Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка новых методов и алгоритмов формирования и обработки оптимальных канальных сигналов конечной длительности для повышения спектральной эффективности стационарных и мобильных систем связи, включая системы абонентского доступа при передаче цифровой информации

Номер контракта: 14.575.21.0020

Руководитель: Жиляков Евгений Георгиевич

Должность: зав. кафедрой

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
передача цифровой информации, стационарные и мобильные системы связи, системы абонентского доступа, формирование и обработка оптимальных канальных сигналов конечной длительности, спектральная эффективность

Цель проекта:
Исследование и разработка комплекса научно-технических решений направленных на создание методов и алгоритмов формирования и обработки оптимальных канальных сигналов конечной длительности как основы для разработки информационной технологии передачи цифровой информации с максимальной спектральной эффективностью.

Основные планируемые результаты проекта:
Принципы построения сигнально-кодовых конструкций на основе нового базиса ортогональных функций конечной длительности.
Метод формирования оптимальных канальных сигналов конечной длительности на основе разработанных сигнально-кодовых конструкций.
Метод обработки оптимальных канальных сигналов конечной длительности при декодировании разработанных сигнально-кодовых конструкций.
Алгоритм вычисления ортонормальных базисных функций сигнально-кодовых конструкций для формирования оптимальных канальных сигналов конечной длительности.
Алгоритм формирования оптимальных канальных сигналов конечной длительности.
Алгоритм обработки оптимальных канальных сигналов конечной длительности при декодировании сигнально-кодовых конструкций. Предложения и рекомендации по использованию результатов ПНИ.


Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Принципиально новый базис ортогональных функций с максимальной концентрацией энергии в заданной полосе частот при фиксированной длительности, позволяющий создать алгоритмы формирования и обработки сигнально-кодовых конструкций и соответствующие технологии высокоскоростной помехоустойчивой передачи информации с минимальными уровнями межканальной интерференции.
Уникальность предложенных решений проблемы повышения эффективности использования частотно - временных ресурсов систем передачи информации на основе методов формирования и обработки оптимальных канальных сигналов обусловлена новизной математического аппарата используемых базисных ортогональных функций конечной длительности, обладающих максимальной концентрацией энергии в заданной полосе частот.
Создание и реализация технологий применения предложенного базиса обеспечит конкурентные преимущества отечественных производителей телекоммуникационного оборудования стационарных и мобильных систем связи, включая системы абонентского доступа .
Очевидно, что достижение указанного результата в сочетании с созданием на этой основе технологий передачи информации окажет влияние на развитие телекоммуникаций в мировом масштабе.
Прогнозные оценки на основе вычислительных экспериментов показывают, что это дает возможность увеличения объемов информационного обмена в 1,3 раза по сравнению с технологией WiMax.
Для реализации технологии целесообразно создание специализированных процессоров формирования сигнально- кодовых конструкций и их дешифрирования при приеме. Именно это является основным ограничением и определяет риски реализуемости.


Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Областью применения результатов являются системы цифровые передачи информации.
Практическое внедрение планируемых результатов потребует создания программно- аппаратной реализации технологии формирования сигнально- кодовых конструкций и их дешифрирования на приемной стороне
Влияние планируемых результатов на развитие телекоммуникационных систем связано с возможностью обеспечения потенциально достижимой спектральной эффективности на основе создания новых программно- аппаратных средств для реализации алгоритмов формирования и дешифрирования сигнально- кодовых конструкций на основе новых ортогональных базисных функций, обладающих максимальной концентрацией энергии в заданных частотных интервалах.
РАзвитие исследований в том числе в рамках международного сотрудничества связано с оцениванием помехоустойчивости передачи информации при воздействии различного рода помех, а также таких проблем как пик- фактор, многолучевое распространение и т.д.

Текущие результаты проекта:
Разработан новый базис ортонормальных функций и алгоритмы формирования на их основе оптимальных сигнально- кодовых конструкций в смысле максимальной концентрации их энергий в заданной иполосе частот при фиксированной длительности канального сигнала и количестве передаваемых информационных символов.
Разработан алгоритм обработки канальных сигналов на приемной стороне.
Проведены вычислительные эксперименты по сравнительной оценке спектральной эффективности и помехоустойчивости при воздействиях флуктуационных помех. Показано, что по сравнению с WiMax достигается повышение спектральной эффективности в 1,2- 1,3 раза и более высокая помехоустойчивость особенно пери уменьшении отношения сигнал/шум.
Проведены исследования возможностей программно- аппаратной реализации разработанных алгоритмов на базе использования элементов отечественной вычислительной техники.