Синтез та аналіз сигнатур сигналів для радіосистем з кодовим розділенням каналів

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ'ЯЗКУ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО

УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ЗВ'ЯЗКУ

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

СИНТЕЗ ТА АНАЛІЗ СИГНАТУР СИГНАЛІВ ДЛЯ РАДІОСИСТЕМ З КОДОВИМ РОЗДІЛЕННЯМ КАНАЛІВ

05.12.13 - Радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій

ВОЛКОВ СЕРГІЙ ЛЕОНІДОВИЧ

КИЇВ - 2009



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному підприємстві «Український науково-дослідний інститут зв'язку» Міністерства транспорту і зв'язку України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Скопа Олександр Олександрович

Міжнародний гуманітарний університет МОН України

(м. Одеса), завідувач кафедри комп'ютерної інженерії

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Савченко Юлій Григорович

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», професор кафедри звукотехніки та регістрації інформації

кандидат технічних наук

Нікіфоренко Костянтин Борисович,

Державне підприємство «Київський коледж зв`язку», заступник директора

Захист відбудеться « 13 » березня 2009 року о 15 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради К 26.849.01 Українського науково-дослідного інституту зв'язку за адресою: 03680, м. Київ-110, вул. Солом'янська, 13.

З дисертаційною роботою можна ознайомитися в бібліотеці Українського науково-дослідного інституту зв'язку за адресою: вул. Солом'янська, 13, 03680, м. Київ-110.

Автореферат розісланий « 12 » лютого 2009 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

к.т.н., с.н.с. Я.І. Торошанко



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

сигнатура широкосмуговий сигнал бінарний

Актуальність теми. Розвиток інформаційних мереж третього покоління тільки почався. На сьогодні вони представлені мережами на базі двох радіоінтерфейсів - IMT-MC і IMT-DS стандарту WCDMA. Цими стандартами мережі 3G в подальшому явно не обмежаться. В даний час відбувається активне тестування систем на базі радіоінтерфейсу IMT-TC, характерною ознакою якого є часове рознесення прямого та зворотного каналів зв'язку, що у ряді випадків має велику кількість переваг над частотною схемою організації зв`язку. Тому, поза сумнівом, зазначений радіоінтерфейс знайде своє місце.

Стандарт WCDMA на сьогодні є єдиним реальним конкурентом сімейству Cdma2000. Поки що з великою перевагою лідирує сімейство стандартів Cdma2000, проте останнім часом більшої ваги набирає стандарт WCDMA. Інтенсивний розвиток мереж цього стандарту наступить в той момент, коли мережі GSM перестануть задовольняти сучасним вимогам.

У Європі стандарт WCDMA відомий як UMTS. Хоча UMTS і WCDMA - в певній мірі різні поняття, в даний час вони є практично синонімами. Європейський розвиток мереж WCDMA вимагає окремих пояснень. Європейський інститут ETSI був одним з головних розробників стандарту WCDMA, тому було вирішено застосувати його як радіоінтерфейс для програми UMTS. Програма UMTS є європейською версією концепції IMT-2000. Згідно до неї, GSM MAP є базовою магістральною мережею, а мережами радіодоступу - комбіновані мережі GSM/EDGE та WCDMA. Мережі WCDMA надбудовуються над існуючими мережами GSM. При цьому мережі працюють паралельно: старі користувачі мережі використовують мережу GSM, а нові (залежно від ситуації) GSM або WCDMA. Абонентський термінал автоматично перемикається між мережами без обриву зв'язку. Розробники стандарту WCDMA обмежили ширину каналу зв'язку до 5 МГц, що дозволило системі працювати при співвідношенні «сигнал/шум» у 5 дБ. Теоретично стандарт WCDMA дозволяє досягти швидкості передачі даних 2 Мбіт/с, проте на сьогодні швидкість, зазвичай, обмежують на рівні 384 кБіт/с. Даної швидкості вистачає для відеоконференцзв`язку в режимі реального часу.

Стандарт WCDMA є результатом гармонізації семи проектів, представлених різними організаціями. У створення його специфікацій внесли свій внесок Європа, США, Японія і Південна Корея. Таким чином, WCDMA є інтернаціональним стандартом. Він, в термінології Міжнародного союзу електрозв'язку IMT-DS, в якості технології розділення каналів використовує DS-CDMA. Від традиційної технології CDMA DS-CDMA відрізняє ширший спектр сигналу. Це викликано використанням широкосмугових сигналів (ШСС), які будуються на базі довших, ніж в традиційному CDMA, псевдовипадкових послідовностей (ПВП) та сигнатурних ансамблів, що дозволяє збільшити пропускну спроможність. Ширший спектр підвищує завадостійкість каналу зв'язку, що підвищує якість обслуговування абонентів. У зв'язку з цим, тема дисертаційної роботи, в якій вирішується задача отримання нових сигнатур сигналів для систем стандарту WCDMA з метою формування ШСС та методів оцінки їх авто- та взаємокореляційних характеристик (АКФ та ВКФ), є актуальною.

Слід зазначити, що такий перспективний напрям в техніці прийому і передачі інформації систематично вивчався російським ученим Д.В. Агєєвим ще в 30-х роках минулого сторіччя, проте на той час практична реалізація отриманих результатів була неможлива у зв'язку з недосконалістю активних і пасивних елементів електричних ланцюгів та слабким розвитком технологічної бази.

Один з найбільш широко вживаних сьогодні на практиці способів формування ШСС - метод прямого розширення спектру (ПРС) шляхом фазової модуляції несучої ПВП, був вперше описаний американськими фахівцями Дж. Г. Гріном і

М.Г. Никольсоном в 1957 р. Ними був запропонований метод побудови бінарної кодової послідовності з хорошими кореляційними властивостями. Пізніше було виконане значне число робіт, присвячених синтезу ШСС за допомогою інших методів. До теоретичних розробок в цьому напрямі відносяться дослідження

С. Голомба (1955 р.). Подальший розвиток проблема формування ШСС, дослідження їх властивостей, формування спектру сигналів на їх основі відображена в роботах радянських, російських і вітчизняних учених Л. Варакіна, Е. Кренгеля, П. Тараненка, С. Голомба, В. Іпатова, К. Мешковського, А. Бессарабова та ін. Крім того, цьому питанню приділяли достатню увагу такі зарубіжні учені, як М. Simon, J. Omura,

B. Levit, M. Pursley, H. Roefs, V. Kumar, P. Udaya, M. Siddiqi, G. Gong, J. No, D. Shin,

K. Shum, а також інші відомі учені. Особливо слід відзначити одеську школу, яка в цьому питанні представлена вченими М. Мазурковим та М. Свердликом.

