автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Подсистема САПР для моделирования и синтеза адаптивных узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС

ШИДЛОВСКИЙ ДМИТРИЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОДСИСТЕМА САПР ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И СИНТЕЗА АДАПТИВНЫХ УЗКОПОЛОСНЫХ РАДИОМОДЕМОВ НА БАЗЕ ПЛИС

Специальность 05 13 12 — системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ 16023и

Владимир 2007

003160230

Работа выполнена на кафедре "Конструирование и технология радиоэлектронных средств" Владимирского государственного университета

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Руфицкий Михаил Всеволодович

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Жигалов Илья Евгеньевич

*

доктор технических наук,

профессор Назаров Александр Викторович

Ведущее предприятие ОАО "Владимирское конструкторское бюро радиосвязи" г Владимир

Защита состоится "24" октября 2007 г в 14 часов в аудитории № 211/1 на заседании специализированного совета Д 212 025 01 Владимирского государственного университета по адресу 600026г Владимир, ул Горького, Д 87

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу 600026, г Владимир, ул Горького, 87 ВлГУ, ФРЭМТ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ

Автореферат разослан "21" сентября 2007 г

Ученый секретарь специализированного совета

доктор технических наук, профессор / /< Р И Макаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Развитие науки и техники в последние десятилетия во многом связано с применением систем автоматизированного проектирования (САПР) САПР используются во многих областях науки и техники, в том числе при разработке узкополосных средств радиосвязи Применение САПР в этой области позволяет значительно сократить время проектирования средств радиосвязи и улучшить их технические характеристики

Важной задачей, решаемой разработчиком при проектировании узкополосных средств радиосвязи, является повышение спектральной эффективности передачи (отношение скорости передачи к ширине используемой полосы частот) Одним из вариантов повышения спектральной эффективности передачи через канал с замираниями является использование адаптивной модуляции, в которой параметры передатчика (мощность и размер сигнального созвездия сигнала, вид канального кодирования) меняются в зависимости от состояния радиоканала Адаптивная модуляция является предметом исследования двух последних десятилетий, за это время было опубликовано большое число научных трудов, посвященных этой проблеме Однако только в последние несколько лет методы адаптивной модуляции стали применяться на практике при разработке адаптивных радиомодемов

Обработка сигнала в адаптивных радиомодемах выполняется в цифровом виде Для этого могут быть использованы специализированные микросхемы, цифровые сигнальные процессоры (ЦСП) или программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) ПЛИС является быстро развивающейся элементной базой, конкурирующей с цифровыми сигнальными процессорами и специализированными микросхемами в области цифровой обработки сигнала Выигрышной особенностью ПЛИС по сравнению с ЦСП является возможность создавать архитектуру устройства, оптимально использующую аппаратные ресурсы для решения поставленной задачи ПЛИС име-

ет более короткое время проектирования с меньшими затратами по сравнению со специализированными микросхемами Кроме того, наблюдается тенденции уменьшения удельной стоимости (в расчете на ячейку), увеличения числа вычислительных ячеек, уменьшения потребляемой мощности, что делает ПЛИС еще более привлекательной и перспективной элементной базой для использования в области цифровой обработки сигналов

Разработка устройств на базе ПЛИС выполняется с помощью специализированных САПР и включает следующие этапы ввод проекта, моделирование, синтез логики, размещение логики на ячейке кристалла, моделирование временных параметров и энергопотребления Результатом развития методики проектирования устройств на ПЛИС стало появление библиотек синтезируемых компонентов, выполняющих функции различной сложности (от простых умножителей до законченных трансиверов) Таким образом, ввод проекта и его моделирование происходит уже на системном уровне, что значительно сокращает время проектирования устройства Также появилась тенденция расширения САПР с помощью специализированных модулей, позволяющих реализовать конкретную функцию (цифровой фильтр, синтезатор частот и т д ) с минимальными временными затратами

Использование ПЛИС в качестве элементной базы при разработке адаптивных радиомодемов является хорошим выбором, поскольку они позволяют реализовать их с меньшей аппаратной избыточностью по сравнению с ЦСП Однако специализированных средств для автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов до настоящего момента найдено не было

Цель диссертационной работы сокращение времени автоматизированного проектирования и улучшение технических характеристик адаптивных узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС за счет разработки специализированной подсистемы САПР

Поставленная цель может быть достигнута при условии решения следующих задач

1 Провести анализ и систематизировать известные методы адаптивной модуляции и алгоритмов автоматизированного синтеза схемотехнических решений для их реализации

2 Синтезировать математические модели (ММ), используемые для автоматизации составления структуры адаптивного радиомодема, а также для расчета параметров адаптивного радиомодема

3 Разработать библиотеку синтезируемых компонентов адаптивного радиомодема

4 Разработать методику, включающую полный цикл автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема на ПЛИС с использованием разработанных ММ и библиотеки компонентов

5 Реализовать опытный образец адаптивного узкополосного радиомодема на базе ПЛИС по предлагаемой методике, проверить адекватности разработанных ММ

Научная новизна В диссертационной работе получены следующие научные результаты

1 Синтезирована целевая функция для определения значений параметров адаптивного радиомодема Рассчитанные параметры используются для автоматизированного синтеза структуры адаптивных узкополосных радиомодемов, обеспечивающих максимальную спектральную эффективность передачи при заданных ограничениях на аппаратные затраты

2 Разработаны ММ, применяемые для автоматизированного проектирования адаптивных узкополосных радиомодемов в подсистеме САПР

3 Разработана методика автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на базе ПЛИС

Практическая ценность работы

1 Разработана подсистема САПР для моделирования и синтеза узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС

2 Разработана библиотека синтезируемых компонентов адаптивного радиомодема

Подана заявка на изобретение № 2007113104- «Способ автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на ПЛИС»

Реализация и внедрение результатов Разработанная методика, алгоритмы и ММ были использованы при проектировании адаптивного радиомодема (проект «РМ Сократ») на ОАО «Завод «Автоприбор», а также внедрены в учебный процесс на кафедре конструирования и технологии радиоэлектронных средств Владимирского государственного университета

