RU2177207C2 - Приемник мобильной системы связи и способ приема в мобильной системе связи - Google Patents

Приемник мобильной системы связи и способ приема в мобильной системе связи Download PDF

Info

Publication number
RU2177207C2
RU2177207C2 RU98113722/09A RU98113722A RU2177207C2 RU 2177207 C2 RU2177207 C2 RU 2177207C2 RU 98113722/09 A RU98113722/09 A RU 98113722/09A RU 98113722 A RU98113722 A RU 98113722A RU 2177207 C2 RU2177207 C2 RU 2177207C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
interference
adaptive
reception
antenna array
Prior art date
Application number
RU98113722/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU98113722A (ru
Inventor
Чанг-Хун ОХ
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Publication of RU98113722A publication Critical patent/RU98113722A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2177207C2 publication Critical patent/RU2177207C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/7103Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • H04B1/7105Joint detection techniques, e.g. linear detectors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/7103Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • H04B1/7107Subtractive interference cancellation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842Weighted combining
    • H04B7/086Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming

Abstract

Предложен приемник мобильной системы связи, в котором адаптивная антенная решетка имеет множество адаптивных антенных элементов, каждый из которых имеет адаптивный линейный фильтр для формирования луча в направлении полезного сигнала, и адаптивный процессор, работающий в реальном времени, для управления диаграммами направленности луча и направленностью антенных элементов в соответствии с углом приема полезного сигнала, для исключения сигнала помехи, принятого под углом, отличным от угла приема полезного сигнала. Компенсатор помехи, соединенный с адаптивной антенной решеткой, имеет множество обнаружителей сигнала помехи, каждый из которых включает смеситель, интегратор и фильтр. Указанный компенсатор помех обнаруживает сигнал взаимной помехи от множества пользователей в полезном сигнале и исключает указанный сигнал помехи. Техническим результатом является создание приемника и способа приема в системе радиосвязи, которые могут улучшить характеристики приема за счет использования адаптивной антенной решетки и компенсатора помех, соединенных последовательно друг с другом. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к приемнику мобильной системы связи и, в частности, к устройству и способу, обеспечивающим исключение сигнала помехи за счет использования адаптивной антенной решетки и компенсатора помех, которые соединены последовательно.
Предшествующий уровень техники
В последнее время быстрыми темпами развиваются системы мобильной связи. В этой связи большое внимание уделяется развитию системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР). Имеются, в основном, два типа систем МДКР: система с прямой модуляцией последовательностью, использующая технологию расширения спектра, и система со скачкообразной перестройкой частоты. В Корее была разработана и введена в действие цифровая система связи МДКР с прямой модуляцией последовательностью. Эта система была выбрана и для использования в системе персональной связи.
Основной причиной снижения эффективности системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью является замирание, обусловленное многолучевым распространением радиоволн, и взаимные помехи в результате использования одного и того же канала множеством пользователей. Иными словами, эффективность системы может быть улучшена только путем ослабления эффектов замирания, обусловленного многолучевым распространением, и снижения взаимных помех.
Взаимные помехи, связанные с работой множества пользователей в одном и том же канале, могут быть ослаблены двумя способами: использованием адаптивных антенных решеток и компенсацией внутриканальной помехи с использованием корреляционной обработки. Адаптивная антенная решетка может эффективно удалять сигнал помехи путем соответствующего регулирования направленности этого сигнала, но она мало эффективна для удаления помехового сигнала, принимаемого с направления прихода полезного сигнала. С другой стороны, способ компенсации внутриканальной помехи гарантирует устранение взаимных помех и, таким образом, повышение эффективности системы. Однако подавление внутриканальной помехи требует использования псевдошумового (ПШ) кода с хорошими корреляционными характеристиками и компенсатора помех, что приводит к увеличению сложности аппаратуры при увеличении числа пользователей, одновременно получающих доступ к системе, так как помеховые сигналы расширенного спектра от всех пользователей должны демодулироваться, подвергаться повторному расширению спектра и выделяться из принятого сигнала для восстановления полезного сигнала при помощи цифрового фильтра.
Для решения проблем, связанных с вышеуказанными способами, имеется потребность в приемнике с адаптивной антенной решеткой и компенсатором помех, которые соединены последовательно. Адаптивная антенна и компенсатор помех использовались в технике для увеличения пропускной способности системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью, но не в системе МДКР, где они должны быть соединены последовательно, а в обычной системе связи с расширенным спектром. В таких условиях затруднительно непосредственно использовать обычные устройства в системе МДКР.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание приемника и способа приема в системе радиосвязи, которые могут улучшить характеристики приема за счет использования адаптивной антенной решетки и компенсатора помех, соединенных последовательно друг с другом.