Необхідність продовження подібних досліджень очевидна, оскільки вона має пряме відношення до проблеми побудови мереж третього покоління на базі на технології WCDMA, що в даний час є актуальним питанням для багатьох операторів зв'язку.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами та впровадження результатів. Дисертаційна робота виконана в рамках НДР, що проводяться Українським науково-дослідним інститутом зв'язку (м. Київ) по темах: «Показники якості телекомунікаційних послуг і методи їх контролю», тема П541/2008-24, держ. реєстр. №0108U007490 і «Розробка програми реконструкції і розширення системи радіозв'язку ГК «Укртрансгаз» НАК «Нафтогаз України» на принципах мереж наступного покоління», тема К430/2007-24/117-421, держ. реєстр. №0108U002074. Окремі результати, отримані в при виконанні роботи, використані та впроваджені при виконанні виробничо-дослідних робіт в Центрі інформаційних технологій і технічного забезпечення Одеської філії ВАТ «Укртелеком» . Є відповідні акти впровадження, а також акт впровадження у навчальний процес Міжнародного гуманітарного університету (м. Одеса) окремих результатів для напрямів підготовки фахівців 1701 - «Інформаційна безпека» та 0501 - «Інформатика та обчислювальна техніка».

Мета та задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є дослідження та розробка методів формування і синтезу множин ансамблів сигнатур сигналів для використання їх в системах радіотехніки і телекомунікацій, оцінки ефективності їх застосування, а також математичних основ побудови нових сигнатур сигналів для систем мобільного зв'язку, які базуються на технології WCDMA. При цьому передбачається, що нові сигнатури повинні володіти великими обсягами вибірки, а побудовані множини - мати близькі до ідеальних АКФ і ВКФ та складну імітаційну структуру.

Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі вирішуються такі задачі:

- На основі дослідження особливостей ШСС, які можуть застосовуватися в асинхронних каналах, проводиться аналіз методів побудови ансамблів та сигнатур ШСС. При цьому розглядаються елементи кореляційної теорії ШСС, виконується огляд методів формування ансамблів ШСС для асинхронних адресних систем, оцінюється вплив кореляційних властивостей сигналів на завадостійкість асинхронного методу передавання, систематизуються методи розробки великих ансамблів сигналів, узагальнюються алгоритми та схеми кодеків композиційних сигналів.

- Виконується синтез нових ансамблів сигнатур для WCDMA-систем з прямим розширенням спектру. При цьому проводиться оптимізація сигнатурних ансамблів по критерію мінімуму відстані, розробляється методика побудови перенасиченого ансамблю бінарних сигнатур, досліджуються властивості та розробляється методика побудови бінарного ансамблю сигнатур, що лежить на межі Велча, показуються шляхи синтезу ансамблів сигнатур для асинхронного кодового розділення в системах з ПРС, синтезується новий ансамбль сигнатур з часовим зрушенням для асинхронного кодового розділення та наводиться рішення практичної задачі побудови ансамблю сигнатур по заданих вхідних даних.

- Виконується побудова та проводиться аналіз ансамблів бінарних сигнатур з заданими властивостями. При цьому використовуються частотно-зрушені бінарні m послідовності, ансамблі послідовностей Голда та інші множини та їх розширення. Вирішуються часткові задачі щодо практичної побудови ансамблів ШСС.

- Виконується кореляційний аналіз синтезованих ШСС при порушенні припущень про нормальність. При цьому піддаються аналізу відомі методи моделювання багатовимірних випадкових величин, аналізуються принципи моделювання багатовимірних законів, відмінних від нормального, проводиться обмеження класу завдань щодо перевірки статистичних гіпотез класичного кореляційного аналізу та виділяються для подальшого використання відповідні методи перевірки зазначених гіпотез. На основі цього виконується дослідження розподілів статистик критеріїв, використовуваних в кореляційному аналізі, досліджуються розподіли статистик у випадку належності спостережень до нормального закону та розподіли статистик при законах, які відрізняються від нормального. На основі отриманих результатів виконується уточнення моделей розподілів статистик кореляційного аналізу при «не нормальних» законах.

Рішення зазначених задач у відношенні до систем зв'язку, побудованих на основі використання ШСС, розширює можливість вибору максимальних за обсягом множин сигнатур з заданою завадостійкістю. На основі таких сигнатур можуть бути синтезовані системи ортогональних кодових послідовностей великої лінійної складності та здійснене криптозахищене скремблювання інформації.

Об'єктом досліджень є пристрої формування сигналів для систем зв'язку стандарту WCDMA.

Предметом досліджень є показники та якісні характеристики функціонування пристроїв формування сигнатур сигналів в мобільних радіосистемах зв'язку.

Методами досліджень, які використовувались в дисертаційній роботі, є комбінаторний аналіз та теорія кінцевих полів; теорія періодичних дискретних сигналів; теорія передачі дискретних повідомлень, а також методи математичного моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів:

- Набув подальшого розвитку метод отримання оцінки впливу кореляційних властивостей радіосигналів на завадостійкість асинхронного методу передавання та регулярне правило побудови ансамблів оптимальних сигнатур сигналів;

- Досліджена методика побудови перенасиченого ансамблю бінарних сигнатур та синтезований ансамбль сигнатур з часовим зрушенням для асинхронного кодового розділення;

- Набув подальшого розвитку алгоритм побудови та аналізу ансамблів бінарних сигнатур, основаних на частотно-зрушених бінарних m-послідовностях;

- Вперше отримані результати дослідження щодо обмеження класу завдань перевірки статистичних гіпотез класичного кореляційного аналізу та уточнені на базі них моделі розподілів статистик кореляційного аналізу при «не нормальних» законах.