Апробация работы Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на технических советах научно-технического центра ОАО «Завод «Автоприбор», на семинарах кафедры Конструирования и технологии радио электронных средств Владимирского государственного университета и на конференции «Инновационные технологии в проектировании - 2007»

Публикации по работе Материалы по теме диссертации опубликованы в 6 работах, одна из которых входит в перечень изданий, рекомендуемых ВАК Подана заявка на изобретение

Структура работы Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 112 страницах, содержит 34 рисунка и 12 таблиц, а также включает список литературы из 106 наименований, и приложения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и основные направления исследований, приведены краткие аннотации глав диссертации

В первой главе проводится анализ современных САПР и их возможности по разработке адаптивных узкополосных радиомодемов, проводится анализ существующих методов адаптивной модуляции, оценивается возможность реализации методов па существующей элементной базе, делается вывод о целесообразности использования ПЛИС для реализации адаптивных узко полосных радиомодемов, л

В результате проведенного анализа определены две базовые схемы адаптивного радиомодема (рис.1), которые могут бьггь использованы при автоматизированном проектировании. В первой схеме данные о состояния радиоканала посылаются обратно на передатчик через дополнительный канал. Такая схема может использоваться в системах связи как с частотным, так и с временным разделением режимов приема/передачи. Вторая схема может применяться только в системах с временным разделением режимов приема/передачи, однако имеет преимущество перед первой, поскольку не требует дополнительного канала.

1-я «ома (замкнута* петая) 2-я atsua [рэюшнупл петдя]

j Рис.1. Схемы адаптивного радиомодема

Для проектирования адаптивного радиомодема могут использоваться ( системы: МЛ'IX А В ~ моделирование на системном уровне, Agilent ADS —

синтез компонентов адаптивного радиомодема и их оптимизация, Leonardo Spectrum — для синтеза на RTL уровне и САПР производителей ПЛИС для . размещения логики на ячейки и компиляции прошивочного файла.

После проведения анализа существующих САПР с целью возможности их использования для проектирования адаптивных узкополосных радио МО-

демов были выделены средства автоматизированного проектирования, которые не реализованы в настоящее время

1 Библиотека компонентов адаптивного узкополосного радиомодема Адаптивные радиомодемы имеют ряд компонентов, отличающих их от остальных средств связи Среди них блок оценки состояния канала, блок управления усилением выходного сигнала в зависимости от состояния канала, управляемые модуляторы и демодуляторы и др

2 Автоматизированный синтез структуры адаптивных узкополосных радиомодемов Разработка структуры адаптивных узкополосных радиомодемов и выбор компонентов должны выполнятся с учетом ограничений на аппаратные затраты адаптивного радиомодема, при этом радиомодемы должны обеспечивать максимально возможную спектральную эффективность передачи

Поэтому была поставлена задача разработать подсистему САПР для моделирования и синтеза адаптивных узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС и методику, включающую разработанную подсистему САПР в общий цикл автоматизированного проектирования цифровых устройств на базе ПЛИС

Во второй главе представлены математические модели (ММ) системы связи с адаптивной модуляцией, и разрабатываются ММ, используемые для автоматизированного проектирования адаптивного модема Приведен вывод ММ пропускной способности канала с замираниями, которая является теоретическим пределом спектральной эффективности адаптивной системы связи Это дает возможность оценивать спектральную эффективность системы связи с адаптивной модуляцией относительно возможного предельного значения Далее рассматривается ММ системы с адаптивной модуляцией, включающей управление мощностью ¿"(у) и количеством сигнальных точек в созвездии передаваемого сигнала м(у) Представлены формулы оптимального управления з(у) и м(у), а также ММ спектральной эффективности системы

с адаптивной модуляцией Затем описывается совместное использование канального кодирования с адаптивной модуляцией и выводится ММ спектральной эффективности системы с кодированной адаптивной модуляцией Адаптивная модуляция невозможна без оценки состояния канала, поэтому далее рассматриваются ММ метода оценки состояния канала Описывается влияние ошибки и задержки оценки состояния канала на вероятность ошибочного бита системы связи

Одной из основных задач диссертационной работы является разработка целевой функции и определение значений параметров структуры адаптивного радиомодема, обеспечивающих максимальную спектральную эффективность передачи при заданных ограничениях на аппаратные затраты Разработка целевой функции описывается в конце второй главы

Пропускная способность канала с замираниями при передаче информации радиомодемом с управляемым уровнем мощности, причем средний уровень мощности ограничен условием < 5 (средняя мощность не

должна превышать заданного значения мощности) и будет вычисляться по формуле

где ¿'(г) - управляемое значение мощности передаваемого сигнала, р(у) -распределение вероятности нахождения радиоканала с ОСШ у, Б - ограничивающий уровень мощности, у0 - предельное ОСШ, при котором осуществляется передача, и В - ширина полосы частот Формула для оптимального управления мощностью имеет вид

г

Значение у0 находится из уравнения

П У)

Значение спектральной эффективности адаптивного радиомодема при условии идеального определения состояния канала у и его мгновенного попадания на передатчик рассчитывается по формуле

Из (4) видно, что спектральная эффективность адаптивной системы имеет энергетическую потерю К по сравнению с пропускной способностью канала с замираниями (1). Потерю К можно, однако, отчасти компенсировать, используя канальное кодирование

Схема адаптивной кодированной модуляции представлена на рис 2 Было установлено, что использование канального кодирования дает выигрыш от кодирования в 3 дБ при использовании кода с 4-мя состояниями, и 3,6 дБ — при использовании кода с 8-ю состояниями

Далее рассмотрим формулы, используемые для автоматизированного проектирования адаптивного модема и составления целевой функции Скорость символов Пгт рассчитывается с учетом требования к используемой ширине полосы частот передаваемого сигнала В На практике в системах цифровой связи в качестве фильтра, формирующего импульсы, используется фильтр с характеристикой приподнятого косинуса

При этом формула оптимального управления мощностью имеет вид

(5)

Сегмент канального кодирования

if бит Канальный k+r бит Выбор

Исходные кодер Кодированные подобраза

данные данные

Подобраз с n(y)-k

сигнальными

1 г точками

Буфер n(y)-k бит Выбор Адаптивный —

Исходные Исходные сигнальнои точки Одна из М(у) сигнальных модулятор M(v), S(Y)