Указанный результат достигается в предлагаемом приемнике мобильной системы связи. В этом приемнике адаптивная антенная решетка имеет множество антенных элементов, каждый из которых имеет адаптивный линейный фильтр для формирования луча в направлении полезного сигнала и адаптивный приемный процессор, работающий в реальном времени, для управления диаграммами направленности и направлением излучения антенных элементов в соответствии с углом приема полезного сигнала, чтобы устранить сигнал помехи, принимаемый под углом, отличающимся от угла приема полезного сигнала. Компенсатор помех, соединенный с адаптивной антенной решеткой и имеющий множество обнаружителей сигнала помехи, каждый из которых содержит смеситель, интегратор и фильтр, обнаруживает сигнал от множества пользователей взаимной помехи в полезном сигнале и компенсирует этот сигнал взаимной помехи.
Согласно другому аспекту изобретения, предложен способ приема в мобильной системе связи. Мобильная система связи содержит адаптивную антенную решетку, содержащую множество антенных элементов, каждый из которых имеет адаптивный линейный фильтр и адаптивный приемный процессор, работающий в реальном времени, и компенсатор помех, соединенный с адаптивной антенной решеткой и имеющий множество обнаружителей сигнала помехи, каждый из которых содержит смеситель, интегратор и фильтр. В способе приема сигналов в мобильной системе связи, сигнал помехи, принимаемый под углом, отличным от угла приема полезного сигнала, исключается путем регулирования диаграммы направленности и направлений излучения антенных элементов в соответствии с углом приема полезного сигнала и формирования луча в направлении полезного сигнала. После этого сигнал взаимной помехи от множества пользователей обнаруживается в полосе частот полезного сигнала и исключается из принятого сигнала.
Краткое описание чертежей
Указанные выше задачи и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании предпочтительного варианта изобретения со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - блок-схема передатчика и приемника, имеющего адаптивную антенную решетку и компенсатор помех, включенные последовательно, в системе радиосвязи согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - блок-схема адаптивной антенной решетки по фиг. 1, содержащей M элементов;
фиг. 3 - блок-схема компенсатора помех, показанного на фиг. 1;
фиг. 4 - график вероятности ошибки в сотовой системе МДКР с прямой модуляцией последовательностью, использующей дифференциальную фазовую манипуляцию (ДФМ) при использовании компенсатора помех в условиях гауссовского шума и взаимных помех от множества пользователей;
фиг. 5 - график вероятности ошибки в сотовой системе МДКР с прямой модуляцией последовательностью с использованием ДФМ при использовании адаптивной антенной решетки в условиях гауссовского шума и взаимных помех от множества пользователей;
фиг. 6 - график вероятности ошибки в сотовой системе МДКР с прямой модуляцией последовательностью с использованием ДФМ при использовании адаптивной антенной решетки и компенсатора помех в условиях гауссовского шума и взаимных помех от множества пользователей;
фиг. 7 - график вероятности ошибки в сотовой системе МДКР с прямой модуляцией последовательностью с ДФМ при использовании адаптивной антенной решетки и компенсатора помех при различном числе пользователей.
Подробное описание предпочтительного варианта
На фиг. 1 представлена блок-схема радиочастотного передатчика и приемника системы радиосвязи, соответствующей возможному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, радиочастотный (РЧ) передатчик 10 содержит модулятор 11 для модулирования передаваемых данных ТХД в форме передаваемого сигнала и смеситель 12 для преобразования с повышением частоты модулированного сигнала, получаемого от модулятора 11, на частоту, требуемую для передачи. РЧ приемник 20 содержит адаптивную антенную решетку 21 для адаптивного приема РЧ сигнала, компенсатор 22 помех для компенсации внутриканальной помехи с использованием корреляционной обработки принимаемого РЧ сигнала и демодулятор 23 для демодулирования сигнала, полученного от компенсатора помех 22, для его преобразования к исходным данным и формирования принятых данных RXD. Здесь сумматор 30 вносит сигнал взаимной помехи от множества пользователей, ухудшающий качество принимаемого РЧ сигнала, а также аддитивный белый гауссов шум (АБГШ). РЧ приемник 20, представленный на фиг. 1, рассматривается как идеальный.
Ниже дается описание работы приемника 20 в соответствии с настоящим изобретением. Адаптивная антенная решетка 21, соединенная последовательно с компенсатором помех 22, исключает сигнал помехи, принимаемый под углом, отличным от угла приема полезного сигнала, а компенсатор помех 22 исключает остаточный сигнал помехи и сигнал помехи, принимаемый под тем же самым углом, что и угол приема полезного сигнала, обеспечивая, таким образом, более эффективное подавление взаимной помехи от множества пользователей. Именно поэтому настоящее изобретение предусматривает включение в структуру приемника последовательно соединенных адаптивной антенной решетки 21 и компенсатора помех 22. Ниже будет описано, насколько может быть повышена эффективность сотовой системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ с использованием адаптивной решетки 21 и компенсатора помех 22.
В данном варианте настоящего изобретения предполагается, что данные передаются по обратной линии связи в мобильной системе радиосвязи и что данная модель канала представляет собой радиоканал, на который воздействуют АБГШ и взаимные помехи от множества пользователей. Как показано на фиг. 1, приемник 20 имеет адаптивную антенную решетку 21 и компенсатор помех 22, которые соединены последовательно, чтобы увеличить эффективность приема в системе радиосвязи.
При использовании надлежащего регулирования мощности между базовой станцией и мобильными станциями в мобильной системе связи, все мобильные станции в ячейке передают в базовую станцию сигналы одного и того же уровня. Таким образом, сигнал помехи имеет тот же уровень мощности и те же потери на трассе распространения, что и полезный сигнал. Предположим, что взаимные помехи от различных пользователей характеризуются произвольным гауссовым параметром. Тогда степень, в которой сигнал помехи добавляется к взаимной помехе от множества пользователей, может быть выражена как
Figure 00000002

