Разнесение при получении сигнала

Если в точке приема есть не менее двух связанных приемников с разнесенными антеннами, то вполне реально провести анализ всех копий на каждом приемнике для выбора лучших сигналов. Далее с этими сигналами можно проводить различные манипуляции и комбинирование.

Для повышения отношения/сигнал шум на приемной стороне используется алгоритм оптимального весового сложения или MRC (maximum ratio combined).

ТехнологияMRC используется во многих современных точках доступа Wi-Fi корпоративного класса. MRC направлен на подъем уровня сигнала в направлении от Wi-Fi клиента к точке доступа WiFi 802.11.
Алгоритм работы MRC подразумевает сбор на нескольких антеннах всех прямых и переотраженных при многолучевом распространении сигналов. Далее специальный процессор (DSP) отбирает лучший сигнал с каждого приемника и выполняет комбинирование. Фактически математическая обработка реализует виртуальный фазовый сдвиг для создания положительной интерференции со сложением сигналов. Таким образом результирующий суммарный сигнал значительно лучше по характеристикам, чем все исходные. С увеличением количества антенн появляется возможность получения наилучших характеристик результирующего сигнала, но повышает сложность аппаратуры и ее ресурсоемкость.

Рис.30 Работа алгоритма MRC.

Учитывая преимущества MIMO технологии, а именно разнесенный прием, можно утверждать, что при использовании данной технологии отпадает строгая привязка к расположению передающего (излучающего) элемента, то есть антенны. Возникает возможность для более гибкого расположения элементов и приемопередающей аппаратуры на плате. Несколько вариантов расположения приемных антенн, расположенных на плате, представлены на рисунке 31.

Рис.31 Возможные варианты расположения антенн на плате.

Рассмотренная технология MRC 1х2-1 передающая антенна, две приемных, судя по данным взятым из книги Eldad Perahia, Robert Stacey. Next Generation Wireless LANs — 802.11n and 802.11ac, позволяет получить наибольший прирост на приемной стороне почти 10 дБ по сравнению с режимом 1х1.

Даже при сравнении систем 2х1 для STBC и 1х2 для MRC при одинаков1ой мощности с двух сторон STBC априори будет давать меньший результат. Связано это с тем, что при передаче сигнала с двух антенн (STBC) мощность делиться на два (-3 dB). При приеме же двумя антеннами (MRC) точка доступа получает сигнал, отправленный на полной мощности. То есть разница между STBC и MRC в режиме 2 приемника или передатчика составляет не менее 3 дБ, что видно из графика на рисунке 32.

Рис.32 Сравнение зависимости коэффициента ошибок PER- Packet Error Rate от отношения мощности полезного сигнала к мощности шума на входе приемника.

Заключение

В заключении можно сказать, что весь список запланированных работ был освоен полностью. Намечены следующие шаги по разработке беспроводного межмодульного интерфейса для космических аппаратов.

Список используемых источников:

ü Eldad Perahia, Robert Stacey. Next Generation Wireless LANs — 802.11n and 802.11ac

ü https://habrahabr.ru/post/215421/

ü https://habrahabr.ru/post/249191/

ü Enhanced Blind Maximum Ratio Combining in Broadcasting Systems Rana Ahmed (Institut für Nachrichtenübertragung, Universität Stuttgart), Ben Eitel (Sony Deutschland GmbH, European Technology Center (EuTEC)) and Joachim Speidel (Institut für Nachrichtenübertragung, Universität Stuttgart)