данные данные

Сегмент модуляции

Рис 2 Схема адаптивной кодированной модуляции Формула для расчета Я,^, тогда имеет вид

1 + 7"

где г - коэффициент сглаживания фильтра

Средняя мощность сигнала 5 будет равна половине максимальной мощности передаваемого сигнала

(7)

Порог осуществления передачи у0 является предельным значением ОСШ принятого сигнала, при котором передача продолжается Если у < у0, то передача прекращается Формула для вычисления у0 выводится в и имеет вид

]f = 1 (8),

гМ° У)

где Р(у) - вероятность приема сигнала с ОСШ у, которая определяется статистикой замираний в канале

Множество сигнальных созвездий {м}, количество состояний канального кодера Code и порядок фильтра, формирующего выходные импульсы

Tab, рассчитываются через целевую функцию исходя из ограничения, заданного на аппаратные ресурсы Logic Целевая функция имеет вид

R __ R(M)G(Code) В ~ ЩТаЬ) (9)

{М Code Tab) 4 '

с учетом ограничения L < Logic,

где r(m) - зависимость средней скорости передачи символов от количества сигнальных созвездий, G(Code) - зависимость выигрыша кодирования от количества состояний кодека, 3 - ширина полосы излучаемого сигнала при использовании идеального фильтра Найквиста, k(Tab) - коэффициент, определяющий расширение полосы относительно идеального фильтра Найквиста в зависимости от порядка фильтра

Обязательными блоками с постоянным размером занимаемой логической емкости являются управление мощностью и оценка состояния канала Обозначим эти аппаратные затраты через символы Lt и Lr соответственно Размер занимаемой логической емкости блоков модулятора, демодулятора, кодера, декодера и фильтра определяются параметрами {м}, Code и Tab соответственно Обозначим их через символы Lu(m), Lc(Code) и Tab) Общая требуемая логическая емкость будет рассчитываться по формуле

L = L,+Lr + Lu (M)+Lc (Code)+ 2 L, {Tab) (10)

Выражение (9) имеет максимальное значение, если {м}, Code и Tab равны

№ =

1, Logic <3300LE

2, 3300LE < Logic < 5700LE

3, S100LE < Logic < 8400.LE (11)

4, S400LE < Logic <12100LE

5, Logic >121 OOZE

CoJeJ0' (12)

[1, Logic >&300LE 4 '

Г 4, Logic < 5700LE

Tab = I S100LE < Logic < 12100LE (13)

[16, Logic >12100LE

В третьей главе разрабатывается методика автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема на ПЛИС с учетом заданных ограничений на аппаратные ресурсы, разрабатывается модуль Adaptive Coded Modulation Design Guide в системе Agilent ADS, предназначенный для моделирования, синтеза и оптимизации структуры адаптивного радиомодема, а также разрабатываются синтезируемые компоненты, из которых составляется адаптивный радиомодем

Особенностями предлагаемой методики являются полностью автоматизированный процесс проектирования после ввода основных параметров радиомодема, автоматизированный синтез структуры радиомодема с учетом введенных ограничений на аппаратные затраты (логические ячейки ПЛИС), моделирование радиомодема перед реализацией, позволяющее проверить соответствие параметров разработанного радиомодема заданным параметрам, оптимизация структуры радиомодема Методика значительно сокращает время разработки адаптивных радиомодемов и исключает возможное появление ошибок проектирования

Предлагаемая методика включает пять этапов проектирования ввод основных параметров радиомодема, расчет дополнительных параметров, автоматический или интерактивный синтез структуры, моделирование, оптимизация структуры, синтез на RTL уровне Графически процесс проектирования представлен на рис 3 Далее идет подробное описание этих этапов проектирования

Ввод параметров радиомодема На начальном этапе проектирования разработчиком вводятся параметры радиомодема Все параметры относятся к цифровой части радиомодема, а радиочастотная часть не рассматривается,

поскольку она в большинстве случаев является типичной для всех радиомодемов и не зависит от методов обработки сигнала, применяемых в цифровой части Исключением является максимальная мощность выходного сигнала, т к это один из управляемых параметров в адаптивной модуляции Всего выбрано 7 основных параметров радиомодема, с помощью которых можно вычислить остальные требуемые параметры Список параметров приведен на рис 3 Параметр Mode отражает тип передачи и может принимать значения передачи с временным или частотным разделением передаваемого и принимаемого сигналов Параметр «максимальная скорость перемещения радиомодема» Fmax используется для построения модели радиоканала с замираниями

Расчет дополнительных параметров Список дополнительных параметров приведен на рис 3 Формулы расчета описаны во второй главе диссертационной работы Параметры, определяющие сложность используемых методов обработки сигнала (Множество сигнальных созвездий [м], число состояний канального кодека Code и порядок фильтра формирующего выходные импульсы Tab ), рассчитываются с учетом заданного ограничения на аппаратные ресурсы

Синтез структуры. После расчета параметров {м}, Code и Tab составляется структура адаптивного радиомодема Это делается с помощью разработанного модуля Adaptive Coded Modulation Design Guide, куда разработчик вводит параметры структуры и задает режим, определяющий стадию проектирования (моделирование или синтез) Модуль Adaptive Coded Modulation Design Guide выбирает составленную заранее схему, соответствующую введенным параметрам Также имеется возможность для разработчика самостоятельно составить схему, для этого в модуле Adaptive Coded Modulation Design Guide составлена палитра всех компонентов адаптивного радиомодема

Основные параметры

BER - вероятность ошибочного бита В - ширина полосы частот сигнала $ты-максимальная мощность сигнала Mode режим передачи Vaiu максимальная скорость перемещения радиэмодема

Logic - аппаратные затраты на реализацию Fem системная тактовая частота

Дополнительные параметры

Ptym-скорость символов 5 — средняя мощность сигнала уо- порог осуществления передачи {М) - множество сигнальных созвездий Code — число состояний канапьно о кодека Tab — порядок выходного фильтра

