Повышение энергоэффективности систем радиосвязи с ортогональным частотным мультиплексированием сигналов на основе их экстраполяции по Калману

В статье рассмотрен вопрос энергоэффективности систем подвижной радиосвязи. Предложен метод ее повышения на основе дифференциального преобразования сигналов систем, использующих ортогональное частотное мультиплексирование, с использованием экстраполяции сигналов. Сформулированы требования к экстраполятору, предложена структурная схема формирования и приёма сигналов, реализующая указанный метод. Показано, что в качестве экстраполятора может быть использован фильтр Калмана, представлена математическая формулировка задачи его синтеза. Получено решение дифференциального уравнения фильтра Калмана для сигналов синфазного и квадратурного каналов для случая синхронной работы системы. Показана ортогональность разностных сигналов. Получено условие устойчивости системы восстановления сигналов, показано, что условие выполняется для полученного решения. Продемонстрировано повышение энергоэффективности системы HSPA+ при использовании предложенного метода. На примере усилителей производства компании Analog Devices показано, что использование предложенного метода позволяет снизить мощность, потребляемую оконечным усилительным каналом передатчика, что позволяет увеличить время автономной работы систем беспроводной связи.