Диссертация (1143626), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Имитационное моделирование проводилось в среде MATLAB с использованием вычислительногооборудованиясуперкомпьютерногоцентра«Политехнический»(http://www.scc.spbstu.ru).Обоснованность полученных результатов обеспечивается применениемапробированного метода численного решения оптимизационных задач, корректностью постановок и решения задач, вводимых ограничений, формулировок ивыводов, и подтверждается совпадением полученных результатов с известнымидля частных случаев.103Достоверность полученных результатов определяется хорошим совпадением частных результатов имитационного моделирования с аналитическими результатами. В частности, значения полученного выигрыша в спектральной эффективности для сигналов PR-SEFDM и RRC-SEFDM по отношению к сигналамOFDM близки к аналогичным результатам, полученным для сигналов FTN и PRSпо отношению к сигналам с линейной модуляцией и sinc-импульсами.
Кривыепомехоустойчивости для подоптимального алгоритма M-BCJR стремятся к кривым помехоустойчивости оптимального алгоритма BCJR при стремлении числавыживающих на каждом такте путей M к максимальному значению.104Список литературы1.Ghosh, A., Zhang, J., Andrews, J.G., and Muhamed, R. (2010) Fundamentals ofLTE, Pearson Education.2.Ochiai, H. and Imai, H. (2001) On the distribution of the peak-to-average power ratioin OFDM signals.
IEEE Trans. Commun., 49 (2), 282 – 289.3.H. G. Myung, “Introduction to single carrier FDMA,” 15th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2007), Poznan, Poland, Sept. 3 – 7, 2007, pp.2144 – 2148.4.Rodrigues, M. and Darwazeh, I. (2003) A spectrally efficient frequency divisionmultiplexing based communications system, in Proceedings of 8th InternationalOFDM Workshop, Hamburg, pp. 48–49.5.S. Isam and I.
Darwazeh, “Simple DSP-IDFT techniques for generating spectrally efficient FDM signals”, IEEE, IET Int. Symp. Commun. Syst., Netw., Digital Signal Process., pp. 20-24, 2010.6.S. Isam, I. Kanaras and I. Darwazeh, “A truncated SVD approach for fixed complexity spectrally efficient FDM receivers,” Proc. IEEE Wireless Commun.Netw. Conf., pp. 1584-1589, 2011.7.S. Isam, I.
Darwazeh, “Design and performance assessment of fixed complexityspectrally efficient FDM receivers,” Proc. IEEE 73rd Veh. Technol. Conf., pp.1-5, 2011.8.T. Xu, I. Darwazeh, “Spectrally efficient FDM: Spectrum saving technique for5G?” 1st Int. Conf on 5G for Ubiquitous Connectivity (5GU), pp. 273-278, 2014.9.T. Xu, R. C. Grammenos, and I. Darwazeh, “FPGA implementations of realtime detectors for a spectrally efficient FDM system,” in Telecommunications(ICT), 2013 20th Int. Conf.
on, pp. 1-5, 2013.10.Xu, I. Darwazeh, “Bandwidth Compressed Carrier Aggregation,” in Communication Workshop (ICCW), 2015 IEEE Int. Conf. on, pp. 1107-1112, 2015.10511.J. Huang, Q. Sui, Z. Li, F. Ji, “Experimental Demonstration of 16-QAM DDSEFDM with Cascaded BPSK Iterative Detection,” IEEE Photonics Journal,Vol. 8, no. 3, June 2016.12.Viholaimen, A., Bellanger, M., and Huchard, M.
(2008) Prototype filter andstructure optimization, Tech. Rep., PHYDYAS.13.Bellanger, M. (2010) FBMC physical layer: a primer, Tech. Rep., PHYDYAS.14.Schaich, F. and Wild, T. (2014) Waveform contenders for 5G – OFDM vs.FBMC vs. UFMC, in 6th Int. Symp. Commun. Cont. Sig. Proc. (ISCCSP), 2014,IEEE, pp. 457–460.15.Fettweis, G., Krondorf, M., and Bittner, S. (2009) GFDM - generalized frequency division multiplexing, in Proc. Vehicular Tech.
Conf., Barcelona, Spain,pp. 1–4.16.N. Michailow et al., "Generalized frequency division multiplexing for 5th generation cellular networks", IEEE Trans. Commun., vol. 62, no. 9, pp. 3045-3061,Sep. 2014.17.Wunder, G., Jung, P., Kasparick, M., Wild, T., Schaich, F., Chen, Y., Brink, S.,Gaspar, I., Michailow, N., Festag, A. et al. (2014) 5GNOW: non-orthogonal,asynchronous waveforms for future mobile applications. IEEE Commun.