соответствуют

Рис 3 Методика автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема на ПЛИС

Моделирование Для проверю! соответствия параметров разработанного радиомодема заданным параметрам проводится моделирование в системе Advanced Design System При этом автоматически строится модель радиоканала с замираниями с учетом параметра Ктач После моделирования проверя-

ется соответствие следующих параметров вероятность ошибочного бита В ER, ширина полосы частот В, максимальная мощность сигнала Smn и определяется эффективность передачи

Оптимизация структуры В состав системы Advanced Design System входит модуль DSP synthesis, позволяющий найти компромиссное решение между требуемой производительностью какой-либо функции обработки сигнала и аппаратными затратами, требуемыми для реализации этой функции Выполнение оптимизации структуры адаптивного радиомодема с помощью этого модуля сокращает требуемые аппаратные затраты в несколько раз

Синтез в RTL уровень Заключительным этапом проектирования является синтез устройства в RTL уровень В разработанной методике предлагается для этого использовать программу Leonardo Spectrum фирмы Mentor Graphics, которая может синтезировать устройства под ПЛИС разных производителей, обеспечивая при этом лучшую оптимизацию по сравнению с инструментами, предоставляемыми производителями кристаллов

Для моделирования и синтеза адаптивного радиомодема были разработаны следующие компоненты блок оценки состояния канала, блок управления мощностью передаваемого сигнала, семь канальных кодеков и декодеков с количеством состояний 4, 8, 16, 32, 64, 128 и 256, пять управляемых QAM модуляторов и демодуляторов с наборами сигнальных созвездий QPSK, QPSK, 16QAM, QPSK, 16QAM, 32QAM, BPSK, QPSK, 16QAM, 32QAM и BPSK, QPSK, 16QAM, 32QAM, 64QAM, пять выходных фильтров с порядками 16, 32, 48, 64 и 96, а также дополнительные компоненты (управляющая и интерфейсная логика) Для моделирования радиоканала используется последовательное включение моделей канала с Релеевыми замираниями и канала с АБГШ

В четвертой главе описывается процесс разработки адаптивного радиомодема (проект «РМ Сократ», НТЦ ОАО «Завод «Автоприбор») по предлагаемой методике с использованием разработанных ММ и модуля Adaptive

Coded Modulation Design Guide Также выполняется проверка адекватности разработанных ММ путем проведения десяти экспериментов с различными входными параметрами

При разработке адаптивного радиомодема использовались следующие входные параметры Вероятность ошибочного бита - 10"3, Ширина полосы частот излучаемого сигнала - 25 кГц, Максимально излучаемая мощность — 1 Вт,

Режим передачи - частотное разделение каналов приема/передачи, Максимальная скорость перемещения радиомодема - 120 км/ч, Аппаратные затраты на реализацию - 5980 LE (Altera Cyclone, ЕР1С6), Тактовая частота — 147,456 МГц

По разработанным ММ были рассчитаны следующие параметры Скорость символов - 18000 сим/с, Средняя мощность сигнала — 0,5 Вт, Порог осуществления передачи — 21 дБ, Множество сигнальных созвездий - QPSK, 16QAM, 32QAM, Число состояний канального кодека — 4, Порядок выходного фильтра - 48

Затем, используя разработанный модуль Adaptive Coded Modulation Design Guide, было выполнено моделирование Схема, используемая для моделирования, представлена на рис 4

При моделировании были получены следующие результаты Вероятность появления ошибки — 8,12*10^, Ширина полосы частот излучаемого сигнала - 23,1 кГц, Максимальная излучаемая мощность — 0,823 Вт, Эффективность передачи - 7,74 бит/с

¡TÄWJIrtW

Рис. 4. Моделирование адаптивного радиомодёма.

Поме синтеза структуры Проект был транслирован в RTL уровень.

Требуемые аппараты на реализацию проекта 5246 LE.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработан модуль Adaptive Coded Modulation Design Guide в системе Agilent ADS, предназначенный как для моделирования, так и для синтеза адаптивных узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС,

2. Разработана библиотека синтезируемых компонентов адаптивного ра-дномодема в составе: блока оценки состояния канала, блока управления мощностью передаваемого сигнала, семи канальных кодеров и декодеров, пяти управляемых QAM модуляторов и демодуляторов и пяти выходных фильтров.

3. Разработана методика автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема.

1 Разработан алгоритм синтеза структуры адаптивного радиомодема, имеющего максимальную эффективность передачи при заданных ограничениях на аппаратные затраты

2 Реализован на практике адаптивный радиомодем по предлагаемой методике (проект «РМ Сократ»)

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях по перечню ВАК

1 Шидловский Д Ю, Руфицкий М В «Методика автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на ПЛИС» / Проектирование и технология электронных средств, №2, 2007, с 30-34 (принята к печати в декабре 2006г)

Публикации в остальных изданиях

2. Шидловский Д Ю , Руфицкий М В «Сравнение характеристик ПЛИС и ЦСП для определения целесообразности разработки устройств на их основе в области цифровой обработки сигнала» / Надежность и качество 2007 Труды международного симпозиума В 2-х томах Том 1, с 61-63

3 Шидловский Д Ю, «Структура КИХ-фильтра для реализации на ПЛИС» / Надежность и качество 2007 Труды международного симпозиума В 2-х томах Том 1, с 153-154

4 Шидловский Д Ю , «Сравнительный анализ БПФ алгоритмов и выбор оптимального для аппаратной реализации» / Сборник научных трудов Владимирского государственного университета, 2004, с 48-50

5 Шидловский Д Ю «Синтез Ы-точечного БПФ вычислителя на УШЭЬ» / Сборник научных трудов Владимирского государственного университета, 2004, с 28-31

6 Заявка на изобретение № 2007113104- «Способ автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на ПЛИС»

Формат 60x84/16 Бумага для множительной техники Гарнитура Тайме Печать на ризографе Уел печ л 1,04 Тираж 100 экз Заказ №3136

Отпечатано в ФГУ «Типография УВД Владимирской области» Т 100

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АДАПТИВНЫЕ РАДИОМОДЕМЫ, ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ДЛЯ ИХ РАЗРАБОТКИ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

1.1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ И МЕТОДОВ АДАПТИВНОЙ МОДУЛЯЦИИ.

