Научная лаборатория «Специальный технологический центр-Политех»

Подробное описание

Актуальность

В настоящее время в современных системах связи, таких как LTE, Wi-Fi, WiMAX, широкое распространение получили OFDM сигналы. OFDM сигналы имеют как достоинства (высокая помехоустойчивость), так и недостатки (относительно широкая занимаемая полоса частот, высокое значение пик-фактора, низкая спектральная эффективность и т.д. Для преодоления указанных недостатков в сетях пятого поколения 5G предлагается использовать неортогональные сигналы. Особенностью данных сигналов является уход от требования ортогонального размещения поднесущих частот, возможность применения сглаженных огибающих увеличенной длительности (по сравнению с системами на основе технологии OFDM).

За счёт уменьшения занимаемой полосы частот появляется возможность расположения дополнительных поднесущих, что позволит увеличить скорость передачи информации до 2 раз без существенного проигрыша по помехоустойчивости.

Научная и практическая значимость

Результат работы позволит создать модем на основе неортогональных многочастотных сигналов.

Краткое описание результатов

В результате выполнения работы были достигнуты следующие результаты:

  • Предложена методика синтеза формы огибающей многочастотного сигнала при наличии ограничений на скорость спада уровня внеполосных излучений, пик-фактор колебания, помехоустойчивость приёма.
  • Предложена методика численного решения оптимизационной задачи синтеза формы огибающей многочастотного сигнала.
  • Показано увеличение скорости передачи до 2 раз по сравнению с сигналами OFDM за счёт увеличения количества поднесущих частот в фиксированной полосе частот.
  • Выполнено имитационное моделирование и подтверждено увеличено спектральной эффективности при переходе к неортогональным сигналам.

Трудоустройство и партнеры

Партнеры и организации, заинтересованные в результатах работы

ООО «Специальный технологический центр»

