ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Моделирование систем синхронизации приемника IEEE 802.11ah в MATLAB

Серкин Ф.Б., Дубровко А.Ю.
Московский авиационный институт, https://mai.ru/
Москва 125993, Российская Федерация

Поступила 6.12.2019, после доработки 01.07.2020, принята 06.07 2020

Аннотация. Рассматривается проблема применимости алгоритмов обработки сигналов предыдущих стандартов Wi-Fi к стандарту IEEE 802.11ah. Целью работы было исследование производительности и помехоустойчивости методов синхронизации сигналов при низких значениях отношения сигнал/шум. Для этого было проведено компьютерное моделирование процесса приема пакета в канале с белым шумом, в ходе которого измерялись вероятности некорректного функционирования старт-стопных систем синхронизации, а также зависимости вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум. В модели для систем частотной и временной оценки использовался метод на основе автокорреляции, для системы точной синхронизации – метод на основе взаимной корреляции, для оценки канала применялся эквалайзер на основе метода наименьших квадратов, а для системы, следящей за остаточным частотным сдвигом, были рассмотрены два известных метода: компенсация по пилотам и компенсация при помощи слепого метода оценки с использованием частотно-временной петли с обратной связью по решению (TF-DFL). В результате было подтверждено, что TF-DFL метод показывает лучшую помехоустойчивость, чем классический метод компенсации по пилотам даже для перемещающихся пилотов. Кроме того, для приближения к теоретической зависимости вероятности битовой ошибки десятой схемы модуляции и кодирования (MCS10) требуется улучшение систем точной временной и частотной синхронизации, а также методов компенсации остаточного частотного сдвига и выравнивания сигнала.

Ключевые слова: IEEE 802.11ah, Wi-Fi HaLow, физический уровень, MCS10, низкое ОСШ, синхронизация, вероятность срыва синхронизации, компенсация остаточного частотно сдвига, компенсация частотного сдвига, вероятность битовой ошибки

УДК 621.396

РЭНСИТ, 2020, 12(2):275-286. DOI: 10.17725/rensit.2020.12.275.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/332/12(2)275-286.pdf