1.1.1 Принципы адаптивной модуляции.

1.1.2. Существующие методы адаптивной модуляции.

1.3 Типовая схема адаптивного модема.

1Я СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛИС И ЦСП ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ РАЗРАБОТКИ УСТРОЙСТВ НА ИХ ОСНОВЕВ ОБЛАСТИ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА.

1.2.1 Выбор ПЛИС и ЦСП.

1.2.2 Производительность.

1.2.3 Оценка по критериям производительность, энергопотребление, стоимость.

1.3 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ. ДВА ВТОРАЯ. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ

СЕКТОРОВАНИЯ АДАПТИВНЫХ УЗКОПОЛОСНЫХ РАДИОМОДЕМОВ

2.1 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АДАПТИВНОГО УЗКОПОЛОСНОГО

РАДИОМОДЕМА.

2.1.1 Пропускная способность канала с замираниями.

2.1.2 Спектральная эффективность системы с адаптивной модуляцией

2.1.3 Спектральная эффективность системы с адаптивной кодированной модуляции.

2.1.4 Оценка состояния канала.

2.1.6 Разработка математической модели задержки получения передатчиком данных о состоянии канала.

2.1.7 Долгосрочное прогнозирование состояния канала.

2.1.8 Практическое ограничение на скорость передачи символов.

2.2 РАЗРАБОТКА ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ И АЛГОРИТМА ДЛЯ ЕЕ РЕШЕНИЯ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ СИНТЕЗА СТРУКТУРЫ.

2.3 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

ГЛАВА 3. БИБЛИОТЕКА КОМПОНЕНТОВ АДАПТИВНОГО

ДИОМОДЕМА И МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО Л'ОЕКТИРОВАНИЯ.

3.1 РАЗРАБОТКА БИБЛИОТЕКИ КОМПОНЕНТОВ АДАПТИВНОГО РАДИОМОДЕМА.

3.2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

3.3 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ ПОДСИСТЕМЫ САПР АДАПТИВНОГО УЗКОПОЛОСНОГО РАДИОМОДЕМА.

4.1 ВЕРИФИКАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ БИБЛИОТЕКИ КОМПОНЕНТОВ

4.2 ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА СТРУКТУРЫ АДАПТИВНОГО РАДИОМОДЕМА.

4.3 РЕАЛИЗАЦИЯ АДАПТИВНОГО РАДИОМОДЕМА С ПОМОЩЬЮ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОДСИСТЕМЫ САПР.

4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ.

Актуальность работы. Развитие науки и техники в последние десятилетия во многом связано с применением систем автоматизированного проектирования (САПР). САПР используются во многих областях науки и техники, в том числе при разработке узкополосных средств радиосвязи. Применение САПР в этой области позволяет значительно сократить время проектирования средств радиосвязи и улучшить их технические характеристики.

Важной задачей, решаемой разработчиком при проектировании узкополосных средств радиосвязи, является повышение спектральной эффективности передачи (отношение скорости передачи к ширине используемой полосы частот). Одним из вариантов повышения спектральной эффективности передачи через канал с замираниями является использование адаптивной модуляции, в которой параметры передатчика (мощность и размер сигнального созвездия сигнала, вид канального кодирования) меняются в зависимости от состояния радиоканала. Адаптивная модуляция является предметом исследования двух ;оследних десятилетий, за это время было опубликовано большое число научных трудов посвященных этой проблеме. Однако только в последние несколько лет методы адаптивной модуляции стали применяться на практике, при разработке адаптивных радиомодемов.

Обработка сигнала в адаптивных радиомодемах выполняется в цифровом виде. Для этого могут быть использованы специализированные микросхемы, цифровые сигнальные процессоры (ДСП) или программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). ПЛИС является быстро развивающейся элементной базой, конкурирующей с цифровыми сигнальными процессорами и специа-прованными микросхемами в области цифровой обработки сигнала. Выигрышной особенностью ПЛИС по сравнению с ДСП является возможность создавать архитектуру устройства, оптимально использующую аппаратные ресурсы для решения поставленной задачи. ПЛИС имеет более короткое время проектирования с меньшими затратами по сравнению со специализированными микросхемами. Кроме того, наблюдается тенденция уменьшения удельной "•^мости (в расчете на ячейку), увеличения числа вычислительных ячеек, , ^шения потребляемой мощности, что делает ПЛИС еще более привлекательной и перспективной элементной базой для использования в области цифровой обработки сигналов.

Разработка устройств на базе ПЛИС выполняется с помощью специализированных САПР и включает следующие этапы: ввод проекта, моделирование, синтез логики, размещение логики на ячейки кристалла, моделирование временных параметров и энергопотребления. Результатом развития методики проектирования устройств на ПЛИС стало появление библиотек синтезируемых „центов, выполняющие функции различной сложности (от простых умножителей до законченных трансиверов). Таким образом, ввод проекта и его моделирование происходит уже на системном уровне, что значительно сокращает время проектирования устройства. Так же появилась тенденция расширения САПР с помощью специализированных модулей, позволяющих реализовать конкретную функцию (цифровой фильтр, синтезатора частот и т.д.) с минимальными временными затратами.

Использование ПЛИС в качестве элементной базы при разработке адаптивных радиомодемов является хорошим выбором, поскольку они позволяют лизовать их с меньшей аппаратной избыточностью по сравнению с ЦСП. Однако специализированных средств для автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов до настоящего момента найдено не было.

Цель диссертационной работы состоит в сокращении времени автоматизированного проектирования и улучшения технических характеристик адаптивных узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС за счет разработки специализированной подсистемы САПР.

Поставленная цель может быть достигнута при условии решения следующих задач:

1. Провести анализ и систематизировать известные методы адаптивной модуляции и алгоритмов автоматизированного синтеза схемотехнических решений для их реализации.

2. Синтезировать математические модели (ММ) используемые для автоматизации составления структуры адаптивного радиомодема, а также для счета параметров адаптивного радиомодема.

3. Разработать библиотеку синтезируемых компонентов адаптивного радиомодема.

4. Разработать методику, включающую полный цикл автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема на ПЛИС с использованием разработанных ММ и библиотеки компонентов.

5. Реализовать опытный образец адаптивного узкополосного радиомодема на базе ПЛИС по предлагаемой методике, проверить адекватности разработанных ММ.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие научные результаты:

1. Синтезирована целевая функция для определения значений параметров адаптивного радиомодема. Рассчитанные параметры используются для автоматизированного синтеза структуры адаптивных узкополосных радиомодемов, обеспечивающих максимальную спектральную эффективность передачи при заданных ограничениях на аппаратные затраты.

2. Разработаны ММ, применяемые для автоматизированного проекти-папия адаптивных узкополосных радиомодемов в подсистеме САПР. л. Разработана методика автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на базе ПЛИС.

Практическая ценность работы:

1. Разработана подсистема САПР для моделирования и синтеза узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС.

2. Разработана библиотека синтезируемых компонентов адаптивного радиомодема.

Подана заявка на изобретение №2007113104 - «Способ автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на ПЛИС»

Реализация и внедрение результатов. Разработанная методика, алгоритмы и ММ были использованы при проектировании адаптивного радиомодема (проект «РМ Сократ») на ОАО «Завод «Автоприбор», а также внедрены в учебный процесс на кафедре Конструирования и технологии радио электронных средств Владимирского государственного университета.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на технических советах научно-технического центра, ОАО «Завод «Автоприбор» и на семинарах кафедры Конструирования и технологии радио электронных средств Владимирского государственного университета.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и основные направления исследований, приведены краткие аннотации глав диссертации.

В первой главе проводится анализ современных САПР и их возможности по разработке адаптивных узкополосных радиомодемов, проводится анализ уществующих методов адаптивной модуляции, оценивается возможность реализации методов на существующей элементной базе, делается вывод о целесообразности использования ПЛИС для реализации адаптивных узкополосных радиомодемов.

Во второй главе представлены математические модели (ММ) системы связи с адаптивной модуляцией и разрабатываются ММ, используемые для автоматизированного проектирования адаптивного модема. Приведен вывод ММ пропускной способности канала с замираниями, которая является теоретическим пределом спектральной эффективности адаптивной системы связи. Это г возможность оценивать спектральную эффективность системы связи с адаптивной модуляцией относительно возможного предельного значения. Далее рассматривается ММ системы с адаптивной модуляцией, включающей управление мощностью s(y) и количеством сигнальных точек в созвездии передаваемого сигнала М(у). Представлены формулы оптимального управления S(y) и м(у), а также ММ спектральной эффективность системы с адаптивной лцией. Затем описывается совместное использование канального кодирования с адаптивной модуляцией и выводится ММ спектральной эффективности системы с кодированной адаптивной модуляцией. Адаптивная модуляция невозможна без оценки состояния канала, поэтому далее рассматриваются ММ метода оценки состояния канала. Описывается влияние ошибки и задержки оценки состояния канала на вероятность ошибочного бита системы связи.

Одной из основных задач диссертационной работы является разработка целевой функции и определение значений параметров структуры адаптивного "-'"момодема, обеспечивающих максимальную спектральную эффективность г сдачи при заданных ограничениях на аппаратные затраты. Разработка целевой функции описывается в конце второй главы.

В третьей главе разрабатывается методика автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема на ПЛИС с учетом заданных ограничений на аппаратные ресурсы, разрабатывается модуль Adaptive Coded Modulation Design Guide в системе Agilent ADS, предназначенный для моделирования, синтеза и оптимизации структуры адаптивного радиомодема, а также разрабатываются синтезируемые компоненты, из которых составляется адаптивный радиомодем.

В четвертой главе описывается процесс разработки адаптивного радио-лодема (проект РМ Сократ) по предлагаемой методике с использованием разработанных ММ и модуля Adaptive Coded Modulation Design Guide. Также выполняется проверка адекватности разработанных ММ, путем проведения десяти экспериментов с различными входными параметрами.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработан модуль Adaptive Coded Modulation Design Guide в системе Agilent ADS, предназначенный как для моделирования, так и для синтеза адаптивных узкополосных радиомодемов на базе ПЛИС.

2. Разработана библиотека синтезируемых компонентов адаптивного радиомодема в составе: блока оценки состояния канала, блока управления мощностью передаваемого сигнала, семи канальных кодеков и декодеков, пяти управляемых QAM модуляторов и демодуляторов и пяти выходных фильтров.

3. Разработана методика автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема.

4. Разработана целевая функция, по которой были определены параметры структуры адаптивного радиомодема, имеющего максимальную эффективность передачи при заданных ограничениях на аппаратные затраты.

5. Разработаны ММ применяемые для автоматизированного проектирования адаптивного радиомодема.

6. Реализован на практике адаптивный радиомодем по предлагаемой методике (проект «РМ Сократ»).

7. Осуществлено внедрение разработанной методики и ММ в следующие организации:

- ОАО «Завод «Автоприбор»

- Владимирский государственный университет, Факультет радиофизики, электроники и медицинской техники, кафедра Конструирования и технологии радиоэлектронных средств.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шидловский Д.Ю., Руфицкий М.В. «Методика автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на ПЛИС» / Проектирование и технология электронных средств, №1, 2007

2. Шидловский Д.Ю., Руфицкий М.В. «Сравнение характеристик ПЛИС и ЦСП для определения целесообразности разработки устройств на их основе в области цифровой обработки сигнала» / Книга докладов заочной конференции «Инновационные технологии в проектировании, 2007. Шидловский Д.Ю., «Структура КИХ-фильтра для реализации на ПЛИС» / Книга докладов заочной конференции «Инновационные технологии в проектировании,2007.

4. Шидловский Д.Ю., «Сравнительный анализ БПФ алгоритмов и выбор оптимального для аппаратной реализации» / Сборник научных трудов Владимирского государственного университета, 2004.

5. Шидловский Д.Ю. «Синтез N-точечного БПФ вычислителя на VHDL» / Сборник научных трудов Владимирского государственного университета, 2004.