Практичне значення отриманих результатів:

- Синтезовано алгоритм викладення регулярного правила побудови ансамблів оптимальних систем сигналів заданої довжини та потужності на базі відомих властивостей арифметичних таблиць множення елементів у простих полях Галуа, та на основі його аналізу показано, що при необхідності є можливість виконувати зміну систем сигналів з метою підвищення завадозахищеності систем зв`язку стандарту WCDMA;

- Доведено, що ансамбль з побудованих слабо ортогональних сигнатур є оптимальним по критерію мінімуму відстані, а також по ймовірності переплутування різних профілів бітів, призначених для користувача, що дозволило з достатньо великою ймовірністю встановити оптимальну кількість користувачів в системі при встановлених критеріях якості обслуговування;

- Синтезовано ансамбль сигналів, який є мінімаксним в умовах обмежень, що накладені стандартом WCDMA, та показано, що порівняно з іншими багатофазними ансамблями, його первагою є можливість ефективної апаратної реалізації системи генерування сигнатур простим зрушенням несучої частоти, величина якого еквівалентна лінійному приросту фази між послідовними чіпами на певну величину;

- Отримано моделі розподілів статистик кореляційного аналізу бінарних сигнатур при «не нормальних» законах, які можуть бути використані при математичному та програмному моделюванні систем зв`язку з ШСС.

Особистий внесок здобувача. Результати, які складають основний зміст роботи, автором отримані самостійно. В роботах, опублікованих у співавторстві, автору належать наступні результати: в [4] - математичне моделювання процесів; в [8] - опис проблеми, постановка задачі, методика її вирішення та висновки; в [9] - методика використання синтезованої системи управління інформаційним каналом в стандарті WCDMA.

Апробація результатів дисертаційної роботи. Основні результати, які отримані в дисертаційній роботі, доповідалися та обговорювалися на науково-практичній конференції «Обработка сигналов и негауссовских процессов» (Черкаси, ЧДТУ, 2007 р.); на III Міжнародній науково-практичній конференції «Наукові дослідження - теорія та експеримент-2007» (Полтава, Інтер Графіка, 2007 р.); на науково-технічному семінарі «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания» (Москва-Одеса, IEEE-РНТОРЭС ім.О.С.Попова, 2007 р.); на засіданні науково-технічної секції «Загальносистемні питання зв'язку» (Київ, УНДІЗ, 2007-2008 р.р.); на науково-практичному семінарі молодих науковців та студентства «Сучасні телекомунікаційні та інформаційні технології», (Київ, УНДІЗ, 2006 р.); на II звітній науково-практичній конференції професорсько-викладацького складу та студентства Міжнародного гуманітарного університету (Одеса, МГУО, 2007 р.); на міжкафедральних семінарах факультету комп`ютерних наук та інноваційних технологій Міжнародного гуманітарного університету (Одеса, МГУО, 2006-2008 р.р.); на науково-практичних семінарах «Современные информационные технологии в производстве» (Одеса, ТОВ «Hight Tech», 2006 р.).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 11 наукових робіт, в тому числі: 4 - в фахових наукових виданнях за переліком ВАК України, 1 - у виданні МОН України, 6 - тези доповідей та матеріали науково-практичних конференцій та семінарів.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 4 розділів з висновками, висновку до роботи, списку використаних джерел і 5 додатків. Робота викладена на 190 сторінках, містить 181 сторінку основного тексту з 14 таблицями і 28 малюнками, список використаних джерел зі 163 найменувань на 9 сторінках, 5 додатків на 28 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовується актуальність науково-технічної проблеми, вирішуваної в роботі, формулюються мета та завдання досліджень, описується наукова новизна і основні положення, що виносяться на захист. На основі аналізу літературних джерел, показується, що ансамблі бінарних сигнатур складають основу технології WCDMA, оскільки саме вони забезпечують розширення спектру та кодове розділення каналів, що дозволяє збільшувати число користувачів при заданій завадостійкості та понизити рівень взаємних завад при фіксованому числі користувачів. Як висновок виділяється необхідність продовження досліджень та обґрунтовується актуальність роботи.

У першому розділі встановлюється, що принцип побудови асинхронних систем обумовлює виникнення шумів неортогональності. В зв'язку з цим показується, що важливою задачею при проектуванні асинхронних систем є задача синтезу ансамблів та сигнатур сигналів з добрими кореляційними властивостями, оскільки шуми неортогональності являються боковими піками аперіодичних АКФ та піками ВКФ деякого ансамблю сигналів. Далі відмічається, що складні сигнали з пасивною паузою будуються, коли у якості амплітудно модулювальної кодової послідовності виступає імпульсно-часовий код (ІЧК). В зв'язку з цим виникає необхідність розділення сигналів, яка пов'язана з рядом їх особливостей. Таким чином пропонується розбивати усі асинхронні системи на дві групи, сутність яких показана в цьому ж розділі з врахуванням виділених особливостей запропонованих груп. За цим розробляється рядковий метод розрахунку ВКФ, та показується, що він принципово співпадає з рядковим методом розрахунку АКФ, однак рядки з послідовностями треба переміщувати у обидві сторони від деякого значення t = 0 так, щоб отримати усі значення ВКФ при -(n-1) Ј--t--Ј--(n-1). Отримана їх загальна кількість. В цьому ж розділі встановлюється, що оцінки ВКФ необхідні як для знаходження взаємного впливу сигналів абонентів у системах зв'язку, так і для оцінки обсягу великих систем сигналів. Виявлено, що у теперішній час не створений регулярний метод знаходження максимальних піків, навіть для конкретних систем сигналів, що є предметом подальших досліджень.

Засновуючись на зроблених припущеннях та з урахуванням відомих визначень дискретних ВКФ знайдено, що середня ймовірність помилки розрізнення рівноймовірних детермінованих сигналів залежить від потужності сигналів заважаючих абонентів та закону розподілення ймовірностей взаємної завади та визначена формула для її обчислення, Далі проводиться дослідження отриманої формули розрахунку середньої ймовірності помилки розрізнення рівноймовірних детермінованих сигналів. В результаті показано, що параметр, який у середньому характеризує бокові піки ВКФ системи сигналів, істотно впливає на величину ймовірності помилки при розрізненні сигналів. На основі цього встановлено, що при збільшені кількості активних абонентів, взаємна завада нормалізується, однак зазначена середня ймовірність помилки не зменшується, так як зменшується відношення сигнал/взаємна завада, тобто той параметр, що в підсумку призводить до збільшення ймовірності помилки. Базуючись на розрахованих ВКФ запропонованих систем сигналів та знайдених дисперсіях та коефіцієнтах ексцесу для початкової та похідної систем встановлено, що дисперсії практично рівні, а коефіцієнти ексцесу сильно відрізняються. Розрахунки дисперсії та ексцесу різних систем Уолша та відповідних похідних систем для випадків, коли твірними послідовностями є бінарні m послідовності показали, що значення дисперсії та ексцесу похідних систем практично малокритичні по відношенню до обрання тієї чи іншої структури m послідовності.

