Современные системы цифровой радиосвязи предъявляют высокие требования к энергетической и спектральной эффективности при воздействии различных типов помех, особенно в сложных условиях распространения радиоволн. В связи с этим вопросы исследования существующих методов работы в радиоканалах с замираниями, а также разработки новых методов для решения данной задачи являются актуальными. Цель настоящей работы заключается в исследовании методов разнесенного приема, направленных на повышение устойчивости радиосигнала к замираниям. В рамках исследования рассматриваются подходы к комбинированию известных методов разнесения, а также предлагается новый модифицированный метод пространственного приема. Используемые методы: сравнение различных вариантов комбинирования методов разнесенного приема в пространстве в адаптивной системе с обратной связью основано на моделировании в среде MATLAB воздействия различных замираний на процесс передачи данных в канале. Новизна: предлагаемый метод разнесения предполагает выполнение комбинирования сигналов методом оптимального сложения при разнесенном приеме только на определенном количестве приемных антенн, которое выбирается на основе результатов оценки состояния канала, поскольку сложение сигналов от всех приемных антенн, когда качество принимаемого сигнала является высоким, не представляется необходимым, а только существенным образом усложняет решение. Результат: использование предлагаемого решения обладает преимуществами по сравнению с методом оптимального сложения, поскольку оно снижает вычислительную сложность, так как суммирование сигналов происходит не от всех, а только от части приёмных антенн. Предлагаемое решение целесообразно применять в тех случаях, когда необходимо одновременно обеспечить высокую энергетическую и спектральную эффективность цифровых радиосистем. Особую актуальность данное решение приобретает в условиях ухудшенного качества приема, вызванного воздействием внешней среды с выраженным эффектом замираний.
Modern digital radio communication systems impose stringent requirements on energy and spectral efficiency under the influence of various types of interference, particularly in challenging radio wave propagation conditions. Consequently, the investigation of existing methods for operating in radio channels with fading, as well as the development of new approaches to address this challenge, remains highly relevant. The primary objective of this study is to investigate diversity reception techniques aimed at enhancing signal robustness against fading. The study examines approaches to combining known diversity methods and proposes a new modified spatial reception method. The methodology employed includes a comparative analysis of various combinations of spatial diversity reception techniques within an adaptive feedback system, based on simulations conducted in the MATLAB environment to evaluate the impact of different fading types on data transmission in a channel with feedback. The novelty of this work lies in the proposed diversity method, which involves signal combining through optimal summation in diversity reception, performed only on a selected subset of receiving antennas. This subset is determined based on channel state estimation results, as summing signals from all receiving antennas is deemed unnecessary and significantly increases complexity when the received signal quality is already high. The results demonstrate that the proposed solution offers advantages over the conventional optimal summation method by reducing computational complexity, as signal summation is limited to a portion of the receiving antennas rather than all of them. The proposed solution is particularly suitable for applications requiring simultaneous optimization of both energy efficiency and spectral efficiency in digital radio systems. Its relevance becomes especially pronounced under degraded reception conditions caused by environmental factors inducing severe fading effects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.