XPIC

XPIC , или технология подавления кросс-поляризационной помехи, представляет собой алгоритм подавления взаимных помех между двумя принимаемыми потоками в системе связи с мультиплексированием с поляризационным разделением каналов .

Компенсатор кросс-поляризационной помехи (известный как XPIC) — это метод обработки сигналов, реализованный на демодулированных полученных сигналах на уровне основной полосы частот. Обычно это необходимо в системах мультиплексирования с поляризационным разделением : передаваемые источники данных кодируются и преобразуются в модулирующие символы QAM со скоростью передачи символов системы и преобразуются с повышением частоты до несущей частоты, генерируя два радиопотока, излучаемых одной антенной с двойной поляризацией (см. диаграмма направленности параболической антенны ). Соответствующая антенна с двойной поляризацией расположена на удаленном объекте и подключена к двум приемникам, которые преобразуют радиопотоки в модулирующие сигналы (BB H, BB V).

Этот метод мультиплексирования/демультиплексирования основан на ожидаемом различении двух ортогональных поляризаций (XPD):

идеальный бесконечный XPD всей системы гарантирует, что каждый сигнал на приемниках содержит только сигнал, генерируемый соответствующим передатчиком (плюс любой тепловой шум);
любой реальный, конечный уровень XPD вместо этого проявляется как частичная рекомбинация между двумя сигналами, так что приемники наблюдают помехи из-за утечки кросс-поляризации. Некоторые из факторов, вызывающих такие кроссполяризационные помехи, перечислены в разделе « Мультиплексирование с разделением поляризации» .

Как практическое следствие, на пункте приема два потока принимаются с остаточными взаимными помехами. высокого уровня Во многих практических случаях, особенно для модуляций M- QAM , система связи не может выдерживать существующие уровни кросс-поляризационной помехи, и необходимо улучшенное подавление. Две полученные поляризации на выходах антенны, обычно линейные горизонтальная H и вертикальная V, направляются каждая на приемник, выходной сигнал основной полосы которого дополнительно обрабатывается специальной схемой подавления кросс-поляризации, обычно реализуемой в виде цифрового каскада. Алгоритм XPIC обеспечивает правильную реконструкцию H путем суммирования V и H для устранения любых остаточных помех, и наоборот.

Схема подавления кроссполяризации, включающая выравнивание на основном пути, фильтрацию XPIC на кроссполяризованной составляющей и решение (нарезку) с вычислением остаточной ошибки.

Процесс отмены обычно реализуется с использованием двух блоков: эквалайзера основной полосы частот и XPIC основной полосы частот. Выходные данные последнего вычитаются из первого и затем отправляются на этап принятия решения, отвечающий за оценку потока данных. Блоки коррекции и XPIC обычно являются адаптивными для корректного отслеживания изменяющейся во времени передаточной функции канала: XPIC должен обеспечивать формирование принимаемого перекрестного сигнала, равное доле перекрестной помехи, влияющей на основную. Управление с обратной связью для управления критериями адаптации происходит на основе измерения остаточной ошибки в блоке принятия решений.

Стадии эквализации и фильтрации XPIC; выходные данные последнего вычитаются из первого перед принятием решения и вычислением ошибки решения.

В примере оба блока основаны на типичной структуре с конечной импульсной характеристикой цифрового фильтра и коэффициенты которого не фиксированы, а адаптированы для минимизации подходящего функционала. $J$ в то время как многочисленные задержки $D$ воздействовать на входной сигнал.

Данный:

$\epsilon _{k}$ : остаточная комплексная ошибка в момент времени $k$ ,
$s_{k}^{(m)}$ : комплексная выборка основного принятого сигнала основной полосы в данный момент времени $k$ ,
$s_{k}^{(x)}$ : комплексная выборка перекрестного принятого сигнала основной полосы в момент времени $k$ ,
$C_{j,k}^{(m)}$ : комплексный коэффициент эквалайзера основной полосы частот на отводе j и момент времени $k$ ,
$C_{j,k}^{(x)}$ : Комплексный коэффициент XPIC для отвода j и момента времени. $k$ ,
$j=-n,...,n$ : индекс крана
$y_{k}$ : результат отмены действия, подаваемый на устройство принятия решения в данный момент времени. $k$ ,
$d_{k}$ : оценка передаваемых данных в данный момент времени $k$ , так $\epsilon _{k}$ = $y_{k}$ - $d_{k}$
$\gamma$ : размер шага или коэффициент сжатия для адаптивности,

если функция, которую нужно минимизировать, представляет собой, например, среднюю степень и остаточную ошибку, $J=E[|\epsilon _{k}|^{2}]$ алгоритм адаптации градиента предписывает, чтобы коэффициенты обновлялись после каждого временного шага $k$ как: ^[1]

$C_{j,k+1}^{(m)}=C_{j,k}^{(m)}-\gamma \epsilon _{k}(s_{k-j}^{(m)})^{*}$ ;
$C_{j,k+1}^{(x)}=C_{j,k}^{(x)}-\gamma \epsilon _{k}(s_{k-j}^{(x)})^{*}$ ;

где звездочка обозначает комплексное сопряжение . Для этой базовой схемы не требуется никаких априорных знаний о передаваемых символах ( слепое или нулевое знание ).

Когда задержка $D$ равен периоду символа, блоки обозначаются как разнесенные по символам, а если $D$ представляет собой долю периода символа. Говорят, что блоки расположены с дробным интервалом. ^[2] Другими функциями минимизации являются LMS наименьшего среднего квадрата или нулевое принуждение ZF, в то время как архитектура может быть обратной связью по решению или дополнительно улучшаться с помощью известных сигналов ( пилотный сигнал ).

См. также

Ссылки

^ Меран, Жерар (2006). Алгоритмы Ланцоша и сопряженных градиентов: от теории к вычислениям конечной точности . СИАМ. ISBN 978-0898716160 .
^ Трейхлер-младший; Фиялков, И.; Джонсон, ЧР (1996). «Дробно разнесенные эквалайзеры». Журнал обработки сигналов IEEE . 13 (3): 65–81. Бибкод : 1996ISPM...13...65T . CiteSeerX 10.1.1.412.4058 . дои : 10.1109/79.489269 .

[1] Меран, Жерар (2006). Алгоритмы Ланцоша и сопряженных градиентов: от теории к вычислениям конечной точности . СИАМ. ISBN 978-0898716160 .

[2] Трейхлер-младший; Фиялков, И.; Джонсон, ЧР (1996). «Дробно разнесенные эквалайзеры». Журнал обработки сигналов IEEE . 13 (3): 65–81. Бибкод : 1996ISPM...13...65T . CiteSeerX 10.1.1.412.4058 . дои : 10.1109/79.489269 .

[1]

[2]