Пространственное распределение вероятности ошибки в модели многоантенной передачи информации при помощи сверхширокополосных хаотических радиоимпульсов
Автор: Зубков А.С., Кузьмин Л.В., Ефремова Е.В.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Информатика и управление
Статья в выпуске: 1 (65) т.17, 2025 года.
Бесплатный доступ
В работе ставится задача определения пространственного распределения (на плоскости) вероятности ошибки на бит в беспроводной системе, которая состоит из разнесенных в пространстве двух групп сверхширокополосных (СШП) приемопередатчиков. Распределение ошибки анализируется по отношению к устройствам первой группы, которые имитируют беспроводную передачу информации между собой при помощи СШП хаотических радиоимпульсов. Вторая группа устройств играет роль источника помеховых СШП сигналов в том же частотном диапазоне, что и устройства первой группы. Интерес представляют условия, при соблюдении которых имеется возможность передачи информации между устройствами первой группы на фоне действия помех от второй. В качестве модели СШП сигнала используется СШП сигнал диапазона 100 500 МГц, полученный от реальных генераторов хаотических колебаний. Рассматривается несколько вариантов взаимного расположения устройств в пространстве, устанавливаются предельные отношения сигнал-помеха, при которых возможна передача информации с вероятностью ошибки на бит 10-3. Описывается разработанный метод расчета распределения вероятности ошибки на плоскости, существенно снижающий объем вычислений по сравнению с прямолинейной схемой расчета, в которой используется перебор всех возможных положений устройств на плоскости. Показано, что при превышении отношения сигнал-помеха в точке приема для любой пары приемопередающих устройств значения -3 дБ нет необходимости координировать работу устройств первой группы с устройствами второй группы, т.е. отслеживать уровень помех.
Сверхширокополосные сигналы, хаотические сигналы, когерентный прием, когерентная обработка хаотических сигналов, многоантенные системы, диаграммобразование, помехоустойчивость
Короткий адрес: https://sciup.org/142245201
IDR: 142245201 | УДК: 621.396
Spatial distribution of bit error in a model of multi-antenna information transmission based on ultra-wideband chaotic radio pulses
The problem of calculating the spatial distribution (2D) of the bit error probability in a wireless system consisting of two spatially separated groups of ultra-wideband (UWB) transceivers is analyzed. The error distribution is analyzed with respect to the devices of the first group, which simulate wireless data transmission between themselves using chaotic UWB radio pulses. The second group of devices plays the role of a source of interfering UWB signals in the same frequency band as the devices of the first group. The conditions under which it is possible to transmit information between the devices of the first group against the background of interference from the second are of interest. A UWB signal in the range of 100-500 MHz obtained from real generators of chaotic oscillations is used as a model of the UWB signal. Different relative position of devices in space are considered. The limiting signal-to-interfence ratios are established at which it is possible to transmit information with a bit error probability of 10-3. The developed method for calculating the error probability distribution in a 2D is described. The proposed numerical scheme significantly reduces the amount of calculations compared to a straightforward scheme that uses enumeration of all possible positions of devices in a 2D. It is shown that when the signal-to-noise ratio at the receiving point for any pair of receiving and transmitting devices exceeds the value of -3 dB, there is no need to coordinate the operation of devices of the first group with devices of the second group, i.e. to monitor the level of interference.