Далі у першому розділі на базі відомих властивостей арифметичних таблиць множення елементів у простих полях Галуа, у вигляді алгоритму приводиться конструктивне викладення регулярного правила побудови ансамблів оптимальних систем сигналів заданої довжини та потужності. На основі проведеного аналізу алгоритму показується, що є можливість виконувати, при необхідності, зміну систем сигналів з метою підвищення завадозахищеності.

Із проведеного аналізу правила побудови ансамблю М кодів, на базі властивостей арифметичної таблиці множення М в полі GF(p), встановлено, що М коди та на їх основі - задані сигнатури, можуть бути побудовані на основі лінійних або нелінійних максимальних рекурентних послідовностей, що є метою подальших досліджень.

В першому розділі встановлено, що окремі класи циклічних за частотою сигналів степеневих лишків мають добрі аперіодичні кореляційні властивості, що важливо для побудови асинхронних адресних систем зв'язку. Вони також покладені в основу подальших досліджень.

У другому розділі на основі раніше виконаних досліджень і даних, отриманих при аналізі літературних джерел, а також припущення про те, що передача організована так, що на вході приймального пристрою відсутні взаємні часові зрушення між сигналами користувачів, показано, що всі абсолютні запізнювання сигналів можна без втрати спільності покласти нульовими. Далі взяте довільне сімейство ортогональних широкосмугових сигналів (функцій Уолша), і кожне з них використане як сигнал, призначений для користувача з М-ічним фазо-модульованим (ФМ) передаванням даних. Показано, що такий індивідуальний широкосмуговий сигнал, привласнений му користувачу, є -ю сигнатурою. Кожна сигнатура займає всю смугу і весь часовий кадр , передаючи біт даних за інтервал . Таким чином, якщо , то даний метод множинного доступу дозволяє обслуговувати до абонентів, тоді як при бінарній фазовій модуляції (БФМ) можливо лише подвоєння , оскільки два різні абоненти можуть використовувати зрушені по фазі квадратурні репліки однієї і тієї ж сигнатури. На основі цього встановлено, що максимальне число користувачів в точності співпадає з верхньою межею максимального числа користувачів при ортогональному множинному доступі (як при FDMA і TDMA):

Отримана схема множинного доступу при грамотному кодуванні сигнатур, замість розщеплювання частотного або часового ресурсів, забезпечує їх ортогональність.

Для таких сигнатурних ансамблів проведена оптимізація їх обсягів по критерію мінімуму відстані. При цьому вважалося, що є можливість синтезу приймача будь-якої складності і, отже, можна застосувати оптимальний (розрахований на багато користувачів) алгоритм оцінювання вектора даних , тобто пошук такого значення, яке обертає в мінімум відстань між спостережуваним і передбачуваним груповим сигналом. В термінах комплексної огинаючої це означає мінімізацію по квадрата відстані. При цьому показана очевидна строга теоретична мотивація спроб відшукання ансамблю К сигнатур, що мінімізує ймовірність помилки оцінки К користувацького вектора даних. На основі матеріалів, які є в науковій літературі, отримали, що асимптотично (тобто при достатньо великому відношенні сигнал/шум) мінімізація ймовірності помилки еквівалентна максимізації мінімуму відстані в сузір'ї М передаваних сигналів. У досліджуваному випадку альтернативні сигнали цього ансамблю є копіями групового сигналу. Отже, завдання оптимізації множини сигнатур сформульоване як завдання максимізації мінімуму квадрата відстані, і дозволяє зв`язати відстань між парою сигналів з відстанню між комплексними огинаючими: . В результаті отримали, що . Далі, на основі цього, встановили, що мінімум квадрата відстані між парою сигналів і відстанню між їх комплексними огинаючими, є верхньою межею насичення ансамблю сигнатур. При цьому величину запропоновано вважати оптимальним показником критерію максимуму мінімальної відстані, приведеної вище.

В цьому ж розділі встановлена чисельна і принципова відмінність між сформульованим критерієм мінімуму квадрата відстані і критерієм мінімуму повного квадрата кореляції, який на сьогоднішній момент використовується для оцінки ефективності систем зв'язку, побудованих на основі широкосмугових сигналів. Отриманий у вигляді константи результат дає точну оцінку граничної кількості абонентів в системі при її ідеальній побудові на відміну від використовуваного критерію, який дає оцінку граничної кількості абонентів в системі при її оптимальній архітектурі.

Далі показується, що у випадку квадратурного розщеплювання окремих сигнатур, які володіють властивостями ортогональності, максимальне число користувачів, що допускається рамками сигнатурного ансамблю, подвоюється. При цьому доводиться, що якщо підтримка точного фазового зрушення між квадратурними копіями однієї й тієї ж сигнатури неможлива, то при слабкій ортогональності максимальне число користувачів в системі стає удвічі меншим. На основі аналізу відмінності бітових профілів, в яких хоч би одна з величин відмінна від нуля, отримано математичний вираз для визначення нижньої оцінки мінімуму квадрата відстані:

Отриманий математичний вираз дозволив сформувати вимоги для подальшої побудови оптимального перенасиченого ансамблю сигнатур. Далі вони використовуються в якості кодів первинних сигнатур. На основі цього організується перенасичення множини додатковими сигнатурами за допомогою рекурентної -шарової процедури, у якій кодові послідовності додаткових сигнатур

Інтерпретація зазначеного така: перший шар додаткових сигнатур формується розщеплюванням базової множини на груп, кожна з яких містить чотири початкові сигнатури. Лінійна комбінація цих чотирьох базисних сигнатур додається до своєї групи, доводячи загальне число сигнатур до . Для отримання другого шару всі додаткові сигнатури першого шару знову розбиваються на групи по чотири і до кожної групи знов додається вище зазначена лінійна комбінація і т.д. В роботі побудоване дерево формування додаткових сигнатур.