Mag.,52 (2), 97–105.18.Wunder, G., Kasparick, M., Brink, S., Schaich, F., Wild, T., Gaspar, I., Ohlmer,E., Krone, S., Michailow, N., Navarro, A. et al. (2013) 5GNOW: Challengingthe LTE design paradigms of orthogonality and synchronicity, in Proc. VehicularTech. Conf., Dresden, Germany.19.Vakilian, V., Wild, T., Schaich, F., Ten Brink, S., and Frigon, J.F. (2013) Universal-fltered multi-carrier technique for wireless systems beyond LTE, inGlobecom Workshops, IEEE, pp. 223–228.20.J.E. Mazo. Faster-than-Nyquist signaling, Bell System Technical Journal, vol.54, no. 8, pp.
1451-1462, 1975.21.A.D. Liveris and C. N. Georghiades, “Exploiting faster-than-Nyquist signaling,”IEEE Trans. Comm., vol. 51, no. 9, pp. 1502–1511, 2003.10622.Said and J.B. Anderson. Bandwidth-efficient coded modulation with optimizedlinear partial-response signaling, IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 44, no.2, pp.701-713, 1988.23.G. D. Forney, Jr. Correlative level coding and maximum-likelihood decoding,IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-17, pp. 586-594, Sept.
1971.24.A. Said, “Design of optimal signals for bandwidth-efficient linear coded modulation,” Ph.D. dissertation; also in Communication, Information and Voice Processing Report Series, TR94-1, Electrical, Computer and Systems Dept., Rensselaer Polytech. Inst., Troy, NY, Feb. 1994.25.Гельгор, А.Л. Преодоление “барьера” Найквиста при использовании одночастотных неортогональных многокомпонентных сигналов / А.Л. Гельгор,А.И. Горлов, Е.А. Попов // Радиотехника. – 2015.
– № 1. – С. 32-48.26.Viterbi, A. J. Error bounds for convolutional codes and an asymptotically optimum decoding algorithm / A. J. Viterbi // Information Theory, IEEE Transactions on. – 1967. – Vol. 13, Issue: 2. – pp. 260-269.27.Bahl, L. Optimal decoding of linear codes for minimizing symbol error rate(Corresp) / L. Bahl, J. Cocke, F.
jelinek, J. Raviv // Information Theory, IEEETransaction on. – 1974. – Vol. 20, Issue: 2. – pp. 284-287.28.U. Fincke and M. Pohst, “Improved methods for calculating vectors of shortlength in a lattice, including a complexity analysis,” Mathematics of computation, vol. UME 44, number 170, pages 463-471, April.
1985.29.Babak Hassibi and Haris Vikalo, “On the Sphere-Decoding Algorithm I. Expected Complexity,” IEEE Trans. sig. proc., vol. 53, no. 8, 2005.30.J. B. Anderson, "Limited search trellis decoding of convolutional codes," IEEETrans. Inform. Theory, vol. 35, pp. 944-955, Sept. 1989.31.Frans V., Anderson J. Concatenated decoding with a reduced-search BCJR algorithm // IEEE Journal on selected Areas in Communications/ – 1998/ № 16(2).– pp. 186-195.32.Fragouli C., Seshadri N., and Turin W.
Reduced-trellis equalization using theM-BCJR algorithm // Wirel. Commun. Mob. Comput. 2001; 1:397–406.10733.Gorlov, A. Root-raised cosine versus optimal finite pulses for Faster-thanNyquist generator / A. Gelgor, Van Phe Nguyen // Internet of Things, SmartSpaces, and Next Generation Networks and Systems. – 2016. Springer International publishing. – pp 628-640.34.Горлов, А.И. Использование оптимальных финитных импульсов как способ наилучшего введения управляемой межсимвольной интерференции /Гельгор А.Л, Ван Фе Нгуен // Радиотехника. – 2016. – №12, – С.
112-120.35.Van Phe Nguyen. An intentional introduction of ISI combined with signal constellation size increase for extra gain in bandwidth efficiency / A. Gorlov, A.Gelgor // Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks andSystems. – 2017. Springer International Publishing. – pp 644-652.36.Нгуен Ван Фе. Достижение максимальной спектральной эффективностипутём одновременного увеличения размера сигнального созвездия и введения управляемой межсимвольной интерференции / Горлов А.И, ГельгорА.Л // Радиотехника.
– 2018. – №1, – С. 42-48.37.Gelgor, A. The design and performance of SEFDM with the Sinc-to-RRC modification of subcarriers spectrums / A. Gorlov, Van Phe Nguyen // AdvancedTechnologies for Communications (ATC), 2016 IEEE International Conferenceon. pp. 65-69.38.Gelgor, A.
