Пространственно-временное разнесение сигналов в системах с широкополосным множественным доступом и кодовым разделением каналов

Разнесение сигналов, передаваемых от базовой станции (центра управления полетом) к мобильной станции или летательному аппарату, например беспилотнику, используя систему с множественным доступом и кодовым разделением каналов, предоставляет возможность получать такую же вероятность ошибки на бит, как и в случае разнесенного приема сигналов без усложнения структуры антенной решетки приемной антенны летательного аппарата. Предварительное кодирование совместно с предварительной фильтрацией передаваемых сигналов с учетом знания информации о параметрах канала связи c многолучевым излучением передаваемого сигнала, порождающим замирания, выполняемое передающим устройством базовой станции, может применяться для обеспечения многолучевого распространения передаваемого сигнала без необходимости использования многоканального приемного устройства для разнесенных сигналов бортовой аппаратурой летательного аппарата. Мы изучаем возможность реализации нескольких методов разнесения сигналов, передаваемых от центра управления полетом к летательному аппарату, используя систему с широкополосным множественным доступом и кодовым разделением каналов. Мы также исследуем оптимальный метод для сочетания разнесения передаваемых сигналов и предварительного кодирования, который дает возможность получить вероятность ошибки на бит очень близкую к оптимальной вероятности ошибки на бит при оптимальном сложении разнесенных сигналов по всем пространственным и частотным каналам разнесенного приема. Мы используем алгоритм долгосрочного прогнозирования параметров канала связи с целью адаптации рассматриваемых методов к условиям быстрого изменения во времени параметров канала связи с замираниями при многолучевом излучении передаваемых сигналов.

1. Tarokh, V. Space-time codes for high data rate wireless communication: performance criterion and code construction / V. Tarokh, N. Seshadri, A. R. Calderbank // IEEE Transactions on Information Theory. – 1998. – Vol. 44, № 2. – P. 744–765. https://doi.org/10.1109/18.661517

2. Hochwald, B. A transmitter diversity scheme for wideband CDMA systems based on space-time spreading / B. Hochwald, T. L. Marzetta, C. B. Papadias // IEEE Journal on Selected Areas on Communications. – 2001. – Vol. 19, № 1. – P. 48–60. https://doi.org/10.1109/49.909608

3. Hottinen, A. Transmit diversity by antenna selection in CDMA downlink / A. Hottinen, R. Wichman // IEEE 5th International Symposium in Spread Spectrum Techniques and Applications. – 1998. – № 3. – P. 767–770. https://doi.org/10.1109/isssta.1998.722481

4. Raitola, M. Transmission diversity in wideband CDMA / M. Raitola, A. Hottinen, R. Wichman // IEEE 49th Vehicular Technology Conference. – 1999. – № 2. – P. 1545–1549. https://doi.org/10.1109/vetec.1999.780606

5. Rohani, K. A comparison of base station transmit diversity methods for third generation cellular standards / K. Rohani, M. Yarrison, K. Kuchi // IEEE 49th Vehicular Technology Conference. – 1999. – № 1. – P. 351–355. https://doi.org/10.1109/vetec.1999.778075

6. Frank, C.D. Optimal transmit array weighting for DS-CDMA with channel feedback / C.D. Frank // Conference on Information Sciences and Systems. – 2000. – № 1. – P. WA3 28–33.

7. Shapira, J. CDMA Radio with Repeaters / J. Shapira, S. Miller. – N. Y.: Springer, USA, 2007. – 358 p.

8. Chen, H. The Next Generation CDMA Technology / H. Chen. – Chichester: John Wiley & Sons Inc., 2007. – https://doi.org/10.1002/9780470022962.ch10

9. Alkhawaldeh, S.A. CDMA with transmit antenna diversity technique for broadband propagation systems / S. A. Alkhawaldeh // World Appl. Sci. J. – 2012. – Vol. 17, №9. – P. 1159–1166.