Проведений аналіз побудованого оптимального перенасиченого ансамблю сигнатур дав можливість встановити, що в такій системі надзвичайно важливо утилізувати будь-які можливості спрощення розрахованого на багато користувачів алгоритму за рахунок раціональної побудови сигнатур. Для цього пропонується процедура, яка полягає в розщеплюванні загального -мірного сигнального простору на ортогональні підпростори меншої розмірності . Процедура тут не приводиться, зважаючи на великий обсяг її опису. Вона дозволила кожен з підпросторів автономно перенасичувати додатковими сигнатурами до рівня, при якому всі сигнатури з різних підпросторів все ще залишаються ортогональними.

По ходу дослідження сформульовано критерій синтезу асинхронних сигнатур: ансамбль багатьох сигнатур можна вважати прийнятним, якщо його середній квадрат кореляції близький до межі. Критерій сформульовано на основі розробленого простого алгоритму побудови ансамблів, що лежать на межі Велча. Тут же доведено, що зрушені відповідним чином копії деякої послідовності з хорошою періодичною АКФ утворюють ансамбль, що підкоряється умовам псевдовипадковості у всьому діапазоні значень взаємних зрушень сигнатур , що дає можливість підвищити ефективність системи зв'язку з широкосмуговими сигналами.

У третьому розділі, з урахуванням даних, отриманих в попередніх розділах, показується, що раніше введені ансамблі сигнатур можна визнати адекватними лише в ситуаціях, коли взаємні часові зрушення призначених для користувача сигналів повністю підконтрольні системі і не виходять за межі передбаченого діапазону. При невиконанні цієї умови асинхронний варіант WCDMA, що експлуатує зрушені репліки однієї й тієї ж послідовності, схильний до ризику колізій: сигнал одного з користувачів може придбати затримку, що робить його таким, який не відрізняється від сигналу іншого абонента. З цієї причини для багатьох додатків рекомендується використання мінімаксних сигнатурних ансамблів, тобто таких, що мають кореляційний пік, який лежить на межах, встановлених і описаних в поточному розділі. Оскільки згаданий кореляційний пік є результатом максимізації на всьому періоді, то показується, що його мале значення в мінімаксному ансамблі гарантує певну близькість кореляційних властивостей ансамблю до ідеальних, які отримані в роботі, і, т.ч., гарантує псевдовипадковість сигнатур. Ці властивості полягають в наступному:

1. Якщо бінарну -послідовність періоду піддати децимації з індексом децимації , де взаємно просте з , то результуюча послідовність буде також бінарною -послідовністю колишнього періоду. Під децимацією в даному випадку розуміється вибір кожного символу послідовності і запис вибраних символів один за одним, так що . Послідовність є децимацією послідовності

2. Якщо пам'ять бінарної -послідовності - непарне число і в індексі децимації число взаємно просте з , то індекс взаємно простий з довжиною послідовності , децимація є послідовністю колишнього періоду , а ненормована періодична ВКФ послідовностей і приймає лише три можливі значення: , .

3. Якщо пам'ять бінарної -послідовності - парне число, яке не кратне чотирьом, а в індексі децимації число парне і взаємно просте з , то взаємно просте число з довжиною послідовності , децимація є послідовністю колишнього періоду , а ненормована періодична ВКФ послідовностей і приймає лише три можливі значення.

Далі, з метою реалізації оптимальної асинхронної схеми CDMA, синтезується ансамбль сигналів, який є мінімаксним в умовах поставлених обмежень. Процедура синтезу полягає в наступному. На основі пари -послідовностей - і її децимації , згідно приведених вище властивостей, формується ансамбль з сигнатур:

Словесний опис алгоритму такий: будуємо сигнатур посимвольним перемножуванням на циклічні копії , а в якості ще двох сигнатур беремо самі початкові -послідовності. У результаті маємо всього сигнатур. На практиці традиційно бінарні послідовності формуються спочатку в алфавіті (тобто над полем ) за допомогою регістрів зсуву з лінійними зворотніми зв'язками (РЗЛЗЗ) з подальшим відображенням елементів на дійсну пару . Така процедура можлива, виходячи з теорії кінцевих полів і лінійних послідовностей. У зв'язку з цим зручною є реалізація приведеного правила за допомогою двох -розрядних РЗЛЗЗ, що генерують попередників і послідовностей і . Тоді, замість множення на , можна підсумувати попередники по модулю 2 з подальшим відображенням результату на множину.

Порівняно з іншими багатофазними ансамблями, перевагою синтезованого ансамблю є можливість генерування сигнатур простим зрушенням несучої частоти, величина якого еквівалентна лінійному приросту фази між послідовними чіпами на певну величину. Оцінка кореляційного піку ансамблю проведена на основі обчислення кореляцій між першими послідовностями . Очевидно, що оскільки випадок і відповідає основній пелюстці АКФ -ї сигнатури, аналізувалися лише тільки ситуації, коли приведена рівність одночасно не виконується. Проте при цьому або обидві послідовності і є деякими новими зрушеннями початкових -послідовностей , , або одна з них є зрушена первинна -послідовність, а друга складається з одних одиниць. В першому випадку отримали ВКФ первинних послідовностей , , яка приймає тільки три значення з виразів, які наведені у раніше приведених властивостях, тоді як в другому - це бічні пелюстки ненормованої АКФ однієї з послідовностей. Крім обчислення кореляційного піку ансамблю, отримано вираз для визначення ВКФ послідовностей.

