جداسازی سیگنال های متداخل زمان- فرکانس در ارتباط ماهواره ای CNC با استفاده از الگوریتم ویتربی توسعه یافته

در سال های اخیر، ارتباطات ماهواره ای مبتنی بر فناوری CNC به دلیل استفاده بهینه از پهنای باند بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ولی تحلیل این نوع ارتباطات در گیرنده های غیرهمکار، به سبب ماهیت تداخل زمان-فرکانس با چالش های زیادی همراه شده است. به علاوه، در این مسئله اطلاعاتی از پارامترهای سیگنالی در دسترس نیست. تاکنون، روش هایی برای جداسازی این سیگنال های متداخل در گیرنده های غیرهمکار پیشنهاد شده است. اما همه روش های پیشنهادی با آگاهی از پارامترهای سیگنالی نظیر آفست فاز و فرکانس و تاخیر و تضعیف دامنه سیگنال انجام می شوند. در این مقاله پس از مدل سازی ریاضی سیگنال دریافتی در گیرنده غیرهمکار، تخمین پارامترهای سیگنالی با استفاده از آمارگان های مرتبه بالای مدل سیگنال دریافتی محاسبه شده است. در ادامه، فرایند جداسازی توسط ساختاری پیشنهادی به نام "الگوریتم ویتربی توسعه یافته" انجام شده است. در این ساختار از الگوریتم ویتربی با هدف رفع ابهام تخمین آفست‎های فازی به کمک آمارگان های مرتبه بالا و همچنین تخمین نهایی دنباله سمبل های متداخل زمان- فرکانس استفاده شده است. مقایسه و ارزیابی ها برای سیگنال های متداخل با دو مدولاسیون BPSK و QPSK نشان می دهد، تخمین پارامترها تاثیر به سزایی در نرخ خطای دنباله سمبل های آشکارسازی شده دارد به طوری که در نسبت سیگنال به نویزهای بالاتر از صفر نرخ خطای سمبل (SER) با شیب بیشتری در روش پیشنهادی نسبت به الگوریتم پردازش در هر بازمانده (PSP) کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد، نرخ خطای سمبل در روش پیشنهادی در سیگنال به نویز ۳۰dB برای مدولاسیون BPSK به میزان ۳۰ درصد و برای مدولاسیون QPSK به میزان ۶۰ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

ارتباطات ماهواره ای حامل در حامل (CNC) ، آمارگان مرتبه بالا ، تداخل زمان-فرکانس ، الگوریتم ویتربی