Многополосная модуляция и методы работы со множеством пользователей

жүктеу/скачать 1.84 Mb.

бет	4/7
Дата	24.02.2016
өлшемі	1.84 Mb.
	#17666

1 2 3 4 5 6 7

6.4 Многополосная модуляция и методы работы со множеством пользователей

6.4.1 Многополосное мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (MB-OFDM)

MB-OFDM делит спектр на несколько субполос. Данные передаются через полосы с использованием частотно-временного кода (TFC). Внутри каждой субполосы для передачи информации используется схема модуляции OFDM.

6.4.2 Скачкообразное изменение частоты для многополосных сигналов (FH-СШП)

В сигнале FH-СШП сигнал на короткое время попадает в одну из нескольких полос частот. Такие скачки между полосами выполняются в соответствии с предварительно согласованным шаблоном (единообразно или разнообразно).

Многополосная система может основываться на принципе передачи различных символов в различных полосах частот в виде периодической последовательности, что очень похоже на скачкообразное изменение частоты. Могут применяться различные способы работы, получаемые в результате изменения скорости скачков, символов и числа полос.

6.4.3 Многочастотная модуляция с разделением во времени для многополосных сигналов

Многочастотная модуляция с разделением во времени – это схема модуляции, аналогичная скачкообразному изменению частоты, поскольку в ней используются многополосные сигналы, но ее отличие в том, что полосы связаны друг с другом. Главное преимущество этого метода – то, что он позволяет увеличить число битов на символ и, следовательно, снизить скорость передачи символов. Это уменьшает влияние межсимвольных помех, создаваемых разбросом задержек.

6.4.4 Гибкий многостанционный доступ с частотным разнесением для многополосных сигналов

В схеме гибкого многостанционного доступа СШП с частотным разнесением для множества пикосотовых беспроводных сетей персонального доступа используются специально разработанные матрицы кодирования и декодирования для достижения устойчивости к помехам от множества пользователей (MUI), применения разнообразных вариантов расширения спектра, полной реализации возможности разнесения в условиях многолучевости и обеспечения различной эффективности использования спектра (от низких до средних и высоких скоростей передачи данных).

7 Общий режим сигнализации (CSM)

CSM – это возможный метод, при помощи которого устройства, использующие различные технологии СШП, могут координировать свои действия и, теоретически, уменьшать свое воздействие на системы, работающие в рамках различных служб радиосвязи.

8 Эффекты многолучевости

Широкая полоса пропускания необходима для преодоления замираний из-за многолучевости в условиях работы внутри помещений. В таких условиях разброс времени задержки между различными многолучевыми отражениями будет небольшим, и, следовательно, когерентная ширина полосы канала будет большой. Следовательно, в условиях работы внутри помещений устройства связи СШП устойчивы к замираниям из-за многолучевости, поскольку они имеют широкую полосу пропускания и, следовательно, в приемнике можно решить проблему комбинирования близко расположенных многолучевых компонентов.

На рисунке 1 сравнивается статистика сигнала многолучевых замираний для сигналов с шириной полосы 4 МГц и 1,4 ГГц. Сигналам с более широкой полосой присущая меньшая вероятность проявления глубоких замираний по отношению к среднему уровню сигнала.

РИСУНОК 1

Функция плотности вероятности импульсного сигнала СШП
длительностью 0,7 нс (BW = 1,4 ГГц) и узкополосного сигнала с полосой 4 МГц

Во время своего распространения субнаносекундный импульсный сигнал рассеивается, что может привести к Рэлеевским замираниям в частотной области. Однако, каждое из полученных отражений представляет собой независимый сигнал, поэтому может использоваться приемник RAKE для когерентного суммирования энергии в каждом импульсном сигнале, который принимается от каждого многолучевого компонента, для обеспечения усиления при однополосном приеме.

9 Возможности получения изображения и определения местоположения

Передачи СШП могут проникать сквозь стены и препятствия и обеспечивать высокоточное определение местоположения. Эти свойства могут также быть полезными в применении для обнаружения движения людей и объектов. Например, применения формирования радиолокационных изображений могут использоваться правоохранительными органами, спасателями и пожарными для обнаружения людей, скрытых за стенами или под обломками в таких ситуациях, как спасение заложников, спасение людей во время пожара, из разрушенных зданий или после схода лавин. Системы СШП могут использоваться в больницах и клиниках для разнообразных медицинских применений для получения изображений органов внутри тела человека или животного. Системы СШП могут также использоваться в следующих применениях:

– для обнаружения объектов, таких, как месторождения минералов, металлических и неметаллических труб, электрических кабелей в стенах и пластиковых наземных мин;

– для измерения толщины льда замерзших озер и определения состояния взлетно-посадочных полос в аэропортах;

– в криминалистических и археологических исследованиях; и

– для обнаружения повреждений в мостах и скоростных автомагистралях.

Приложение 3

Технические и эксплуатационные характеристики устройств,
использующих технологию СШП

1 Эксплуатационные характеристики

Технология СШП может быть интегрирована в многочисленные применения. Некоторые устройства СШП могут поддерживать несколько применений. Примеры основных категорий применений СШП и их эксплуатационные характеристики приведены в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1

Эксплуатационные характеристики применений

СШП приложение	Эксплуатационные характеристики
1 Формирование радиолокационных изображений	– Профессионалами применяется довольно редко в ограниченном количестве – Использование ограничено определенными местами или географическими точками
Радар подземного зондирования	– Профессионалами применяется довольно редко на отдельных участках и в определенных местах – Для конкретного применения может существовать ограниченное число устройств, которые непрерывно работают на дорогах в подвижном варианте – Передача направлена к земле
Формирование радиолокационных изображений предметов в стенах	– Довольно редко применяется на отдельных участках – Профессиональные пользователи: обычно инженеры, конструкторы и профессиональные строители – Передача направлена к стене – Устройства работают, как правило, в непосредственном контакте со стеной для максимизации разрешающей способности и чувствительности
Формирование радиолокационных изображений предметов, расположенных за стенами	– Устройство транспортируемое – Применяется квалифицированным персоналом: обычно, полицией, бригадами скорой помощи, службами безопасности и военными – Довольно редко применяется на отдельных участках – Имеется в ограниченном количестве – Передача направлена к стене – Устройства могут работать на некотором расстоянии от стены для максимизации безопасности работы в случае враждебных действий
Формирование изображений медицинского характера	– Может использоваться в различных применениях здравоохранения для получения внутренних изображений тела человека или животного – Стационарное, для использования в помещении применяется довольно редко и только квалифицированным персоналом – Передача направлена к телу
2 Наблюдение	– Работает в качестве "охранного ограждения" формируя стационарное радиочастотное поле внутри периметра и обнаруживая проникновение людей или объектов в это поле – Непрерывное использование внутри и вне помещений в стационарном режиме
3 Автомобильный радиолокатор	– Подвижное использование – На скоростных магистралях и главных дорогах может наблюдаться высокая плотность таких устройств – Использование только на наземном транспорте – Передача обычно ведется в горизонтальном направлении
4 Измерения	– Стационарное применение внутри и вне помещений
5 Обнаружение местоположения и отслеживание передвижения	– Как правило имеет фиксированную инфраструктуру; применение, главным образом, стационарное – Постоянно осуществляется подтверждающий контроль работы передатчиков
6 Связь	– В определенных условиях внутри помещения, например, в офисных зданиях может наблюдаться высокая плотность таких устройств – Некоторые применения используются довольно редко, например, беспроводная "мышка" СШП; другие могут работать в течение большого процента времени, например, линия передачи видеоизображений – Возможно также использования вне помещений