Об'єднання результатів показало, що кореляційний пік , , в ансамблі визначається максимальним по модулю значенням ВКФ з виразів у приведених вище властивостях. Після нормування до довжини отримали висновок:

Як видно, при будь-якому непарному значенні пам'яті ансамблі сигнатур асимптотично близькі до відомої нижньої межі Сидельникова тобто оптимальні, тоді як при парному не кратному чотирьом, їх програш в рівні по відношенню до граничного складає близько 3 дБ. Також встановлено, що для випадку ансамбль існує з тим же значенням кореляційного піку, як і при , але з числом послідовностей на одну менше, що є його раніше не виявленим недоліком. Далі показано, що використання ансамблів, синтезованих по показаній методиці, є доцільним при побудові моделей систем зв'язку з шумоподібними сигналами, а також для підвищення криптографічної стійкості таких систем. При цьому встановлено, що синтезовані ансамблі є надзвичайно близькими до ансамблів Голда, які користуються винятковою популярністю в сучасних CDMA системах: вони використовуються в системі GPS для розділення сигналів космічних апаратів, в 3G системі мобільного зв'язку стандарту WCDMA для скремблювання CDMA кодів і т.п. Таким чином, приведене узагальнення їх властивостей та синтез є достатньо актуальними. З метою розширення множин сигнатур для систем стандарту WCDMA синтезований ансамбль сигналів, що відповідає принципам побудови ансамблів Касамі, який є унікальним в тому сенсі, що серед всіх відомих бінарних ансамблів з деяким кореляційним піком, який розрахований в роботі, тільки він містить найбільше число сигнатур. В результаті моделювання доведено, що існує шлях збільшення нових сигнатур на основі конструкцій Камалетдінова: у довільно встановлених інтервалах генерування вони дали ряд нових довжин до існуючих ансамблів Голда і Касамі. Окремі з них, для прикладу, відображені в нижче приведеній таблиці.

У четвертому розділі проведене дослідження емпіричних розподілів статистик кореляційного аналізу при спостереженні багатовимірного нормального закону стосовно синтезованих сигнатур. Дослідження показали, що розподіли ансамблів синтезованих сигнатур добре узгоджуються з теоретичними граничними розподілами, які відомі з класичного кореляційного аналізу, і підтвердили ефективність методики виконаних досліджень та практичну цінність синтезованих сигнатур. Дослідження розподілів розглянутих статистик кореляційного аналізу у разі багатовимірних законів, що відрізняються від нормального в достатньо широких межах, показали, що значущої зміни граничних розподілів статистик не відбувається. Емпіричні розподіли відмічених статистик добре описуються граничними законами, отриманими в класичному кореляційному аналізі в припущенні про нормальність спостережуваного вектора. Показується, що це істотно розширює сферу коректного застосування методів класичного кореляційного аналізу в практичних додатках. Тут же показується, що розподіли відмічених статистик не торкаються завдань перевірки гіпотез про коваріаційні матриці багатовимірного закону. В роботі відмічено, що є підстави вважати, що граничні розподіли статистик, використовуваних при перевірці таких гіпотез, істотно залежать від спостережуваного багатовимірного закону. Принаймні, моделювання розподілів аналогічних статистик в одновимірному випадку показало, що граничні розподіли цих статистик сильно залежать від спостережуваного закону, тоді як на розподілах статистик, обчислених при перевірці гіпотез інших виглядів при відомій і невідомій дисперсії, відхилення від нормальності спостережуваного одновимірного закону в порівнянні з попереднім випадком позначаються незначно. Таким чином, в роботі розв'язується завдання не по моделюванню закону з заданими математичним очікуванням і коваріаційною матрицею, а завдання по моделюванню закону з математичним очікуванням і коваріаційною матрицею, дійсні значення яких уточнюються в процесі дослідження багатовимірного датчика (системи, сигнатури). Показано, що цього було достатньо для цілей дослідження.

Представлені усереднені по 50-ти змодельованих вибірках статистики значення параметрів моделі гамма-розподілу, що апроксимують розподіл статистики у разі багатовимірних законів величин, які моделювалися при різних значеннях параметра датчика (тобто сигнатури)

В роботі показано, що значення параметрів у разі спостереження нормального закону сходяться до значень 2 і 1,5 відповідно. Це відповідає відомому -розподілу. Як видно з мал. 9, показані розраховані функції розподілу статистики при законах, що моделювалися з параметрами l=1, 2, 5, 10, практично співпадають. При перевірці аналогічної гіпотези при невідомій коваріаційній матриці граничним розподілом статистики є Fm,n-m розподіл. Даному випадку при розмірності вектора m=3 і обсязі вибірки n = 30 відповідає бета-розподіл 2-го роду, щільність якого має вигляд з масштабним параметром та параметрами форми і . Представлені у табл. 2 усереднені по 50-ти змодельованим вибіркам значення параметрів бета-розподілу (при m=3 і n= 0) показують аналогічну картину збіжності. Очевидно, що значення параметрів бета-розподілу у разі спостереження нормального закону сходяться до значень , та , що відповідає F-розподілу Фішера з числом мір свободи 3 і 27.

У висновках до роботи відмічено, що рішення зазначених задач у відношенні до систем зв'язку, побудованих на основі використання ШСС, дає можливість розширити можливість вибору максимальних за обсягом множин сигнатур з заданою завадостійкістю. На основі таких сигнатур можуть бути синтезовані системи ортогональних кодових послідовностей великої лінійної складності та здійснене криптозахищене скремблювання інформації, що свідчить про досягнення мети досліджень.

У додатку А приводяться необхідні пояснення щодо m-ічної передачі детермінованих сигналів в тому аспекті, який торкається наукових завдань, що розв'язувалися в роботі. У додатку Б стисло аналізуються принципи ортогонального кодування широкосмуговими сигналами, оскільки в обставинах, описаних в роботі, привабливішим може виявитися використання широкосмугових ортогональних сигналів, що означає утилізацію всіма сигналами загального частотно-часового ресурсу без дроблення останнього. У додатку В приведені нотатки про багатопроменеве розповсюдження сигналів та про приймач RAKE. У додатку Г на прикладі розглянуто рішення задачі формування ФМ ШПС. У додатку Д містяться копії актів впровадження результатів дисертаційної роботи і наукових результатів по темі роботи.



