уплотнения.

.   Возможна аппаратная или программная реализация итерационного алгоритма уплотнения, при этом сложность реализации возрастает с числом каналов уплотнения по квадратической зависимости, а от числа реализаций по линейной.

.   Исследованный в работе итерационный алгоритм уплотнения позволяет при повышении энергетических затрат не более чем в 1, 1.1, 2 раза практически полностью устранить действие внутрисистемных помех между каналами и тем самым повысить эффективность применения перспективных СПИ.

Список использованных источников

 

1. Васин, В.А. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учебное пособие / В.А. Васин, И.Б. Власов, Ю.М. Егоров и др.; Под ред.И.Б. Федорова. - М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2004. - 672 с.

. Вишневский, С.Л., Энциклопедия WiMax Путь к 4G / С.Л. Вишневский, В.М. Портной, И.В. Шахнович. - М.: Техносфера, 2009. - 595 с.

. Коганов, В.И. Основы радиоэлектроники и связи: учебник / В.И. Коганов, В.К. Битюков. - М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - 542 с.

. Варакин, Л.Е. Теория систем сигналов / М. Сов. Радио, 1978. - 314 с.

5. Тузов, Г.И. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами / Под ред.Г.И. Тузова. - М.: Радио и связь, 1985. - 264 с.

. Варакин, Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами / Л.Е. Варакин. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с.

. Борисов, Ю.П. Основы многоканальной передачи информации / Ю.П. Борисов. - М.: Связь, 1967. - 417 с.

. Казаков, А.Н. Метод линейного кодового уплотнения каналов на основе неортогональных сигналов // Радиотехника и электроника, - 1992. - №6. - С.1126-1129.

9. Варакин, Л.Е. Теория систем сигналов / Л.Е. Варакин. - М.: Сов. Радио, 1978. - 304 с.

10. Дядюнов, Н.Г. Ортогональные и квазиортогональные сигналы / Н.Г. Дядюнов. - М.: Связь, 1977. - 224 с.

. Бугров, Я.С. Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии / Я.С. Бугров. - М.: Наука, 1984. - 288 с.

12. Варакин, Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами / Л.Е. Варакин. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с.

. Варакин, Л.Е. Теория систем сигналов / Л.Е. Варакин. - М.: Сов. радио, 1978. - 304 с.

. Гуляев, Ю.В. Широкополосные телекоммуникационные средства с кодовым разделением каналов на основе хаотических сигналов / Ю.В. Гуляев // Радиотехника, - 2002. - № 10. - С.37-45.

. Залогин, Н.Н. Широкополосные хаотические сигналы в радиотехнических и информационных системах / Н.Н. Залогин. - М.: Радиосвязь, 2006. - 150 с.

Приложения

Приложение А

Программный код имитационной модели алгоритма уплотнения неортогональных сигналов на языке Borland Pascal для определения требуемых энергетических затрат и числа итераций

program ocenka; dos, crt; m1, exitQ; Rkor, RkorA: array [1.10, 1.10] of single;: array [1.10, 1.10] of integer;: array [1.10, 1.10] of single;: array [1.10, 1.10] of single;, tmp, tmpA, Del, Uq: array [1.10] of single; s, Pq, Uq1, Poshkiq: array [1.10] of single;: array [1.10, 1.10, 1.15] of single;: array [1.10, 1.10] of single; sr, Pki, Yk: single;, n, h0, r, i, j, k, l, z, q: integer;: single;, Y, EsumC, EsumA, EkC, EkA, EsrC, EsrA, Gamma: real;: boolean;, F1, F2: text; Posh (x: real): real; xp, tmp, x2, x3, x5, x7, x9: real;: =abs (x);: =xp*xp;: =xp*xp*xp;: =xp*xp*xp*xp*xp;: =xp*xp*xp*xp*xp*xp*xp;: =xp*xp*xp*xp*xp*xp*xp*xp*xp; xp< =1 then: =0.5-1/sqrt (2*Pi) * (xp-x3/6+x5/40+x7/336+x9/371589120): =1/sqrt (2*Pi) *1/sqrt (1+x2) *exp (-x2/2);: =tmp; x< 0 then Posh: =1-tmp;; (F, 'D1PoshSr. DAT'); (F); ('Введите число каналов R '); (r); ('Введите среднее значение коэффициента корреляции 0 < rsr < 1 '); (rsr); ('Введите число итераций Q '); (Qi); (F, 'Число каналов ', R: 3);

writeln (F, 'Rcp ', rsr: 5: 3);: =Trunc (exp (r*ln (2)));

h0: =3;

