Исследование нелинейных искажений радиосигнала в системе CDMA с квадратурно-амплитудной модуляцией

Аннотация

Постановка проблемы: нелинейные искажения группового сигнала в цифровых радиосистемах абонентского доступа с прямым расширением спектра, кодовым разделением каналов и квадратурно-амплитудной модуляцией приводят к увеличению вероятности цифровых ошибок и ухудшению качества индивидуальных абонентских каналов. Цель: установление количественной зависимости вероятности цифровых ошибок в абонентских каналах от степени нелинейных искажений групповых видео- и радиосигналов. Знание этой зависимости необходимо для обоснования требований к амплитудным характеристикам усилителей, входящих в состав многоканальных видео- и радиотрактов. Методы: реальный групповой сигнал представлен в виде суммы трех компонентов - неискаженной части сигнала, коррелированной с ним мультипликативной и некоррелированной аддитивной помехи. Построена и применена компьютерная модель передаваемого сигнала, учитывающая, в отличие от традиционных методов анализа, не только статистические, но и комбинаторные свойства сложного группового сигнала с кодовым разделением. Приемлемая погрешность оценки помехоустойчивости достигается путем аппроксимации реального распределения смеси сигнала с помехами при помощи полиномов Эрмита и рядов Грама - Шарлье. Результаты: показано, что обычное гауссово представление помех и линеаризация характеристик нелинейных элементов приводят к завышенным оценкам помехоустойчивости. Анализ комбинаторики группового сигнала позволил оценить как раздельное, так и совокупное влияние каждого из параметров нелинейных трактов на реальную помехоустойчивость системы. Законы распределения смеси канальных функций Радемахера - Уолша с шумом в нелинейном тракте, а также конкретные результаты расчета вероятности ошибок представлены в аналитической и графической форме. Практическая значимость: результаты исследования и вытекающие из них рекомендации по заданию технических требований к групповым трактам систем с кодовым разделением позволяют повысить помехоустойчивость абонентских каналов доступа и могут быть использованы в процессах теоретических исследований, технической разработки, производства и внедрения новых высокоскоростных цифровых систем передачи.