ВИСНОВКИ

В дисертаційній роботі досліджені та розроблені методи формування та синтезу ансамблів і сигнатур сигналів для використання їх в системах радіотехніки і телекомунікацій, оцінки ефективності їх застосування, а також математичні основи побудови нових сигнатур сигналів для систем мобільного зв'язку, які базуються на технології WCDMA. При цьому передбачено, що нові сигнатури володіють великими обсягами вибірки, а побудовані множини мають близькі до ідеальних АКФ і ВКФ та складну імітаційну структуру. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішені наступні наукові задачі:

- Набув подальшого розвитку метод отримання оцінки впливу кореляційних властивостей радіосигналів на завадостійкість асинхронного методу передавання та регулярне правило побудови ансамблів оптимальних сигнатур сигналів;

- Досліджена методика побудови перенасиченого ансамблю бінарних сигнатур та синтезований ансамбль сигнатур з часовим зрушенням для асинхронного кодового розділення;

- Набув подальшого розвитку алгоритм побудови та аналізу ансамблів бінарних сигнатур, заснованих на частотно-зрушених бінарних m-послідовностях;

- Вперше отримані результати дослідження щодо обмеження класу завдань перевірки статистичних гіпотез класичного кореляційного аналізу та уточнені на базі них моделі розподілів статистик кореляційного аналізу при «ненормальних» законах.

Рішення зазначених задач у відношенні до систем зв'язку, побудованих на основі використання ШСС, дає можливість розширити можливість вибору максимальних за обсягом множин сигнатур з заданою завадостійкістю. На основі таких сигнатур можуть бути синтезовані системи ортогональних кодових послідовностей великої лінійної складності та здійснене криптозахищене скремблювання інформації.

Очевидно, що отримані результати можуть бути використані при розробці та проектуванні систем зв`язку нового покоління, зокрема в перспективних LTE-системах, а з врахуванням того, що специфікаціями 3GPP та 3GPP2 передбачена оптимізація взаємодії між мережами CDMA та LTE-SAE, це надає можливості CDMA-операторам переводити свої мережі на технологію LTE-SAE. Крім того, отримані методи та алгоритми синтезу сигнатур можуть бути використані при моделюванні та дослідженні систем та вузлів телекомунікаційних мереж, а також при аналізі і проведенні експертизи обладнання зарубіжних постачальників.

Приведені результати свідчать про досягнення мети досліджень.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Волков С.Л. Метод швидкого розрахунку взаємокореляційних властивостей числових послідовностей з використанням ізоморфних коефіцієнтів // Захист інформації. - №1, - 2009. - С.92-96.

2. Волков С.Л. Використання технології CDMA при побудові мереж зв'язку // Наукові записки УНДІЗ. - № 6. - 2008. - С.39-48.

3. Волков С.Л. Кореляційний аналіз багатомірних бінарних сигнатур: Част. 1 // Наукові записки УНДІЗ. - № 5. - 2008. - С.10-17.

4. Волков С.Л. Требования к цифровым сигнальным процессорам, реализующим алгоритмы БПФ // Наукові записки УНДІЗ. - №1. - 2008. - С.25 31.

5. Волков С.Л., Согіна Н.М. Кореляційний аналіз багатомірних бінарних сигнатур: Част. 2 // Наукові записки УНДІЗ. - №5. - 2008. - С.18-26.

6. Волков С.Л. Про узгодженість лінійних фільтрів // Наук. праці Міжнар. наук.-практ. конф. «Обработка сигналов и негауссовских процессов», 21-26 травня 2007 г., Черкаси: ЧДТУ. - С.63-65.

7. Волков С.Л. Уравнение Эйлера и его применение для решения задач оптимального управления // Под ред. В.В. Шахгильдяна / Матер. науч.-техн. семин. «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания», 1-4 июня 2007 г., Москва-Одесса: IEEE-РНТОРЭС им.А.С.Попова. - С.155-158.

8. Евтухов В.М., Волков С.Л. Моделирование сложных технических систем // Матер. II звітної наук.-практ.конф. проф.-викл. складу та студентства Міжнар. гуманіт.ун-ту, 12 квітня 2007 р., Одеса: Міжнар. гуманіт.ун-т, 2007.

9. Панфілов М.І., Волков С.Л. Синтез системи управління інформаційним каналом // Матер. III Міжнар. наук.-практ.конф. «Наукові дослідження - теорія та експеримент-2007», 14-16 травня 2007 р., Полтава: Інтер Графіка, 2007. Т.7. - С.48-51.

10. Волков С.Л. Сравнение методов временного и частотного дуплексного разделения каналов в системах беспроводной компьютерной связи // Матер. II звітної наук.-практ.конф. проф.-викл. складу та студентства Міжнар. гуманіт.ун-ту, 12 квітня 2007 р., Одеса: Міжнар. гуманіт.ун-т, 2007. ? С.22-27.

11. Волков С.Л. Метод синтезу системи управління інформаційним каналом по задавальній дії // Матер. наук.-практ.семін. молодих науковців та студентства «Сучасні телекомунікаційні та інформаційні технології», 25 26 грудня 2006 р., Київ: УНДІЗ, 2006. - С.52-55.



АНОТАЦІЯ

Волков С.Л. Синтез та аналіз сигнатур сигналів для радіосистем з кодовим розділенням каналів. - Рукопис.

Дисертаційна робота на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13 - Радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій. - Український науково-дослідний інститут зв'язку, Київ, 2009.

В роботі розробляються та досліджуються методи формування та синтезу сигнатур сигналів для використання їх в системах радіотехніки і телекомунікацій; встановлюється оцінка ефективності їх застосування; отримують розвиток математичні основи побудови нових сигнатур сигналів для систем мобільного зв'язку, які базуються на технології WCDMA.

На основі дослідження особливостей шумоподібних сигналів для асинхронних РТС ПІ проведений аналіз методів побудови сигнатур ШПС. При цьому розглянуті елементи кореляційної теорії ШПС, виконаний огляд методів формування основних типів ансамблів ШПС для асинхронних систем, дана оцінка впливу кореляційних властивостей сигналів на завадостійкість асинхронного методу передавання, систематизовані методи розробки великих ансамблів сигналів, класифіковані окремі властивості систем зв'язку з ШПС. При дослідженні синтезовані нові ансамблі сигнатур для WCDMA-систем та проведена оптимізація сигнатурних ансамблів по критерію мінімуму відстані, а також розроблена методика побудови перенасиченого ансамблю бінарних сигнатур, досліджені властивості та розроблена методика побудови бінарного ансамблю сигнатур, що лежить на межі Велча, показані шляхи синтезу ансамблів сигнатур для асинхронного кодового розділення в системах з ПРС. Як наслідок - синтезований новий ансамбль сигнатур з часовим зрушенням для асинхронного кодового розділення. На основі отриманих результатів, виконана побудова та проведений аналіз ансамблів бінарних сигнатур з заданими властивостями.

