Анализ помехоустойчивости двухступенчатого канального кодирования при некогерентной передаче в многолучевом канале с замираниями и доплеровским рассеянием

Аннотация

Введение: в высокомобильных системах связи некогерентные схемы передачи со сравнительно простым канальным кодированием рассматриваются в качестве перспективной альтернативы традиционным когерентным методам передачи, при которых на получение точной оценки параметров канала (например, посредством периодической передачи пилот-сигналов) тратится непропорционально большая доля ресурсов. Отсутствие в приемнике высокомобильной системы связи оценок текущих параметров канала сопровождается как появлением определенных ограничений на совместный выбор эффективных методов канального кодирования и модуляции, так и необходимостью разработки процедур достаточно точного анализа помехоустойчивости. Цель: анализ помехоустойчивости двухступенчатой кодированной передачи в многолучевом канале с доплеровским рассеянием с использованием амплитудно-фазовой модуляции и некогерентным приемом на внутренней ступени декодирования. Результаты: для канала с многолучевым распространением и доплеровским рассеянием представлен сценарий некогерентной передачи на основе двухступенчатого канального кодирования с перемежением между ступенями и внутренним кодом, ориентированным на использование с амплитудно-фазовой модуляцией. Приведено описание общей схемы декодирования двухступенчатой конструкции для общей модели канала с произвольным профилем многолучевости и доплеровским рассеянием, включая указание в явном виде возможности существенного снижения сложности декодирования на внутренней ступени в случаях медленных и быстрых замираний в канале. Выполнен анализ помехоустойчивости двухступенчатого канального кодирования на основе разработанного применительно к рассмотренному сценарию метода точного вычисления аддитивной границы вероятности ошибочного декодирования, базирующегося на получении точного выражения для попарной вероятности. Практическая значимость: комбинирование двухступенчатой схемы канального кодирования с амплитудно-фазовой модуляцией обеспечивает возможность существенно расширить совокупность рациональных вариантов организации передачи для рассматриваемого сценария передачи, позволяя обеспечить приемлемый уровень помехоустойчивости в широком диапазоне изменения как величины доплеровского рассеяния в канале, так и профиля многолучевости. Заметное повышение точности оценивания вероятности ошибочного декодирования, достигаемое при использовании предложенного метода точного вычисления попарной вероятности ошибки, позволяет повысить эффективность процедур, связанных с выбором конкретных схем кодирования в многолучевом канале с доплеровским рассеянием.