Тема диссертации: Анализ влияния применения волн миллиметрового диапазона частот в системах мобильной связи

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 8

Глава 1.  Общие теоретические сведения о миллиметровом диапазоне и его использовании в системах мобильной радиотелефонной связи. 10

1.1. Особенности сетей пятого поколения и требования к полосе частот. 10

1.2. Эффекты влияния на сигнал, возникающие в диапазоне миллиметровых волн 12

1.3. Анализ потерь сигнала миллиметрового диапазона частот в атмосфере. 13

1.4. Анализ потерь сигнала миллиметрового диапазона частот в дожде 14

1.5. Анализ потерь сигнала миллиметрового диапазона частот в материалах. 16

Выводы по первой главе. 16

Глава 2. Анализ влияния использования миллиметрового диапазона частот в мобильной радиотелефонной системе связи в условиях закрытого канала. 18

2.1. Модель мобильной OFDM – системы радиосвязи, как модель системы связи с  широполосными сигналами 18

2.2. Модель многолучевого канала в мобильной системе радиосвязи, в условиях закрытого канала. 20

2.3. Эффекты, влияющие на сигнал в диапазоне миллиметровых волн в мобильной системе связи в условиях закрытого канала 22

Замирания в многолучевом канале. 22

Доплеровское расширение спектра (доплеровский сдвиг по частоте) 22

Доплеровское рассеяние спектра. 24

2.4. Способы повышения помехоустойчивости в мобильной системе связи в условиях закрытого канала в диапазоне миллиметровых волн. 25

Метод обнуления 26

Метод минимума среднеквадратичной ошибки. 27

2.5. Математическая модель оценки влияния Доплеровского рассеивания на сигнал в мобильной системе связи в условиях закрытого канала.. 28

Выводы по второй главе. 29

Глава 3. Моделирование влияния  доплеровского рассеивания, типов модуляции на сигнал миллиметрового диапазона частот в системах мобильной радиотелефонной связи. 30

3.1. Моделирование влияния доплеровского рассеивания на сигнал в мобильной системе связи в условиях закрытого канала. 30

Сравнительный анализ полученных результатов. 37

3.2. Анализ влияния доплеровского рассеивания при различных типах модуляции на сигнал миллиметрового диапазона частот в мобильной системе радиосвязи в условиях закрытого канала. 38

Сравнительный анализ полученных результатов. 41

3.3. Моделирование и анализ эффективности предложенного метода повышения помехоустойчивости сигнала миллиметрового диапазона частот в качестве борьбы с доплеровским рассеиванием при различных типах модуляции в системах мобильной радиотелефонной связи. 42

Сравнительный анализ полученных результатов. 43

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 47

Глава 3. Моделирование влияния доплеровского рассеивания, типов модуляции на сигнал миллиметрового диапазона частот в системах мобильной радиотелефонной связи.

3.1. Моделирование влияния доплеровского рассеивания на сигнал в мобильной системе связи в условиях закрытого канала.

Моделирование будем проводить с использованием формул (2.16), (2.17). Значения параметров сигнала приведены в таблице 3.1. Количество поднесущих, число символов в кадре было задано согласно рекомендациям к системам пятого поколения [11,12]. Параметры многолучевого канала задавались согласно рекомендациям ITU-R для случая приема сигнала вне помещения (скорости перемещения абонента до 120 км/ч) [13]. В таблице 3.2. приведены значения задержек и ослаблений для многолучевого канала.

Таблица3.1 – Параметры сигнала в модели
Тип модуляции Скорость абонента м/с Несущая частота передатчика, ГГц Полоса частот, МГц Углы прихода каждого луча Число поднесущих в OFDM Число OFDM символов в кадре Количество переданных бит, Гбит
QPSK 25 37 500 π/8,
π/6,
π/5,
π /3; 2048 256 50

Таблица 3.2. – Значения задержек и ослаблений для многолучевого канала
Задержка, относительно луча прямой видимости (нс) Ослабление, относительно луча прямой видимости (дБ)
310 -1
710 -9

Обоснование выбора параметров.

Скорость абонента была выбрана 25 м/с (90км/ч), поскольку данная скорость соответствует максимально допустимой скорости автотранспорта на автомагистрали. Несущая частота передатчика была выбрана как наименьшая частота, которая рекомендована Международным союзом электросвязи в миллиметровом диапазоне частот для сетей пятого поколения.