УДК 621.396.2.019.4 : 621.391.254

В.В. Приступа (Інститут телекомунікацій та глобального інформаційного простору НАН України, Україна)

МЕТОД АДАПТИВНОГО УПРАВЛІННЯ ВНУТРІШНІМИ ТА ЗОВНІШНІМИ КОДАМИ В ВІДОМЧИХ СИСТЕМАХ

В сучасних системах радіозв’язку широко використовується один із методів формування широкосмугових сигналів - метод ортогонального частотного розділення з мультиплексуванням (OFDM) [1]. Ідея OFDM полягає в тому, що потік переданих даних розподіляється по множині частотних підканалів і передача ведеться паралельно у всіх цих підканалах. При цьому висока швидкість передачі досягається саме за рахунок одночасної передачі даних по всіх підканалах, а швидкість передачі в окремому підканалі може бути і невисокою. Основними перевагами даної технології є відносно висока стійкість щодо частотно-селективних завмирань і вузькосмугових завад, а також висока спектральна ефективність. Щоб забезпечити встановлені стандартами швидкості передачі інформації, використовуються різні ступені кодування завадостійкими кодами і різні види модуляції піднесучих сигналу. Кожна із піднесучих модулюється своїм потоком даних, причому ступінь кодування і метод модуляції залежать від швидкості передачі даних.

Перспективним напрямком при вирішенні завдання підвищення достовірності та пропускної спроможності відомчих систем радіозв’язку є розробка технологій адаптивного формування та обробки OFDM-сигналів в поєднанні з внутрішніми та зовнішніми кодами.

В якості внутрішнього коду розглядаються коди Уолша для формування ортогональних складових сигналу, які за допомогою генератора псевдовипадкової послідовності будуть змінювати свою частоту при поєднанні у сигнал OFDM. Як зовнішні коди розглядаються коди Рида-Соломона.

Задача полягає у відшуканні вектора структури системи і управління , що забезпечують екстремум цільової функції при заданому векторі і обмеженнях g_i і G_i:

,

де N_u – число незалежних компонент ; g_i і G_i – задані функції, незалежні і несуперечливі [2].

За показник оптимальності процесу адаптації виберемо квадрат сумарної помилки (відхилення регульованої величини від заданої):

,

де е_д(t) – динамічна помилка е_д(t)= Р_пом(t) – Р_{пом.потр};

Уведемо деякі обмеження. Так, при аналізі вважатимемо, що число похідних Р_пом(t) обмежено, а характеристики випадкових дій (навмисних завад) відомі з точністю до параметрів. Крім того, вважатимемо, що зміна параметрів дій відбувається набагато повільніше в порівнянні з перехідними процесами в даній системі.

Для реалізації принципу самонастроювання в методі застосований підхід, відповідно до якого знаходиться градієнт, що визначається виразом

,

де u_i – регульовані параметри внутрішніх та зовнішніх кодів, число яких дорівнює r.

Необхідною умовою оптимальності є рівність

.

Результати моделювання розробленого методу показали, що адаптивний вибір внутрішніх кодів формування ортогональних складових сигналу в поєднанні з зовнішніми дозволєю підвищити достовірність систем передачі інформації. Отримані результати можна використовувати в відомчих системах, які функціонують в умовах постановки навмисних завад.

ВИКОРИСТАНІ ДЖЕРЕЛА

1. Khan F. LTE for 4G Mobile Broadband. Air Interface Technologies and Performance / Khan F. – Cambridge: Cambridge University Press, 2009. – 509 p.

2. Вощинин А.П. Оптимизация в условиях неопределенности / А.П. Вощинин, Г.Р. Сотиров. – Изд-во МЭИ (СССР), «Техника», 1989. – 224 с.