где N представляет собой длину кода PN, а - мгновенная амплитуда передаваемого сигнала. Число пользователей, которые могут одновременно обслуживаться в ячейке, рассчитывается по формуле
Figure 00000003

где Nsec1 - число секторов в ячейке, Vm - коэффициент речевой активности, принятый как 3/8, и K - общее количество пользователей в одной ячейке.
Таким образом, помеха I1 в одной и той же ячейке имеет вид
Figure 00000004

а помеха I2 от мобильной станции в смежной ячейке имеет вид
Figure 00000005
, (4)
где C - число смежных ячеек, создающих помехи, и ak - мгновенная амплитуда сигнала, передаваемого от k-й мобильной станции.
Предположим, что взаимная помеха I2 из смежной ячейки в 2,2 раза больше, чем помеха Раппопорта (см. "Analytical Results for Capacity Improvements in CDMA", J.C.Liverti Jr., T.S. Rappaport, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 3, август 1994 г., стр. 680-690). Тогда отношение сигнал-шум (SNR), учитывающее взаимные помехи из смежной ячейки в системе МДКР с прямой модуляцией последовательностью, может быть выражено следующим образом:
Figure 00000006

Figure 00000007

где N0/2 - спектральная плотность АБГШ.
Взаимная помеха от множества пользователей может быть смоделирована вышеописанным способом. Ниже будет рассмотрена обработка в адаптивной антенной решетке.
Схема адаптивной антенной решетки определяет направление сигнала, гибко изменяя направление луча в зависимости от изменяющегося направления принимаемого сигнала; по сравнению с обычной антенной, которая принимает сигнал в фиксированном положении. Адаптивная антенная решетка обеспечивает более эффективный прием полезного сигнала и исключение сигналов помех, принимаемых с направлений, отличных от направления приема полезного сигнала, что значительно повышает эффективность системы. Адаптивная антенная решетка 21 состоит из элементов антенной решетки и адаптивного процессора для обработки сигнала в реальном времени. Адаптивный процессор автоматически регулирует весовое значение, которое оптимизирует отношение сигнал-шум, используя предварительно определенный алгоритм так, чтобы элементы решетки обеспечивали формирование луча в направлении приема полезного сигнала и уменьшали усиление при приеме сигнала помехи с направления, отличного от направления приема полезного сигнала приблизительно на -60 дБ путем регулировки нуля для ослабления сигнала помехи. Однако недостаток адаптивной антенной решетки заключается в невозможности подавления сигнала помехи, принимаемого под тем же самым углом, что и угол приема полезного сигнала.
На фиг. 2 показана блок-схема адаптивной антенной решетки 21, имеющей M элементов решетки, показанной на фиг. 1. Каждая мобильная станция использует всенаправленную антенну, а базовая станция формирует направленный луч для каждого пользователя в ячейке. Предполагается, что диаграмма луча обеспечивается в направлении желательного пользователя. Это направленное формирование луча осуществляется с помощью M элементов решетки, показанных на фиг. 2. При наличии К пользователей в ячейке, каждый из элементов решетки имеет K адаптивных линейных фильтров (АЛФ). Следовательно, адаптивная антенная решетка 21 имеет M х K адаптивных линейных фильтров. Если адаптивные линейные фильтры выполнены в цифровой форме, для каждого пользователя может быть использован различный параметр АЛФ. Следовательно, для каждого пользователя обеспечивается различная диаграмма направленности луча. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения пользователи распределены в ячейке равномерно, и регулирование мощности между базовой станцией и мобильными станциями осуществляется наиболее совершенным образом. Кроме того, диаграмма луча направлена не вертикально, а горизонтально под углом 360o, обеспечиваемым в направлении нужного пользователя. При этом регулируемая диаграмма направленности G( θ ) антенны описывается выражением
Figure 00000008

где A(θ)- характеристика направленности луча и M - число элементов решетки, а направленность антенны описывается выражением
Figure 00000009

В варианте настоящего изобретения рассматриваются случаи от D = 2,67 и 3,0, как они получены из результатов Раппопорта.
Адаптивная антенная решетка 21 эффективно принимает полезный сигнал и устраняет сигнал помехи, принятый с направления, отличного от направления приема полезного сигнала. Тем не менее, это не может устранить сигнал помехи, принятый с того же самого направления, что и полезный сигнал. Для преодоления этого ограничения адаптивной антенной решетки 21 используется компенсатор помех 22.
На фиг. 3 представлена блок-схема компенсатора помех 22, показанного на фиг. 1. Если амплитуда модулирующего сигнала во входном выводе компенсатора помех 22 составляет ±1, отношение сигнал-шум SNRDS1 для входного сигнала Sr составляет
SNRDS1 - 1/(Kc•2/3N) + (N0/Eb)/... (8)
Если в сигналах S2, S3, ..., Sk, включенных в сигнал Sr (r = 2, 3, ..., и k), отсутствует ошибка в битах, взаимная помеха полностью исключена. С другой стороны, если обнаружена ошибка в сигнале от i-го пользователя (i = 2, 3, ..., k), включенная в сигнал Sr при корреляционном обнаружении, сигнал, восстановленный с использованием псевдошумового кода для i-го пользователя, который отличается от сигнала Sr, расширяется по спектру снова с использованием псевдошумового кода и добавляется к сигналу S, задержанному на время T. Теперь, поскольку сигнал Si, включающий ошибку, добавлен к входному сигналу Si в виде взаимной помехи от множества пользователей, сигнал S0 имеет двойное напряжение взаимной помехи (или в четыре раза большую мощность) сигнала Sr. В результате, отношение сигнал-шум SNRDS2 между сигналами S0 и Si можно рассчитать по формуле
SNRDS2 = 1/[Ay•2/3N) + (N0/2Eb)] SNRDS3... = 1/[(4Kc•PebDS1•2/3N) + (N0•2Eb)] ..., (9)
PebDS1 - уравнение вероятности ошибки, используя SNRDS1 и Av - 4Kc • PebDS1.
Ниже приведено описание эффективности системы при использовании адаптивной антенной решетки 21 и компенсатора помех 22 в сотовой системе МДКР с прямой модуляцией последовательностью с использованием ДФМ.
(1) Вероятность ошибки при действии АБГШ и взаимной помехи от множества пользователей
С учетом модели взаимной помехи речевого коэффициента и секторизации смежной ячейки, уравнение вероятности ошибки для указанной системы МДКР в условиях АБГШ и взаимных помех определяется следующим образом:
Figure 00000010

и
Figure 00000011

где Kc - количество пользователей, обусловивших взаимную помеху.
(2) Улучшение эффективности системы с адаптивной антенной решеткой
Адаптивная антенная решетка 21 устраняет сигнал помехи, принятый с направления, отличного от направления приема полезного сигнала, путем обнаружения направления сигнала помехи и наведения нуля диаграммы направленности на помеху, улучшая, таким образом, характеристики принимаемого сигнала. Уравнение вероятности ошибки для указанной системы МДКР, имеющей адаптивную антенную решетку, с использованием направленности антенны, имеет вид:
Figure 00000012

и
Figure 00000013

Уравнение (11) действительно при наличии эффективной регулировки мощности между базовой станцией и мобильными станциями, если луч антенны базовой станции не направлен вертикально вверх.
(3) Повышение эффективности системы с компенсатором помех
Уравнение вероятности ошибки для системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью с использованием ДМФ, использующей компенсатор помех 22 для устранения АБГШ и взаимных помех, вычисляется по формуле:
Figure 00000014

и
Figure 00000015

(4) Повышение эффективности системы с последовательно соединенными адаптивной антенной решеткой и компенсатором помех
Адаптивная 21 антенная решетка, последовательно соединенная с компенсатором помех 22, формирует луч в направлении желательного сигнала на основе весового значения, рассчитанного в адаптивном приемном процессоре, которое максимизирует усиление при приеме полезного сигнала и обеспечивает нулевой сигнал взаимной помехи, принимаемый с направления, отличного от направления приема полезного сигнала, для минимизации усиления сигнала взаимной помехи на приемной стороне. Таким образом, исключается сигнал взаимной помехи. Остаточный сигнал взаимной помехи в антенне 21 и составляющая взаимной помехи, принимаемая под тем же самым углом, что и угол приема сигнала, компенсируются на основе корреляционной обработки сигнала, принятого компенсатором помех 22. Уравнение вероятности ошибки для системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ, использующей последовательно соединенные адаптивную антенную решетку 21 и компенсатор помех 22, при воздействии АБГШ и взаимной помехи от множества пользователей имеет вид:
Figure 00000016

и
Figure 00000017

Уравнение (13) соответствует теоретическому случаю для последовательно соединенных адаптивной антенной решетки 21 и компенсатора помех 22 в предположении идеально выполненных аппаратных средств.
В одном из вариантов настоящего изобретения повышение эффективности сотовой системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ при применении адаптивной антенной решетки 21 и компенсатора помех 22 анализировалось при использовании отдельно каждого из указанных средств и при их совместном последовательном соединении. Фиг. 4-7 иллюстрируют численные результаты для уравнения вероятности ошибки, как функции числа пользователей ячейки K, когда PN длиной N, направленности D адаптивной антенной решетки 21 и отношения энергии бита к спектральной плотности шума Eb/N0. На чертежах коэффициент речевой активности принят равным 3/8, ячейка разбита на три сектора и N = 127.
На фиг. 4 показана вероятность ошибки для сотовой системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ, имеющей компенсатор помех 22 для подавления сигналов АБГШ и взаимных помех. Как видно из фиг. 4, вероятность ошибки значительно снижена благодаря использованию компенсатора помех 22. При Eb/N0 порядка 10 дБ и K = 200, вероятность ошибки снижается от 5,85•10-2 до 5,40•10-4. Если Eb/N0 порядка 10 дБ и K = 100, вероятность ошибки снижается от 9,68•10-3 до 1,66•10-8.
На фиг. 5 показана вероятность ошибки для сотовой системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ, имеющей антенную решетку 21 для подавления сигналов АБГШ и взаимных помех по отношению к D. При Eb/N0 порядка 10 дБ, K = 200 и D = 2,67 вероятность ошибки снижается от 5,85•10-2 до 3,83•10-3. При Eb/N0 порядка 10 дБ, K = 200 и D = 3 вероятность ошибки снижается от 5,85•10-2 до 2,85•10-3. Иными словами, эффективность системы повышается при использовании направленного усиления. Сравнение варианта с адаптивной антенной решеткой с вариантом использования компенсатора свидетельствует о том, что первый вариант увеличивает эффективность системы в меньшей степени, чем второй в обоих случаях для D = 2,57 и 3,0.
На фиг. 6 представлен график, показывающий вероятность ошибки для сотовой системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ, имеющей последовательно соединенные адаптивную антенную решетку 21 и компенсатор помех 22 при K = 200 и при воздействии АБГШ и взаимных помех от множества пользователей. Как показано на фиг. 6, компенсатор помех 22 превосходит адаптивную антенную решетку 21 по улучшению эффективности системы, когда K = 200 и D = 2,67. Напротив, адаптивная антенная решетка 21 имеет преимущество над компенсатором помех 21 в смысле эффективности системы при увеличении K (K>270), как показано на фиг. 7, потому что ошибки демодуляции увеличиваются с увеличением К. Вероятность ошибки с последовательно соединенными адаптивной антенной решеткой 21, имеющей D = 2,67, и компенсатором помех 22, приблизительно равна такой ошибке при действии АБГШ и меньше, чем эта ошибка, когда эти устройства используются независимо друг от друга.
Фиг. 7 - график, показывающий вероятность ошибки для сотовой системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью на основе ДФМ, имеющей последовательно соединенные адаптивную антенную решетку 21 и компенсатор помех, относительно K, когда Eb/N0 = 10 дБ при тех же условиях, что и на фиг. 6. При K = 200, вероятность ошибки с адаптивной антенной решеткой 21 и компенсатором помех 22, соединенных последовательно, ниже, чем при действии только компенсатора помех 22 примерно на 4,74•10-6 и только адаптивной антенной решетки 21 - на 6,68•10-8. В заключение отметим, что использование адаптивной антенной решетки 21 и компенсатора помех 22, соединенных последовательно, очень эффективно при подавлении взаимных помех от множества пользователей.
Как описано выше, имеются существенные различия в показателях эффективности системы в зависимости от того, соединены ли последовательно адаптивная антенная решетка 21 и компенсатор помех 22 или используются независимо. Иными словами, для случая, где К - очень большая величина (т.е. K > 270), компенсатор помех 22 более эффективен, чем адаптивная антенная решетка 21, в смысле повышения эффективности системы, и вероятность ошибки при последовательном соединении адаптивной антенной решетки 21 и компенсатора помех 22 приблизительно равна ошибке при воздействии аддитивного белого гауссова шума.
Поскольку эффективность мобильной системы связи ограничена взаимной помехой, формируемой при общем использовании одного и того же канала несколькими пользователями, компенсация взаимных помех является главной задачей повышения эффективности системы. Таким образом, приемник в мобильной системе использует адаптивную антенную решетку для эффективного приема полезного сигнала и исключения сигнала помехи, принятого с направления, отличного от направления приема полезного сигнала, и для исключения сигнала помехи, принятого с того же направления, что и направление приема полезного сигнала, тем самым значительно увеличивая эффективность системы. Обеспечивая преимущество в уменьшении ошибки в двоичном разряде, приемник согласно данному варианту настоящего изобретения может использоваться как для персональных систем связи, так и для систем с множественным доступом для увеличения эффективности мобильной системы связи.

Claims (2)

1. Приемник мобильной системы связи, содержащий адаптивную антенную решетку, имеющую множество антенных элементов, каждый из которых имеет адаптивный линейный фильтр и адаптивный приемный процессор, работающий в реальном времени, для управления диаграммами направленности луча и направленностью антенных элементов в соответствии с углом приема полезного сигнала и для формирования луча в направлении полезного сигнала, чтобы подавить сигнал помехи, принятый под углом, отличным от угла приема полезного сигнала, компенсатор помехи, последовательно соединенный с адаптивной антенной решеткой и имеющий множество обнаружителей сигнала помехи, каждый из которых включает смеситель, интегратор и фильтр, для обнаружения сигнала взаимной помехи от множества пользователей в полезном сигнале, и компенсации указанного сигнала взаимной помехи.
2. Способ приема в мобильной системе связи, содержащей адаптивную антенную решетку, включающую множество антенных элементов, каждый из которых имеет адаптивный линейный фильтр и адаптивный приемный процессор, работающий в реальном времени, и компенсатор помех последовательно соединенный с адаптивной антенной решеткой и имеющий множество обнаружителей сигнала помехи, каждый из которых содержит смеситель, интегратор и фильтр, при этом способ включает следующие этапы: осуществляют управление диаграммой направленности луча и направленностью антенных элементов в соответствии с углом приема полезного сигнала, формирование луча в направлении приема полезного сигнала и подавление сигнала помехи, принятого под углом, отличным от угла приема полезного сигнала, обнаружение сигнала взаимной помехи от множества пользователей в полезном сигнале и исключения указанного сигнала взаимной помехи из полезного сигнала.
RU98113722/09A 1997-07-15 1998-07-14 Приемник мобильной системы связи и способ приема в мобильной системе связи RU2177207C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR32762/1997 1997-07-15
KR1019970032762A KR19990010110A (ko) 1997-07-15 1997-07-15 이동 통신시스템의 다중접속간섭 제거장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98113722A RU98113722A (ru) 2000-05-10
RU2177207C2 true RU2177207C2 (ru) 2001-12-20

Family

ID=19514475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98113722/09A RU2177207C2 (ru) 1997-07-15 1998-07-14 Приемник мобильной системы связи и способ приема в мобильной системе связи

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6771986B1 (ru)
KR (1) KR19990010110A (ru)
CN (1) CN1106783C (ru)
RU (1) RU2177207C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7006849B2 (en) 2000-11-15 2006-02-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Spatial domain matched filtering method and array receiver in wireless communication system
RU2763932C1 (ru) * 2020-09-28 2022-01-11 Василий Владимирович Приходько Способ адаптивной групповой компенсации помех спутниковому ретранслятору связи с гибридной зеркальной антенной в реальном времени

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7076228B1 (en) * 1999-11-10 2006-07-11 Rilling Kenneth F Interference reduction for multiple signals
KR100625451B1 (ko) * 1999-12-18 2006-09-18 주식회사 케이티 스마트 안테나와 간섭제거기의 결합장치에서의 간섭신호제거방법
JP2001203619A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線基地局装置及び無線通信方法
US7236508B2 (en) * 2001-02-05 2007-06-26 The Directv Group, Inc. Application of complex codes to maximize feeder link utilization
US7308229B2 (en) * 2001-02-23 2007-12-11 Xanadoo Company System, apparatus and method for single-channel or multi-channel terrestrial communication
FI20020400A0 (fi) * 2002-03-01 2002-03-01 Nokia Corp Signaalin suunnan määritys radiojärjestelmässä
JP4428143B2 (ja) * 2004-05-28 2010-03-10 ソニー株式会社 通信装置、通信方法及びプログラム
US7263335B2 (en) 2004-07-19 2007-08-28 Purewave Networks, Inc. Multi-connection, non-simultaneous frequency diversity in radio communication systems
CN101980456A (zh) 2005-01-05 2011-02-23 Atc科技有限责任公司 卫星通信系统和方法中带有多用户检测和干扰减少的自适应波束形成
US7567807B2 (en) * 2005-04-21 2009-07-28 Kyocera Wireless Corp. Apparatus and method for performing handoff with a mobile station having a smart antenna
US8005238B2 (en) * 2007-03-22 2011-08-23 Microsoft Corporation Robust adaptive beamforming with enhanced noise suppression
US8005237B2 (en) * 2007-05-17 2011-08-23 Microsoft Corp. Sensor array beamformer post-processor
US8195241B2 (en) 2009-12-23 2012-06-05 Northrop Grumman Systems Corporation High-performance cellular telephone receiver
US8405547B2 (en) * 2010-12-01 2013-03-26 Mark Gianinni Self-provisioning antenna system and method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3763490A (en) * 1971-12-10 1973-10-02 Gen Electric Adaptive beamformer with time constant control
US3981014A (en) * 1974-08-12 1976-09-14 Hazeltine Corporation Interference rejection system for multi-beam antenna
US4450448A (en) * 1981-08-28 1984-05-22 Grumman Aerospace Corporation Apparatus and method for improving antenna sidelobe cancellation
US5152010A (en) * 1989-12-29 1992-09-29 American Nucleonics Corporation Highly directive radio receiver employing relatively small antennas
JP2663820B2 (ja) * 1992-12-28 1997-10-15 日本電気株式会社 判定帰還形等化器
US5553062A (en) 1993-04-22 1996-09-03 Interdigital Communication Corporation Spread spectrum CDMA interference canceler system and method
JP2561028B2 (ja) * 1994-05-26 1996-12-04 日本電気株式会社 サイドローブキャンセラ
US6101399A (en) * 1995-02-22 2000-08-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. University Adaptive beam forming for transmitter operation in a wireless communication system
US5694416A (en) * 1995-02-24 1997-12-02 Radix Technologies, Inc. Direct sequence spread spectrum receiver and antenna array for the simultaneous formation of a beam on a signal source and a null on an interfering jammer
FI110645B (fi) * 1995-06-30 2003-02-28 Nokia Corp Vastaanottomenetelmä ja tukiasemavastaanotin
US5924020A (en) * 1995-12-15 1999-07-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Antenna assembly and associated method for radio communication device
US6188718B1 (en) * 1998-08-21 2001-02-13 Lucent Technologies Inc. Methods and apparatus for reducing cochannel interference in a mixed-rate communication system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МОНЗИНГО Р.А., МИЛЛЕР Т.У. Адаптивные антенные решетки, Введение в теорию. -М.: Радио и связь, 1986. с.12-14, 184, 185. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7006849B2 (en) 2000-11-15 2006-02-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Spatial domain matched filtering method and array receiver in wireless communication system
RU2763932C1 (ru) * 2020-09-28 2022-01-11 Василий Владимирович Приходько Способ адаптивной групповой компенсации помех спутниковому ретранслятору связи с гибридной зеркальной антенной в реальном времени

Also Published As

Publication number Publication date
CN1106783C (zh) 2003-04-23
KR19990010110A (ko) 1999-02-05
CN1215967A (zh) 1999-05-05
US6771986B1 (en) 2004-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2177207C2 (ru) Приемник мобильной системы связи и способ приема в мобильной системе связи
KR100354994B1 (ko) 데이터확장파일럿심벌지원형무선전화통신용시스템및방법
JP4210350B2 (ja) Cdma無線受信機における重み付け係数の決定方法
JP4463982B2 (ja) 複数のアンテナ要素有する移動局及び干渉抑制方法
US7170924B2 (en) System and method for adjusting combiner weights using an adaptive algorithm in wireless communications system
US7433384B2 (en) System and method for received signal prediction in wireless communications system
US5572552A (en) Method and system for demodulation of downlink CDMA signals
JP3681230B2 (ja) スペクトル拡散通信装置
US6526271B1 (en) Method and apparatus for interference rejection
CN101371452B (zh) 针对无线通信使用功率估计和追踪的干扰消除
CN1292937A (zh) 固定干扰的自适应消除
US6731705B2 (en) Method and apparatus for mitigating inter-channel interference in adaptive array systems
JPH09261204A (ja) Cdma無線受信機において重み付け係数を適応的に調整する方法
JP2002525905A (ja) レーキ受信器
EP0844759A1 (en) Artificial fading for frequency offset mitigation
KR100901101B1 (ko) 콤팩트 안테나의 다이버시티 이득
US7286593B1 (en) System and method for channel estimation in a radio frequency receiver
US7634012B2 (en) Multi-carrier spread spectrum using non-linear modification of sub-carrier bands
JP3337274B2 (ja) 移動通信方式
US7088289B1 (en) Antenna adaptation method, communication terminal, device; module and computer program product
JPH0884096A (ja) Cdma方式受信装置
Mohamed et al. A simple combined conjugate gradient beamforming and interference cancellation scheme for DS-CDMA in a multipath fading channel
Janssen Enhancement of a dual-signal receiver using pre-detection microdiversity for narrowband and wideband signals
Nordholm et al. Beamforming and interference cancellation for capacity gain in mobile networks
Schodorf Array processing techniques for interference suppression in mobile communications systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080715