sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИsibsutis-383Research ArticleСтатьиИсследование пространственно-временно́й корреляционной модели для радиосистем с разносом передачиResearch of Space-Time Correlation Model for Radio Systems with Diversity TransmissionТимощукР. С.TimoshchukR. S.romantimo@mail.ruНосовВ. И.NosovV. I.nvi@sibsutis.ruСибГУТИRussian Federation201226102022043149Copyright © Тимощук Р.С., Носов В.И., 20222022Тимощук Р.С., Носов В.И.Timoshchuk R.S., Nosov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/383

Исследование помехоустойчивости MISO-систем различных порядков, представленное в данной статье, использует в качестве математической основы теорию разнесённого приёма сигналов по коррелированным каналам связи. В ходе исследования выводится обобщённый коэффициент пространственной корреляции. На основе теории квазиортогонального пространственно-временно́го кодирования выводится коэффициент взаимной корреляции векторов передаваемых сигналов. Используя коэффициент множественной корреляции, учитывающий влияние двух указанных выше факторов, строится матрица коэффициентов передачи канала. Оценка помехоустойчивости MISO-систем N- порядка выполнена на основе функции вероятности ошибки, вычисленной при помощи собственных чисел матрицы коэффициентов передачи канала. Приведены графики зависимости коэффициента битовых ошибок от отношения сигнал/шум, рассчитанные теоретически для нескольких частных случаев. Для подтверждения полученных теоретических результатов приводятся характеристики помехоустойчивости различных MISO-систем N -порядка, полученные с помощью компьютерного моделирования в среде MATLAB.

The research on MISO-systems noise-immunity of multiple diversity based on mathematical theory of diversity reception for correlated channels is presented in the article. As a result of the research, general spatial correlation coefficient is developed. Transmit signal cross-correlation coefficient based on the theory of quasiorthogonal space-time coding is developed. Channel coefficient matrix is developed using multiple-correlation coefficient that involves influence of two correlation factors. Bit error rate (BER) for MISO-system with M -diversity is estimated by error probability function based on eigenvalues of channel coefficient matrix. BER curves are calculated theoretically for several cases of MISO. MATLAB computer simulation results of BER are shown for several MISO-systems of M -diversity in order to support theoretical results.

пространственно-временно́е кодированиекод Аламоутиразнос передачиборьба с замираниямибеспроводная радиосвязьпространственная корреляцияSpace-time codingAlamouti codetransmit diversityfading mitigationwireless communicationsspatial correlationsmart-antennaReferencesD.O. Reudink. Properties of mobile radio propagation above 400 MHz//IEEE Transactions on Vehicular Technology, Nov 1974., vol.23, no 1, p.143-160.D.O. Reudink. Properties of mobile radio propagation above 400 MHz//IEEE Transactions on Vehicular Technology, Nov 1974., vol.23, no 1, p.143-160.W.C. Jakes. A Comparison of specific space diversity techniques for reduction of fast fading in UHF mobile radio systems//IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. VT-20, no. 4, p.81-91.W.C. Jakes. A Comparison of specific space diversity techniques for reduction of fast fading in UHF mobile radio systems//IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. VT-20, no. 4, p.81-91.Alamouti S.М. Space-time block coding: A simple transmitter diversity technique for wireless communications. – IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Oct. 1998, vol. 16, p.1451–1458.Alamouti S.М. Space-time block coding: A simple transmitter diversity technique for wireless communications. – IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Oct. 1998, vol. 16, p.1451–1458.V.Tarokh, H.Jafarkhanit, A.R.Calderbank. The application of orthogonal designs to wireless communications//Killarney Ireland., 1998, June 22-26, p.703-709.V.Tarokh, H.Jafarkhanit, A.R.Calderbank. The application of orthogonal designs to wireless communications//Killarney Ireland., 1998, June 22-26, p.703-709.S.O. Rice. Mathematical analysis of random noise//Bell System Technical Journal, vol. 23, p.282-332, July 1944.S.O. Rice. Mathematical analysis of random noise//Bell System Technical Journal, vol. 23, p.282-332, July 1944.H. Stark and J.W. Woods. Probability, random processes, and estimation theory for engineers, Pren Prentice Hall, New Jersey, 2nd edition, 1994, p.32-48.H. Stark and J.W. Woods. Probability, random processes, and estimation theory for engineers, Pren Prentice Hall, New Jersey, 2nd edition, 1994, p.32-48.G.D. Durgin and T.S. Rappaport. A basic relationship between multipath angular spread and narrowband fading in a wireless channel//IEEE Electronics Letters, vol. 34, no. 25, p.2431-2432.G.D. Durgin and T.S. Rappaport. A basic relationship between multipath angular spread and narrowband fading in a wireless channel//IEEE Electronics Letters, vol. 34, no. 25, p.2431-2432.A.M.D. Turkmani, A.A. Arowojolu, P.A. Jefford, and C.J. Kellett. An experimental evaluation of the performance of two-branch space and polarization diversity schemes at 1800 MHz//IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 44, no. 2, p.318-326.A.M.D. Turkmani, A.A. Arowojolu, P.A. Jefford, and C.J. Kellett. An experimental evaluation of the performance of two-branch space and polarization diversity schemes at 1800 MHz//IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 44, no. 2, p.318-326.Андронов И.С., Финк Л.М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. – М.: Советское радио, 1971. – 408с.Андронов И.С., Финк Л.М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. – М.: Советское радио, 1971. – 408с.Mahwah N.J. Applied multiple regression. Correlation analysis for the behavioral sciences//Erlbarum Associates. MBSFaculty. 2003, Vol. 1., p.43-57.Mahwah N.J. Applied multiple regression. Correlation analysis for the behavioral sciences//Erlbarum Associates. MBSFaculty. 2003, Vol. 1., p.43-57.Б.Скляр. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение. – М.:Вильямс, 2007г. -1104с.Б.Скляр. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение. – М.:Вильямс, 2007г. -1104с.W.C. Jakes. Microwave Mobile Communications//IEEE Press, New York, 1974. p.39-45.W.C. Jakes. Microwave Mobile Communications//IEEE Press, New York, 1974. p.39-45.M.J. Gans. A power-spectral theory of propagation in the mobile radio environment//IEEE Transactions on Vehicular Technology. vol. VT-21, no. 1, p.27-38.M.J. Gans. A power-spectral theory of propagation in the mobile radio environment//IEEE Transactions on Vehicular Technology. vol. VT-21, no. 1, p.27-38.A. van Zelst. A compact representation of spatial correlation in MIMO radio channels//Proc. of the 10th Mediterranean Electrotechnical Conf. (MELECON) 2000, vol. 3, May 2000, p.1218-1221.A. van Zelst. A compact representation of spatial correlation in MIMO radio channels//Proc. of the 10th Mediterranean Electrotechnical Conf. (MELECON) 2000, vol. 3, May 2000, p.1218-1221.D. Shiu, G.J. Foschini, M.J. Gans, J.M. Kahn. Fading correlation and its effect on the capacity of multielement antenna systems//IEEE Transaction On Communications, Vol. 48, No. 3, 2000., p.502-513.D. Shiu, G.J. Foschini, M.J. Gans, J.M. Kahn. Fading correlation and its effect on the capacity of multielement antenna systems//IEEE Transaction On Communications, Vol. 48, No. 3, 2000., p.502-513.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.