(* Формирование матрицы корреляции *)

for i: =1 to r doj: =1 to r doi=j then Rkor [i, j]: =1Rkor [i, j]: =rsr;

end;;

(* Формирование матрицы исходных сообщений *)

for n: =1 to z doj: =1 to r don< =1 then C [n, j]: =-1; n> 1 thenk: =1 to r do[n, k]: =C [n-1, k]; k: =r downto 1 doC [n, k] =-1 then[n, k]: =1; m1;; C [n, k] =1 then C [n, k]: =-1;;:;;

(* Вычисление ЕkC*)j: =1 to r do[j]: =C [n, j];: =0; i: =1 to r doj: =1 to r do: =EkC+tmp [i] *tmp [j] *Rkor [i, j];

(* Формирование коэффициентов альфа *)

for j: =1 to r do[j]: =C [n, j]; (* Начальное значение альфа *)

tmpA [j]: =tmp [j];;

(* Вычисление Pош без коррекции *)

for i: =1 to r do

for j: =1 to r do[i, j]: =Rkor [i, j] *tmp [j]; i: =1 to r do[i]: =0; i: =1 to r doj: =1 to r do

Uq [i]: =Uq [i] +RkorA [i, j];

for i: =1 to r do[i]: =Uq [i] *tmp [i]; i: =1 to r do[n, i]: =Posh (sqrt (2) *h0*Uq1 [i]);

(* Вычисление Pош с коррекцией *)

for q: =1 to Qi do

begini: =1 to r do

Del [i]: =Uq [i] - tmp [i]; i: =1 to r do[i]: =tmpA [i] - Del [i];

(* Вычисление EkAq и коэффициента дополнительных энергетических затрат *)

for j: =1 to r do[j]: =tmpA [j];: =0; i: =1 to r doj: =1 to r do: =EkA+tmp1 [i] *tmp1 [j] *Rkor [i, j];: =Ekc/EkA;

(* Формирование отсчетов U *)

for i: =1 to r doj: =1 to r do

RkorA [i, j]: =Rkor [i, j] *tmpA [j];

for j: =1 to r do[j]: =0; i: =1 to r doj: =1 to r do

Uq [i]: =Uq [i] +RkorA [i, j];

(* Вычисление Pош *)i: =1 to r do

Uq1 [i]: =Uq [i] *tmp [i];

for i: =1 to r do[n, i, q]: =Posh (sqrt (2) *h0*Uq1 [i] /sqrt (Yk));;; (F); q: =1 to Qi doi: =1 to r don: =1 to z do

Pq [q]: =Pq [q] +hkiq [n, i, q];

for q: =1 to Qi do[q]: =Pq [q] /r/z; i: =1 to r don: =1 to z dos [i]: =hkiq0s [i] +hkiq0 [n, i]; i: =1 to r dos [i]: =hkiq0s [i] /z; (F, 'hkiq0s= ', hkiq0s [i]);; i: =1 to r dosr: =hkiq0sr+hkiq0s [i]; sr: =hkiq0sr/r; (F, ' Q P'); (F, ' 0', hkiq0sr); q: =1 to Qi do(F, q: 4, Pq [q]); (F); n: =1 to z doi: =1 to r do(F, 'hkiq0 [', n: 3, i: 3, '] ', hkiq0 [n, i]: 9: 8); (F); (F, ' n r q P'); n: =1 to z doi: =1 to r doq: =1 to Qi do(F, n: 4, i: 4, q: 4, ' ', hkiq [n, i, q]: 9: 8); (F);;.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: