Сложность реализации оптимального итерационного алгоритма аппаратными средствами

 

Обобщенная схема устройства уплотнения, соответствующая предложенному алгоритму уплотнения неортогональных ОКС с итерационной коррекцией амплитуд передаваемых сообщений представлена на рис.2.1 Она состоит из блока коррекции сообщений (БКС), обеспечивающего вычисление вектора , блока линейного кодового уплотнения (БЛКУ) и генератора опорных канальных сигналов (ГОКС), обеспечивающих реализацию выражения (2.2) алгоритма. Генератор тактовых импульсов (ГТИ) обеспечивает синхронизацию устройства управления в соответствии со скоростью передачи информационных сигналов ИИ. Элемент задержки обеспечивает совпадение по времени импульсов скорректированных сообщений с импульсами ОКС, с учетом времени коррекции сообщений в БКС.

При этом, в соответствии с двумя формами представления алгоритма уплотнения вычисление координат вектора  возможно либо на уровне коэффициентов корреляции (выражение (2.5)), либо на уровне канальных сигналов (выражение (2.3)). В обоих случаях возможна многозвенная последовательная, либо однозвенная рекуррентная схемы реализации блока вычисления координат вектора . Многозвенная последовательная схема на уровне коэффициентов корреляции предложена в работе [12]. При этом сложность реализации данной схемы, как и многозвенной схемы на уровне канальных сигналов, значительно возрастает с числом итераций, а недостатком второй из названных схем, кроме того, является большая задержка в формировании ГС, пропорциональная требуемому числу итераций . Поэтому данные схемы для их практического использования можно рекомендовать лишь при малом требуемом числе итераций ( ), соответственно, при относительно небольшой мощности ВП. Их преимуществом является независимость их сложности реализации от скорости передачи информации и числа каналов.

 

 

Рисунок 3 - Обобщенная схема устройства кодового уплотнения при неортогональных канальных сигналах с коррекцией амплитуд уплотняемых сообщений

 

Рассмотрим особенности однозвенной рекуррентной схемной реализации блока вычисления коэффициентов , идея реализации которой позаимствована из работы [12], в которой реализованы подобным способом устройства разделения неортогональных сигналов. Схема БКС, вычисляющего скорректированные сообщения согласно выражения (2.5) состоит из  ( входных и  выходных) коммутаторов,  блоков вычисления текущего значения корректируемого сообщения (БВТЗКС), каждый из которых в свою очередь состоит из  умножителей, сумматора и схемы сравнения (на рис.2.2 показан -й канал вычисления коэффициентов ). Работает схема следующим образом. Уплотняемые сообщения через коммутаторы поступают в блоки БВТЗКС, в которых происходит вычисление координат вектора скорректированных сообщений на -й итерации алгоритма. С выходов БВТЗКС скорректированные сообщения с помощью выходных коммутаторов при  подаются на соответствующие входы (БЛКУ), а при  на соответствующие входы блоков БВТЗКС. Причем в этот момент, при  на входы блоков БВТЗКС с помощью  входных коммутаторов подаются значения вектора уплотняемых сообщений. Управление режимом работы БКС обеспечивается с помощью блока управления (БУ).

 

Рисунок 4 - Схема вычисления скорректированных сообщений

 

Преимуществом данной схемы является практически независимость сложности ее реализации от числа итераций, необходимых для вычисления координат вектора , минимальная задержка в формировании коэффициентов ,  и невысокие требования к быстродействию элементной базы, поскольку в схеме производится обработка отсчетов, длительность которых может быть сделана очень малой, , где - длительность элементов ОКС, число которых на практике соответствует десятке-сотне, а требуемое число итераций , при определении мощности , как показали проведенные исследования, не превышают одного десятка, поэтому время задержки формирования вектора  соответствует . Недостатками данной схемы является, во первых, ее квадратичная зависимость от числа одновременно активных абонентов, поскольку самыми сложными и многочисленными элементами схемы являются умножители блоков БВТЗКС, число которых равно , а во вторых, наличие запоминающих устройств для хранения коэффициентов корреляции всех возможных пар опорных канальных сигналов, требуемый объем памяти которых увеличивается по квадратической зависимости от общего числа ИИ. [11]

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: