XPIC

редактировать

XPIC, или технология подавления кросс-поляризационных помех, представляет собой алгоритм подавления взаимных помех между двумя принятыми потоками в Система связи с мультиплексированием с поляризационным разделением.

Компенсатор кросс-поляризационных помех (известный как XPIC) - это метод обработки сигналов, реализованный на демодулированных принятых сигналах на уровне основной полосы частот. Обычно это необходимо в системах мультиплексирования с поляризационным разделением : передаваемые источники данных кодируются и отображаются в модулирующие символы QAM со скоростью передачи символов системы и преобразуются с повышением частоты в несущая частота, генерирующая два радиопотока, излучаемых одной антенной с двойной поляризацией (см. диаграмму направленности параболической антенны ). Соответствующая антенна с двойной поляризацией расположена на удаленном узле и подключена к двум приемникам, которые преобразуют радиопотоки с понижением частоты в сигналы основной полосы частот (BB H, BB V).

Этот метод мультиплексирования / демультиплексирования основан на ожидаемом различении двух ортогональных поляризаций (XPD):

идеальный, бесконечный XPD всей системы гарантирует, что каждый сигнал на приемниках содержит только генерируемый сигнал от соответствующего передатчика (плюс любой тепловой шум);
любой реальный конечный уровень XPD вместо этого проявляется как частичная рекомбинация между двумя сигналами, так что приемники наблюдают помехи из-за кросс-поляризации утечка. Некоторые из факторов, вызывающих такие кросс-поляризационные помехи, перечислены в Мультиплексирование с поляризационным разделением.

Поляризационное разделение Система связи

Как практическое следствие, на принимающей стороне два потока принимаются с остаточные взаимные помехи. Во многих практических случаях, особенно для модуляций высокого уровня M- QAM, система связи не может выдерживать испытанные уровни кросс-поляризационных помех, и необходимо улучшенное подавление. Две полученные поляризации на выходах антенны, обычно линейная горизонтальная H и вертикальная V, направляются каждая к приемнику, выходной сигнал основной полосы частот которого дополнительно обрабатывается специальной схемой подавления кросс-поляризации, обычно реализуемой как цифровой каскад. Алгоритм XPIC обеспечивает правильную реконструкцию H путем суммирования V с H для устранения любых остаточных помех, и наоборот.

Схема подавления кросс-поляризации, включающая выравнивание на основном тракте, фильтрацию XPIC на кроссполяризованном компоненте и решение (нарезку) с вычислением остаточной ошибки

Процесс подавления обычно реализуется с использованием двух блоков: основная полоса эквалайзер и baseband XPIC. Выходные данные последнего вычитаются из первого и затем отправляются на этап принятия решения, отвечающий за получение оценки потока данных. Блоки выравнивания и XPIC обычно адаптируются для правильного отслеживания изменяющейся во времени функции передачи канала: XPIC должен обеспечивать формирование принятого перекрестного сигнала, равного части перекрестных помех, влияющих на основной. Управление с обратной связью для управления критериями адаптации исходит из меры остаточной ошибки по блоку принятия решений.

Этапы эквализации и фильтрации XPIC; выходной сигнал последнего вычитается из первого перед принятием решения и вычислением ошибки решения

В этом примере оба блока основаны на типичной структуре цифрового фильтра Finite Impulse Response и коэффициенты которого не фиксированы, а адаптированы для минимизации подходящего функционального $J {\ displaystyle J}$ $J$ при множественных задержках $D {\ displaystyle D}$ $D$ действуют на входной сигнал.

Дано:

$ϵ k {\ displaystyle \ epsilon _ {k}}$ $\ epsilon _ {k}$ : остаточная комплексная ошибка в момент времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ ,
$sk ( m) {\ displaystyle s_ {k} ^ {(m)}}$ ${\ displaystyle s_ {k} ^ {(m)}}$ : комплексная выборка основного принятого сигнала основной полосы частот в момент времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ ,
$sk (x) {\ displaystyle s_ {k} ^ {(x)}}$ ${\ displaystyle s_ {k} ^ {(x)}}$ : комплексная выборка перекрестно принятого сигнала основной полосы частот в момент времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ ,
$C j, k (m) {\ displaystyle C_ {j, k} ^ {(m)}}$ ${\ displaystyle C_ {j, k} ^ {(m)}}$ : комплексный коэффициент эквалайзера основной полосы частот на ответвлении j и момент времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ ,
$C j, k (x) {\ displaystyle C_ {j, k} ^ {(x)}}$ ${\ displaystyle C_ {j, k} ^ {(x)}}$ : комплексный коэффициент XPIC при нажатии j и моменте времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ ,
$j = - n,..., n {\ displaystyle j = -n,..., n}$ ${\ displaystyle j = -n,..., n}$ : индекс касания
$yk {\ displaystyle y_ {k}}$ $y_ {k}$ : результат отмены подачи действия устройство принятия решения в момент времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ ,
$dk {\ displaystyle d_ {k}}$ $d_ {k}$ : оценка переданных данных в момент времени $k {\ displaystyle k}$ $k$ , поэтому $ϵ k {\ displaystyle \ epsilon _ {k}}$ $\ epsilon _ {k}$ = $yk {\ displaystyle y_ {k}}$ $y_ {k}$ - $dk {\ displaystyle d_ {k}}$ $d_ {k}$
$γ {\ displaystyle \ gamma}$ $\ gamma$ : размер шага или коэффициент сжатия для адаптивности,

если минимизируемая функция, например, средняя мощность остаточная ошибка, $J = E [| ϵ k | 2] {\ displaystyle J = E [| \ epsilon _ {k} | ^ {2}]}$ ${\ displaystyle J = E [| \ epsilon _ {k} | ^ {2}]}$ , адаптирующий алгоритм градиента предписывает, чтобы коэффициенты были обновлены после каждого временного шага $k {\ displaystyle k}$ $k$ как:

$C j, k + 1 (m) = C j, k (m) - γ ϵ k (sk - j (m)) ∗ {\ Displaystyle C_ {j, k + 1} ^ {(m)} = C_ {j, k} ^ {(m)} - \ gamma \ epsilon _ {k} (s_ {kj} ^ {(м)}) ^ {*}}$ ${\ displaystyle C_ {j, k + 1} ^ {(m)} = C_ {j, k} ^ {(m)} - \ gamma \ epsilon _ {k} (s_ {kj} ^ {(m)}) ^ {*}}$ ;
$C j, k + 1 (x) = C j, k (x) - γ ϵ k (sk - j (x)) ∗ {\ displaystyle C_ { j, k + 1} ^ {(x)} = C_ {j, k} ^ {(x)} - \ gamma \ epsilon _ {k} (s_ {kj} ^ {(x)}) ^ {*} }$ ${\ displaystyle C_ {j, k + 1} ^ {(x)} = C_ {j, k} ^ {(x)} - \ gamma \ epsilon _ {k} (s_ {kj} ^ {(x)}) ^ {*}}$ ;

, где звездочка означает комплексное сопряжение. Для этой базовой схемы не требуется никаких априорных знаний о передаваемых символах (слепой или с нулевым разглашением ).

Когда задержка $D {\ displaystyle D}$ $D$ равна периоду символа, блоки обозначаются как разделенные символами, а если $D {\ displaystyle D }$ $D$ - это часть периода символа, блоки которого, как говорят, разделены дробным интервалом. Другими минимизирующими функциями являются наименьшее среднеквадратичное значение LMS или принудительное обнуление ZF, в то время как архитектура может представлять собой обратную связь при принятии решения или дополнительно улучшаться посредством известных сигналов (пилот-сигнал ).

См. Также

Ссылки