10. Kushwah, A. Performance estimation of 2x3 MIMO-MC-CDMA in Rayleigh fading channel / A. Kushwah, S. Manglasheril // Int. J. Comput. Trends Technol. (IJCTT). – 2014. – Vol. 9, №1. – P. 32–35. https://doi.org/10.14445/22312803/IJCTT-V9P105

11. Esmailzadeh, R. Pre-RAKE diversity combination for direct sequence spread spectrum communications systems / R. Esmailzadeh, M. Nakagawa // Proceedings of ICC’93 – IEEE International Conference on Communications, 23–26 May 1993. – Vol. 1. – P. 463–467. https://doi.org/10.1109/ICC.1993.397218

12. Esmailzadeh, R. Pre-RAKE diversity combining in time division duplex CDMA mobile communications / R. Esmailzadeh, E. Sourour, M. Nakagawa // IEEE 6th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. – 1995. – P. 431–435. https://doi.org/10.1109/25.764996

13. Jeong, I. A novel transmission diversity system in TDD-CDMA / I. Jeong, M. Nakagawa // IEEE 5th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications. – 1998. – Vol. 3. – P. 771–775. https://doi.org/10.1109/isssta.1998.722482

14. Transmitter antenna diversity and adaptive signaling using long range prediction for fast fading DS/CDMA mobile radio channels / S. Hu [et al.] // IEEE Wireless Communications and Networking Conference. – 1999. – Vol. 2. – P. 824–828. https://doi.org/10.1109/wcnc.1999.796779

15. Duel-Hallen, A. Long-range prediction of fading signals: enabling adaptive transmission for mobile radio channels / A. Duel-Hallen, S. Hu, H. Hallen // IEEE Signal Processing Magazine, Special Isue on Advances in Wireless and Mobile Communications. – 2000. – Vol. 17, № 3. – P. 62–75. https://doi.org/10.1109/79.841729

16. Eyceoz, T. Deterministic channel modeling and long-range prediction of fast fading mobile radio channels / T. Eyceoz, A. Duel-Hallen, H. Hallen // IEEE Communications Letters. – 1998. – Vol. 2, № 9. – P. 254–256. https://doi.org/10.1109/4234.718494

17. Desai, N. Space diversity for wireless communications systems – a review / N. Desai, G. Makawana // Int. J. Eng. Sci. Innovative Technol. (IJESIT). – 2013. – Vol. 2, №3. – P. 405–410.

18. Communications Systems: New Research / ed. V. Tuzlukov. – N. Y.: NOVA Science Publishers Inc., 2013. –423 p.

19. Tuzlukov, V. Signal processing by generalized receiver in DS-CDMA wireless communication systems / V. Tuzlukov // Contemporary Issues in Wireless Communications / ed. M. Khatib. – INTECH, 2015. – Ch. 4. – P. 79–158. https://doi.org/10.5772/58990

20. Rappaport, T.S. Wireless Communications / T.S. Rappaport. – New Jersey: Prentice Hall, 1996. – 736 p.

21. Jakes, W.C. Microwave Mobile Communications / W. C. Jakes. – N. Y.: IEEE Press., 1993. – 635 p. https://doi.org/10.1109/9780470545287

22. Tuzlukov, V. Bit error probability of quadriphase DS-CDMA wireless communication systems based on generalized approach to signal processing / V. Tuzlukov // Telecommun. Rev. – 2013. – Vol. 23, № 4. – P. 501–515.

23. Управление приемом и передачей сигналов в двусторонних системах с многократным пространственным разнесением / О.Р. Никитин [и др.] // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. – 2012. – № 5 (1). – C. 65–70.

24. Tuzlukov, V. Signal Processing in Radar Systems / V. Tuzlukov. – Boca Raton; London; New York; Washington, D.C: CRC Press, 2012. – 601 p.

25. Копысов, А.Н. Исследование алгоритма разнесенного приема частотно-временных сигналов декаметрового диапазона / А. Н. Копысов, И.З. Климов, М.В. Тюлькин // Интеллектуальные системы в производстве. – 2010. – Т. 16, №2. – C. 9–16.

26. Tuzlukov, V. Detection of spatially distributed signals by generalized receiver using radar sensor arrays / V. Tuzlukov // Advances in Communications and Media Research. –N. Y.: NOVA Science Publishers Inc., 2015. – Ch. 6. – P. 143–177.

27. Артемов, М. Л. Пространственное многоканальное адаптивное обнаружение радиосигналов в частотной области при неидентичных каналах приема / М. Л. Артемов, Е. Л. Абрамова, М. П. Сличенко // Радиотехника. – 2014. – №11. – C. 5–10.

28. Tuzlukov, V. Error probability performance of quadriphase DS-CDMA wireless communication systems based on generalized approach to signal processing / V. Tuzlukov // WSEAS Transactions on Communications. – 2014. – Vol. 13, №13. – P. 116–129.