Details

В настоящее время спектрально-эффективное частотное мультиплексирование (Spectrally efficient frequency division multiplexing – SEFDM) является многообещающей технологией, используемой для повышения спектральной эффективности и скорости передачи информации. Поскольку сигналы, передаваемые на поднесущих частотах, не являются ортогональными, возникает межканальная интерференция (ICI), вызванная влиянием сигналов, передаваемых на соседних поднесущих частотах, друг на друга. Цель работы заключается в разработке методов повышения помехоустойчивости приема многочастотных неортогональных сигналов при наличии безынерционного амплитудного ограничения в радиопередатчике. При решении поставленных задач использовался аппарат статистической теории радиосистем, теории сигналов, функционального анализа, теории вероятности и математической статистики, теории построения цифровых устройств с использованием БПФ и ОБПФ. Имитационное моделирование выполнено с использованием пакета MatLab. На основании проведенного имитационного моделирования показана практическая реализуемость модуляторов и демодуляторов многочастотных неортогональных сигналов, использующих универсальные устройства цифрового обратного быстрого преобразования Фурье и прямого быстрого преобразования Фурье, последовательно-параллельного преобразования и обратной операции восстановления данных. Результаты исследования показаны, что при применении итеративного алгоритма демодуляции, например в случае значения частотного разноса между поднесущими частотами 0.8/Т позволяет получить энергетический выигрыш до 3 дБ при вероятности ошибок p=10^–4. Кроме этого, показано, что оптимальное значение снижения пик-фактора излучаемых колебаний многочастотных неортогональных сигналов по критерию максимизации энергетической эффективности составляет 4-5 дБ.

Spectrally efficient frequency division multiplexing (SEFDM) is a promising technology for improving spectral efficiency. Since SEFDM signals transmitted on subcarriers are not orthogonal, interchannel interference occurs due to the mutual influence of signals transmitted on adjacent subcarriers. The aim of the work is to develop methods for increasing the performance of detecting multifrequency non-orthogonal signals in the presence of inertialess amplitude limitation in the radio transmitter. When solving the set tasks, the apparatus of the statistical theory of radio systems, signal theory, functional analysis, probability theory and mathematical statistics, the theory of building digital devices using Fast Fourier Transform (FFT) and Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) was used. Simulation modeling was performed using the MatLab enviroment. On the basis of the performed simulation modeling, the practical feasibility of modulators and demodulators of multifrequency non-orthogonal signals using universal devices for digital inverse FFT and IFFT, serial-parallel transformation and inverse data recovery operation is shown. The results of the study also show that when using an iterative demodulation algorithm, example in the case of a frequency separation between subcarriers of 0.8/T, it is possible to obtain an energy gain of up to 3 dB with an error probability p = 10^–4. In addition, it is shown that the optimal value of reducing the peak to average power ratio of the radiated oscillations of multifrequency non-orthogonal signals according to the criterion of maximizing the energy efficiency is 4-5 dB.