Performance analysis of SEFDM with optimal subcarriers spectrumshapes / A. Gorlov, Van Phe Nguyen // Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), 2017 IEEE International. pp. 1-5.39.Гельгор, А.Л. Повышение эффективности SEFDM путем замены спектральных sinc-импульсов на RRC-импульсы / Горлов А.И, Ван Фе Нгуен //Радиотехника. – 2016. – №12, – С. 105-111.40.Гельгор, А.Л. Повышение спектральной и энергетической эффективностисигналов SEFDM путём использования оптимальных импульсов в качествеформы спектров поднесущих / Горлов А.И, Ван Фе Нгуен // Радиотехника.– 2017. – №1, – С.
49-56.108Приложение 1Таблица 1. Параметры спектральных оптимальных импульсов, L = 8, 2-PAM№T99%/T, d2свКоэффициенты импульсы a0 … aL–11T99%/T = 0,750001,0000000000000000,745344354025944-0,618518755620976-0,5747744048601470,3127480954716240,1187995364880770,1019214450389940,3068828318679321,000000000000001,02669214814928-0,505453217487544-1,04505403624026-0,1687774654458010,011479716475690-0,3257682669160600,0068832217657521,000000000000001,307541539109740,180242720966442-0,873419768228555-0,332526934198221-0,0961827458994678-0,546437635558309-0,6392154513601431,000000000000001,640987639668661,16970998298357-0,0292446096826299-0,1208578278415180,1824605908824150,230320040878019-0,1749022246712291,000000000000001,751062957682921,364330401289670,179250979993539-0,2434199851472570,1286008707138110,4448236321645520,0285520587457923d2св = 2,02T99%/T = 0,70313d2св = 1,63433T99%/T = 0,65625d2св = 1,46204T99%/T = 0,60938d2св = 1,29765T99%/T = 0,56250d2св = 1,19071096T99%/T = 0,51563d2св = 0.94277T99%/T = 0,46875d2св = 0,83268T99%/T = 0,42188d2св = 0,71769T99%/T = 0,37500d2св = 0,517610T99%/T = 0.32813d2св = = 0,35391,000000000000002,305912734178562,104016568464220,660927487107736-0,603425021013661-0,5898569162968030,2912008086084770,4148077042107951,000000000000002,450647215606882,586806101027491,745504496770910,403081401966391-0,996711551443661-0,988076404224855-0,1976290622022701,000000000000002,032000277930482,379842906594451,650380535025210,554454114692975-0,676529983806534-0,816504179258405-0,2899396658665251,000000000000001,939745803170962,693649409981342,392870005644481,668925224257650,409272748538260-0,268945008635505-0,5165989124295441,000000000000002,007128410587942,876216429119513,089368285941492,577565800837041,557607589132120,570651794398129-0,194972118621446110Таблица 2.
Параметры спектральных оптимальных импульсов, L = 8, 4-PAM№T99%/T; d2свКоэффициенты импульсы a0…aL–11T99%/T = 0,750001,0000000000000000,729299807467335-0,616425793263377-0,5475537070690470,2933118909470920,1036058611246810,0981182269465890,2832313277322091,000000000000001,02530619417096-0,502057932164067-1,04188529264783-0,1700182854354770,011018133374736-0,3279207967195350,0055639507783201,000000000000001,303125272095060,180785022973583-0,870838338156197-0,332433707129941-0,0978077024934845-0,543614990114592-0,6392155571743431,000000000000001,598589285949480,954301159038108-0,178474643217725-0,1934306516850420,2388691120126270,209082735596496-0,2095986729974571,000000000000001,569779863592481,23336205769031-0,244693330821817-0,6219259343975310,01073353131234470,7259458661553640,504523859224504d2св = 0,82T99%/T = 0,70313d2св = 0,65373T99%/T = 0,65625d2св = 0,58484T99%/T = 0,60938d2св = 0,50415T99%/T = 0,56250d2св = 0,38731116T99%/T = 0,51563d2св = 0.31537T99%/T = 0,46875d2св = 0,27158T99%/T = 0,42188d2св = 0,23459T99%/T = 0,37500d2св = 0,155410T99%/T = 0.32813d2св = 0,11421,000000000000001,620786484169221,711679388657250,223400186928252-0,879183697753535-1,22149933256205-0,5255072469133000,0058016592316031,000000000000001,626147334067772,316374409508381,823879894656770,540684244788588-0,551456455242478-0,729694692800026-0,6891890960459591,000000000000001,644380484371592,027917106080361,581071091966780,541982349434605-0,496353849150899-0,690536884616150-0,6281916379887981,000000000000001,700150628489092,366450432568112,294790940691901,515573773614340,532004828553508-0,053631457573136-0,4826885423556721,000000000000001,499013036545552,135779751251052,318592227554852,303045937263241,353772033261480,8658757378735830,143402328679835112.