Дополнительная информация

Важнейшие публикации группы

  1. A. S. Ovsyannikova, S. V. Zavjalov and S. V. Volvenko, "On the Joint Use of Turbo codes and Optimal Signals with Increased Symbol Rate," 2018 10th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), Moscow, Russia, 2018, pp. 1-4. doi: 10.1109/ICUMT.2018.8631243
  2. I. R. Ishkaev, A. A. Belov and S. V. Zavjalov, "Influence of Guard Intervals Length on Detection of Long Pulse Signals," 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), St. Petersburg, 2018, pp. 93-97. doi: 10.1109/EExPolytech.2018.8564380
  3. M. A. Zanina, A. A. Belov and S. V. Volvenko, "Estimation of Accuracy of Algorithm for Measuring Radiofrequency Pulse Parameters," 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), St. Petersburg, 2018, pp. 98-102. doi: 10.1109/EExPolytech.2018.8564382
  4. I. R. Ishkaev, A. E. Shevelev, A. S. Ovsyannikova, S. V. Zavjalov, S. V. Volvenko and S. B. Makarov, "Possibility of Peak-to-Avegare Power Ratio Reduction by Application of Optimal Signal for Transmitter Based on SDR HackRF One," 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), St. Petersburg, 2018, pp. 141-145. doi: 10.1109/EExPolytech.2018.8564411
  5. Bakir N., Pavlov V., Zavjalov S., Volvenko S., Gumenyuk A., Rethmeier M. Novel metrology to determine the critical strain conditions required for solidification cracking during laser welding of thin sheets // Journal of Physics: Conference Series. ‒ 2018. ‒ T. 1109. ‒ pp. 1-9.
  6. M. A. Zanina, V. A. Pavlov, S. V. Zavjalov and S. V. Volvenko, "TLD Object Tracking Algorithm Improved with Particle Filter," 2018 41st International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP), Athens, 2018, pp. 1-4. doi: 10.1109/TSP.2018.8441515
  7. V. A. Pavlov, S. V. Zavjalov, S. V. Volvenko and M. A. Zanina, "Modification of Tracking Algorithm Struck by the Application of the Scale Estimation Method," 2018 41st International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP), Athens, 2018, pp. 1-5. doi: 10.1109/TSP.2018.8441458
  8. S. B. Makarov, A. S. Ovsyannikova, I. I. Lavrenyuk, S. V. Zavjalov and S. V. Volvenko, "Distributions of probability of power values for random sequences of optimal FTN signals," 2018 International Symposium on Consumer Technologies (ISCT), St. Petersburg, 2018, pp. 57-59. doi: 10.1109/ISCE.2018.8408919
  9. Zavjalov, S.V., Ovsyannikova, A.S., Volvenko, S.V. On the Necessary Accuracy of Representation of Optimal Signals (2018) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 11118 LNCS, pp. 153-161. doi: 10.1007/978-3-030-01168-0_14
  10. Makarov, S.B., Ovsyannikova, A.S., Zavjalov, S.V., Volvenko, S.V., Zhang, L. Influence of Amplitude Limitation for Random Sequence of Single-Frequency Optimal FTN Signals on the Occupied Frequency Bandwidth and BER Performance
  11. (2018) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 11118 LNCS, pp. 181-190. doi: 10.1007/978-3-030-01168-0_17
  12. Zavjalov, S.V., Ovsyannikova, A.S., Lavrenyuk, I.I., Volvenko, S.V., Makarov, S.B. Application of Optimal Finite-Length Signals for Overcoming “Nyquist Limit” (2018) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 11118 LNCS, pp. 172-180. doi: 10.1007/978-3-030-01168-0_16
  13. A. S. Ovsyannikova, S. V. Zavjalov and S. V. Volvenko, "On the joint use of nonlinear amplifier and optimal signals with increased duration," 2017 9th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), Munich, 2017, pp. 205-208. doi: 10.1109/ICUMT.2017.8255115
  14. S. V. Volvenko, D. Ge, S. V. Zavjalov, A. S. Gruzdev, A. V. Rashich and E. L. Svechnikov, "Experimental wireless ultra wideband sensor network for data collection," 2017 Progress In Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS), St. Petersburg, 2017, pp. 965-970. doi: 10.1109/PIERS.2017.8261883
  15. Ovsyannikova, A.S., Zavjalov, S.V., Makarov, S.B., Volvenko, S.V. Choosing parameters of optimal signals with restriction on correlation coefficient (2017) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 10531 LNCS, pp. 619-628. doi: 10.1007/978-3-319-67380-6_58
  16. Ovsyannikova, A.S., Zavjalov, S.V., Makarov, S.B., Volvenko, S.V., Quang, T.L. Spectral and energy efficiency of optimal signals with increased duration, providing overcoming “Nyquist Barrier” (2017) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 10531 LNCS, pp. 607-618. doi: 10.1007/978-3-319-67380-6_57
  17. S. V. Zavjalov, D. K. Fadeev and S. V. Volvenko, "Influence of input power backoff of nonlinear power amplifier on ber performance of optimal SEFDM signals," 2016 8th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), Lisbon, 2016, pp. 447-450. doi: 10.1109/ICUMT.2016.7765401
  18. S. V. Zavjalov, S. V. Volvenko and S. B. Makarov, "A Method for Increasing the Spectral and Energy Efficiency SEFDM Signals," in IEEE Communications Letters, vol. 20, no. 12, pp. 2382-2385, Dec. 2016. doi: 10.1109/LCOMM.2016.2607742
  19. S. V. Zavjalov, S. B. Makarov and S. V. Volvenko, "Duration of nonorthogonal multifrequency signals in the presence of controlled intersymbol interference," 2015 7th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), Brno, 2015, pp. 49-52. doi: 10.1109/ICUMT.2015.7382404
  20. Zavjalov, S.V., Makarov, S.B., Volvenko, S.V. Reduction of energy losses under conditions of overcoming “Nyquist barrier” by optimal signal selection (2016) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 9870 LNCS, pp. 620-627. doi: 10.1007/978-3-319-46301-8_53
  21. Zavjalov, S.V., Makarov, S.B., Volvenko, S.V., De Yuan, S. Possibilities of “Nyquist barrier” breaking by optimal signal selection (2016) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 9870 LNCS, pp. 612-619. doi: 10.1007/978-3-319-46301-8_52
  22. Волвенко С.В, Макаров С.Б., Завьялов С.В., Хачаянц М.Б. Выбор пороговых отношений сигнал/шум при приеме сигналов в метеорном канале связи с использованием полудуплексного протокола с повторной передачей по запросу // Радиотехника, №12, 2016. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2016. – с. 83 – 93.
  23. Макаров С.Б., Завьялов С.В. Оптимизация спектрально-эффективных многочастотных неортогональных сигналов // Радиотехника, №12, 2016. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2016. – с. 121 – 133.
  24. Zavjalov, S.V., Makarov, S.B., Volvenko, S.V., Xue, W. Waveform optimization of SEFDM signals with constraints on bandwidth and an out-of-band emission level (2015) Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 9247, pp. 636-646. doi: 10.1007/978-3-319-23126-6_57
  25. Макаров С.Б., Завьялов С.В. Анализ значений величины пик-фактора случайных последовательностей оптимальных спектрально-эффективных многочастотных неортогональных сигналов // Радиотехника, №9, 2015. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2015. – с. 59 – 68.
  26. Макаров С.Б., Завьялов С.В. Реализация цифровых модуляторов и демодуляторов спектрально-эффективных неортогональных многочастотных сигналов // Радиотехника, №9, 2015. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2015. – с. 4 – 12.
  27. Макаров С.Б., Завьялов С.В. Частотная и энергетическая эффективности неортогональных многочастотных систем передачи сообщений // Радиотехника, №1, 2015. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2015. – с. 50 – 59.