З метою оцінки якісних показників сигнатур, приведені рекомендації щодо кореляційного аналізу синтезованих ШСС при порушенні припущень про нормальність законів розподілу АКФ та ВКФ. Як один з результатів рекомендується піддавати аналізу відомі методи моделювання багатовимірних випадкових величин, аналізуючи принципи моделювання багатовимірних законів, відмінних від нормального. Для реалізації цього проведено обмеження класу завдань щодо перевірки статистичних гіпотез класичного кореляційного аналізу та виділені для подальшого використання відповідні методи перевірки зазначених гіпотез. На основі цього виконане дослідження розподілів статистик критеріїв, використовуваних в кореляційному аналізі, та досліджені розподіли статистик у випадку належності спостережень до нормального закону та розподіли статистик при законах, які відрізняються від нормального. На основі отриманих результатів уточнені моделі розподілів статистик кореляційного аналізу при «ненормальних» законах.

Ключові слова: кодове розділення каналів, автокореляційна функція, взаємокореляційна функція, псевдовипадкова послідовність, ансамбль сигнатур.



АННОТАЦИЯ

Волков С.Л. Синтез и анализ сигнатур сигналов для радиосистем с кодовым разделением каналов. - Рукопись.

Диссертационная работа на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.12.13 - Радиотехнические устройства и средства телекоммуникаций. - Украинский научно-исследовательский институт связи Министерства транспорта и связи Украины, Киев, 2009.

В диссертационной работе разработаны и исследованы методы формирования и синтеза ансамблей и сигнатур сигналов для использования их в системах радиотехники и мобильных телекоммуникаций, оценки эффективности их применения, а также получили развитие математические основы построения новых сигнатур сигналов для систем мобильной связи, которые базируются на технологии WCDMA. При этом предусмотрено, что новые сигнатуры должны владеть большими объемами выборки, а построенные множества иметь близкие к идеальным АКФ и ВКФ и сложную имитационную структуру.

На основе исследования особенностей ШПС для асинхронных радиотехнических систем передачи информации проведен анализ методов построения ансамблей и сигнатур шумоподобных дискретных сигналов. При этом рассмотрены элементы корреляционной теории ШПС, выполнен обзор методов формирования основных типов их ансамблей для асинхронных систем, дана оценка влияния корреляционных свойств сигналов на помехоустойчивость асинхронного метода передачи, систематизированы методы разработки больших ансамблей сигналов, обобщены алгоритмы формирования композиционных сигналов, классифицированы отдельные свойства систем связи с ШПС. На основе отмеченных выше результатов, синтезированы новые ансамбли сигнатур для WCDMA-систем с прямым расширением спектра. При этом проведена оптимизация сигнатурных ансамблей по критерию минимума расстояния, разработана методика построения перенасыщенного ансамбля бинарных сигнатур, исследованы свойства и разработана методика построения бинарного ансамбля сигнатур, что лежит на границе Велча, показаны пути синтеза ансамблей сигнатур для асинхронного кодового разделения в системах с прямым расширением спектра, синтезирован новый ансамбль сигнатур с временным сдвигом для асинхронного кодового разделения и решена практическая задача построения ансамбля сигнатур по заданным входным данным. С использованием этих результатов, выполнено построение и проведен анализ ансамблей бинарных сигнатур с заданными свойствами. При этом использовались частотно-сдвинутые бинарные m-последовательности, ансамбли последовательностей Голда, другие множества и их расширения. Решены частные задачи относительно практического построения ансамблей последовательностей установленной длины.

С целью оценки качественных показателей сигнатур, которые могут быть построены на основе методов, предлагаемых в работе, приведены рекомендации относительно корреляционного анализа синтезированных широкополосных сигналов при нарушении предположений о нормальности законов распределения их авто- и взаимокорреляционных функций. При этом в работе рекомендовано поддавать анализу известные методы моделирования многомерных случайных величин, анализируя принципы моделирования многомерных законов, отличающихся от нормального. Для реализации этого проведено ограничение класса заданий относительно проверки статистических гипотез классического корреляционного анализа и выделены для последующего использования соответствующие методы проверки отмеченных гипотез. На основе этого выполнено исследование распределений статистик критериев, используемых в корреляционном анализе, и исследованы распределения статистик в случае принадлежности наблюдений к нормальному закону и распределения статистик при законах, которые отличаются от нормального. На основе полученных результатов уточнены модели распределений статистик корреляционного анализа при «ненормальных» законах.

Решение отмеченных задач в отношении к системам связи, что построены на основе использования широкополосных сигналов, дает возможность расширить возможность выбора максимальных по объему множеств сигнатур с заданной помехоустойчивостью. На основе таких сигнатур могут быть синтезированы системы ортогональных кодовых последовательностей большой линейной сложности и осуществленное криптозащищенное скремблирование информации.

Ключевые слова: кодовое разделение каналов, автокорреляционная функция, взаимокорреляционная функция, псевдослучайная последовательность, ансамбль сигнатур.



SUMMARY

Volkov S.L. Synthesis and analysis of signatures of signals for radio systems with code division multiplexing. - Manuscript.

Thesis for getting academic degree of candidate of technical sciences by 05.12.13 speciality - Radio engineering devices and telecommunication facilities. - State enterprise - Ukrainian research institute of communications. Kyiv, 2009.

In this work methods of organization and synthesis of signatures of signals for use in radio and telecommunication systems are developed and investigated; estimation of its application efficiency is given; mathematical foundations for the construction of a new signal signatures are developed for mobile communication systems which are based on WCDMA technology.

Based on investigation of noise-like signals properties for asynchronous radio systems the analysis is made as to the construction of noise-like signal signatures. At the same time elements of correlation theory of noise-like signals are considered; an overview is made of methods of organization of main types of ensembles of noise-like signals for asynchronous systems; an estimation is given as to the influence of correlation properties of signals on noise-immunity of the asynchronous mode of transmission; ranging of large ensemble of signals is made; some properties of transmission systems with noise-like signals are classified.

...