Заявка на изобретение № 2007113104- «Способ автоматизированного проектирования адаптивных радиомодемов на ПЛИС»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Автоматизированное проектирование СБИС на базовых кристаллах. Радио и связь, 1988-160с

2. Фути К., Судзуки Н. Языки программирования и схемотехника СБИС: Пер. с япон. М.:, Мир, 1988. - 224 е., ил.

3. Армстронг Дж. Р. Моделирование цифровых систем на языке VHDL-М.: Мир, 1992.-175 е., ил.

4. Ж. Мермье VHDL для моделирования, синтеза и формальной верификации аппаратуры/ Пер. с англ. В.В. Топоркова, Т.С. Трудовой; Под ред. В.М. Михова. М.: Радио и связь, 1995. -360 е., ил.

5. Ланцов В.Н. Проектирование ПЛИС на VHDL: Учеб. пособие/ Владим. гос. ун-т. Владимир, 2000. -120 с.

6. Дорошенко A. VHDL язык синтеза дискретных систем// PC WEEK/ RE, 18-24 марта 1997. - № 10(84). - С. 47 - 49.

7. Стешенко В. Занятие 2. Система проектирования MAX+PLUS II ALTERA// CHIP NEW, 1999. №9.

8. Бродин В., Калинин А., Хохлов J1., Шагурин И. Комплекс средств для обучения проектированию цифровых устройств на ПЛИС Altera с использованием системы Max+pluslI// CHIP NEW, 2000.-№3.

9. Самхури С. Оптимизация параметров FPGA матриц за счет правильного HDL кодирования// Инженерная микроэлектроника, 1999.-№2.

10. Криста Дейв, Джонсон Тони Методология высокоуровневого проектирования устройств на базе FPGA// Инженерная микроэлектроника, 1999. №3.

11. Стешенко В., Шишкин Г., Евстифеев А., Седякин Ю. Занятие 4. Язык описания аппаратуры VHDL// CHIP NEW, 2000. №1.

12. Автоматное управление асинхронными процессами в ЭВМ и дискретных системах/ Под ред. Варшавского. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 400 с.

13. Лазарев В.Г., Пийль Е.И. Синтез управляющих автоматов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 328 с, ил.

14. Привалов А.А, Руфицкий М.В. Автоматизированное проектирование микропроцессорных средств с использованием стандарта VHDL// XXIII Гагаринские чтения: Сб. тез. докл. науч. конф.-М.: РГТУ-МАТИ, 1997. 4 3.-С. 13-14.

15. Привалов А.А, Руфицкий М.В. Особенности проектирования РЭС с применением ПЛИС// Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы конференции / Под ред. А.Г. Самойлова. Гаврилов - Посад: Институт оценки земли, 1997.-С. 168-170.

16. Привалов А.А, Макаров В.Н. Новая элементная база новые методы проектирования электронных устройств// XXIY Гагаринские чтения: Сб. тез. докл. науч. конф.- М.: МГАТУ, 1998. Ч 4.-С. 40-41.

17. A. Privalov, М. Rufitcky VHDL standard in the analog data processing devices design// Conference proceedings "Adaptive robots & general system logical theory". Moscow - S. Petersburg - Brescia: Sensorika, 1998. - 4.7 - control.

18. Логическое проектирование дискретных устройств/ Глушков В.М., Капитонова Ю.В., Мищенко А.Т. Киев: Наук, думка, 1987.-264 е., ил.

19. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов: Учеб. для вузов по спец. ЭВМ. м.: Высш. шк., 1987. - 272, ил.

20. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник/ Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков, М.И. Песков; Под ред. И.П. Норенкова. М.: Радио и связь, 1986.-368 е., ил.

21. Деньдобренко Б.Н., Малика А.С. Автоматизация конструирования РЭА: Учебник для вузов. М.: Высш. шк., 1980. - 384 е., ил.

22. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР: Учеб. для вузов по спец. "Вычислительные маш., компл., сист., и сети". М.: Высш. шк., 1990. - 335 е., ил.

23. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практ. пособие. Кн. 1. Г.Г. Казенное, А.Г. Соколов. Принципы и методология построения САПР БИС/ Под ред. Г.Г. Казеннова. М.: Высш. шк., 1990.- 142 е., ил.

24. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 1. Проблемы и принципы создания САПР: Практ. пособие/ А.В. Петров, В.М. Черненький; Под ред. А.В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. - 143 е., ил.

25. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 2. Системотехнические задачи создания САПР: Практ. пособие/ А.Н. Данчул, Л.Я. Полуян; Под ред.

26. А.В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. - 144 е., ил.

27. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 3. Проектирование программного обеспечения САПР: Практ. пособие/ Б.С. Федоров, Н.Б. Гуляев; Под ред. А.В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. - 159 е., ил.

28. Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР: Учеб. для вузов. М.: Радио и связь, 1990. - 352 е., ил.

29. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 6. Выбор состава программно-технического комплекса САПР: Практ. пособие/ Ю.Г. Нестеров, И.С. Папшев; Под ред. А.В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. -159 е., ил.

30. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 4. Проектирование баз данных САПР: Практ. пособие/ О.М. Вейнеров, Э. Н. Самохвалов; Под ред. А.В. Петрова. -М.: Высш. шк., 1990. 144 е., ил.

31. Хорафас Д., Легг С. Конструкторские базы данных/ Пер. с англ. Д.Ф. Миронова. М.: Машиностроение, 1990. - 224 е., ил.

32. L. Hanzo, W. Webb, and Т. Keller, "Single- and Multi-carrier Quadrature Amplitude Modulation. " New York, USA: IEEE Press-John Wiley, April 2000.

33. R. Steele and L. Hanzo, eds., Mobile Radio Communications. New York, USA: IEEE Press John Wiley & Sons, 2nd ed., 1999.

34. T. Ojanpera and R. Prasad, " Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communications. " London, UK: Artech House, 1998.

35. J. Hayes, "Adaptive feedback communications" IEEE Communication Technology, vol. 16, pp. 29-34, February 1968.

36. J. K. Cavers, " Variable rate transmission for rayleigh fading channels" IEEE Transactions on Communications Technology, vol. COM-20, pp. 15-22, February 1972.

