Всем Добрый день!
Хочу поделиться своими рассуждениями в исследовании излагаемого вопроса и возможно вы поможете мне в его разрешении!))))) Итак начнем.
Как показано на рисунке 3.3
на передаче имеем 2 антенны, на приемной стороне 1-ну. Поток данных, который нам нужно передать разбиваем по 2 символа. К примеру возьмем два первых
и
. Если так, то в соответствии с далее излагаемым принципом нам необходимо два момента времени, следующих один за другим. В каждый из моментов мы передаем определенным образом через обе антенны символы
и
. Все это действие наглядно показано в Таблице 3.1.
Получается, что мы передаем данные символы согласно матрице передачи
, являющейся обобщенной вещественно ортогональной формой. Условие для того, чтобы матрица являлась обобщенной вещественно ортогональной формой, заключается в следующем:
(
УСЛОВИЕ 1)
где
- комплексно сопряженная и затем транспонированная матрица
;
- эрмитово сопряжение матрицы
;
- диагональная единичная матрица.
Пробовал моделировать данную систему (рис 3.3) в пакете программ
MATLAB - все прекрасно получается.
Вот результат:
, график отражает зависимость вероятности ошибки принятого сигнала от отношения сигнал/шум в канале связи. В данном случае сравниваются общепринятая система с 1 передающей и 1 приемной антенной и системой (рис 3.3).
Да действительно матрица
удовлетворяет указанному условию!!!
, при
,
Далее рассмотрел матрицу G такого вида:
, результаты моделирования получились намного хуже...
и к тому же не соблюдается
УСЛОВИЕ 1,
Хотя при моделировании в MACHCAD результаты получаются одинаковыми, но при введении шума иные. Привожу одни и вторые результаты, затем опишу их. Полученные системы уравнений решались при помощи метода Крамера.
,
Итак, что получилось в итоге? а вот что: Имея 2 идентичные системы (рис 3.3), но применяя различные матрицы передачи обобщенную вещественно ортогональную матрицу
и не являющейся таковой
без шума в канале связи (вообще без каких бы то ни было помех) получаем идентичные результаты на выходе! (что передали, то и получили на приеме). Но как только мы вносим шум в канал связи (причем идентичный, для чистоты эксперимента), то мы получаем результаты такие, что при использовании
полученные на приеме сигналы значительно меньше отличаются от переданных, нежели в случае использования
. Возможно это получается в следствии того, что в первом случае мы использовали именно обобщенную вещественно ортогональную матрицу.
ВОПРОС: Почему получается именно так? Без шума результаты идентичные, а с шумом лучшие результаты у ?Выходит, что для эффективной передачи данных с использованием системы на рис 3.3, (система 2*1) нам необходимо использовать матрицы, удовлетворяющие
УСЛОВИЮ 1 .
Если предположить, что на передающей стороне число антенн равно 4, при условии скорости кодирования R=1 (пример: за 2 момента времени мы передали 2 символа и за те же 2 момента времени мы их декодировали), то нам понадобиться обобщенная вещественно ортогональная матрица 4*4 (R=1), либо 4*8 (R=1/2), которая обязательно удовлетворяла
УСЛОВИЮ 1.
Поиск таких матриц и является проблемой...
К примеру из источников нашел матрицу 4*8, удовлетворяющую УСЛОВИЮ 1
, но скорость при ее применении сразу падает в 2 раза...
Также нашел из источников матрицу
, тоже УСЛОВИЕ 1 соблюдается
Еще одна матрица
,
УСЛОВИЕ 1 не соблюдается...
А вот в результате что получили
Немного ошибся в обозначениях..., вот заметил. На рисунке зеленой линией приводиться результат при использовании матрицы
, а красной
.
Выходит, что при применении 4 антенн на передающей стороне и матрицы
мы получили те же результаты, что и при применении 2 антенн на передачи и матрицы
..., хотя обе удовлетворяют
УСЛОВИЮ 1. Выходит в данном случае увеличение числа передающих антенн не приводит к эффективности передачи информации.
Но в тоже время, при применении матрицы не удовлетворяющей
УСЛОВИЮ 1 , мы получили результаты значительно лучшие!
Моделирование с использованием матрицы
не проводилось.
Из вышеизложенного можно сделать вывод, что нам необходимо найти матрицу 4*4, применение которой улучшило бы эффективность передачи информации по сравнению с
и с неортогональной матрицей
.
Что вы уважаемые форумчане можете сказать по данной информации? Буду очень раз всем мнениям по данной теме!