37. W. Webb and R. Steele, "Variable rate QAM for mobile radio" IEEE Transactions on Communications, vol. 43, pp. 2223-2230, July 1995.

38. S. Sampei, S. Komaki, and N. Morinaga, "Adaptive modula-tion/TDMA scheme for large capacity personal multi-media communication systems." IEICE Transactions on Communications (Japan), vol. E77-B, pp. 10961 103, September 1994.

39. J. Torrance and L. Hanzo, "Upper bound performance of adaptive modulation in a slow Rayleigh fading channel. " Electronics Letters, vol. 32, pp. 718-719, 11 April 1996.

40. W. Press, S. Teukolsky, W. Vetterling, and B. Flannery, "Minimization or maximization of functions" in Numerical Recipes in C, ch. 10, pp. 394-455, Cambridge: Cambridge University Press, 1992.

41. S. Otsuki, S. Sampei, and N. Morinaga, "Square QAM adaptive modulation/TDMA/TDD systems using modulation level estimation with Walsh function " Electronics Letters, vol. 31, pp. 169-171, February 1995.

42. J. Torrance and L. Hanzo, "Demodulation level selection in adaptive modulation" Electronics Letters, vol. 32, pp. 1751-1752, 12 September 1996.

43. J. Torrance and L. Hanzo, "Latency considerations for adaptive modulation in a slow Rayleigh fading channel" in Proceedings of IEEE VTC'97, vol. 2, (Phoenix, M, USA), pp. 1204-1209, IEEE, May 1997.

44. T. Ue, S. Sampei, and N. Morinaga, "Symbol rate controlled adaptive modulation/TDMA/TDD for wireless personal communication systems" IEICE Transactions on Communications, vol. E78-B, pp, 11 17-1 124, August 1995.

45. A. Duel-Hallen, S. Ни, H. Hallen, "Long Range Prediction of Fading Signals: Enabling Adaptive Transmission for Mobile Radio Channels", Electronics Letters, vol. 32, pp. 718-719,11 April 1996.

46. A. J. Goldsmith and S.-G. Chua, "Variable-rate variable-power MQAM for fading channels" IEEE Trans. Commun., vol. 45, pp. 1218-1230, Oct. 1997.

47. T. S. Rappaport, "Wireless Communications Principles and Practice. " Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1996.

48. D. Pauluzzi and N. Beaulieu, "A Comparison of SNR Estimation Techniques for the AWGN Channel", IEEE Transactions On Communications, vol. 48, no. 10, October 2000

49. Прокис Джон «Цифровая связь» пер. с англ. / под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь. 2000г. 800 е.: ил.

50. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для втузов: В 9 кн./И.П. Норенков. Кн. 1. Принципы построения и структура. -М.: Высш. шк., 1986. 127 е.: ил.

51. Е. Cianca, et al., "Channel Adaptive Techniques in Wireless Communications: An Overview," Journal of Wireless Communication and Mobile Computing, Wiley, 2002.

52. Kamio, Y., et al., "Performance of Modulation-Level-Controlled Adaptive Modulation Under Limited Transmission Delay Time for Land Mobile Communications, " Proc. IEEE VTC'95, July 1995, pp. 221-225.

53. A. Ramesh, A. Chockalingam and L. B. Milstein "SNR Estimation in Generalized Fading Channels and its Application to Turbo Decoding" Department of Electrical Communication Engineering Indian Institute of Science.

54. Jeruchim, Michel C., Philip Balaban, and K. Sam Shanmugan, Simulation of Communication Systems, Second Edition, New York, Klu-wer Academic/Plenum, 2000.

55. Andrea J. Goldsmith, "Capacity of Fading Channels with Channel Side Information", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 43, NO. 6, NOVEMBER 1997, pp. 1986-1992

56. J. Wolfowitz, "Coding Theorems of Information Theory", 2nd ed. New York: Springer-Verlag, 1964.

57. G. J. Foschini and J. Salz, "Digital communications over fading radio channels," Bell Syst. Tech. J., pp. 429^56, Feb. 1983.

58. Andrea J. Goldsmith, Soon-Ghee Chua, "Adaptive Coded Modulation for Fading Channels" IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, VOL. 46, NO. 5, MAY 1998, pp 595-602

59. G. D. Forney, Jr., "Coset codes—Part I: Introduction and geometrical classification, " IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 34, pp. 11231151, Sept. 1988.

60. A.J. Goldsmith, L.J. Greenstein, and G.J. Foschini, "Error statistics of real-time power measurements in cellular channels with multipath and shadowing" IEEE Vehic. Technol. Conf. Rec., pp. 108-111, May 1993.

61. J. К. Cavers, "An analysis of pilot symbol assisted modulation for Rayleigh fading channels," IEEE Trans. Veh. Technol., pp. 686-693, Nov. 1991.

62. S. Sampei and T. Sunaga, "Rayleigh fading compensation for QAM in land mobile radio communications," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 42, pp. 137-147, May 1993.

63. M.-S. Alouini and A. J. Goldsmith, "Adaptive M-QAM modulation over Nakagamifading channels," IEEE GLOBECOM Conf., Nov. 1997, submitted.

64. DesignGuide Developer Studio https://edasupportweb.soco.agilent.com/docs/adsdoc2006u 1 / dgstu-dio/wwhelp.htm

65. G. Underboeck, "Trellis-Coded Modulation with Redundant Signal Sets. Part II: State of the Art", IEEE Communication Magazine, Vol. 25, #2, pp. 12-21, February 1987.

66. УТВЕРЖДАЮ Технический директор1. Акт вйедрениярезультатов диссертационной работы Шидловского Д.Ю.

67. Ю начальника отдела ; ; •:ювершенствования и подготовкифоизводстваам. директора НТЦт.н.1. Д.В.Реутов-м1. УТВЕРЖДАЮучебной работеюсударственногой., доцент1. Л. Немонтов2007г.1. Акт внедрениярезультатов диссертационной работы Шидловского Д.Ю.

68. Председатель комиссии д.т.н., профессор1. Члены комиссиид.т.н., профессор к.т.н., доцент1. В.В. Евграфов