Быстродействующий Параллельный Фильтр Частиц Для Слепого Разделения PCMA Сигналов

Abstract

Аннотация. В статье предложен усовершенствованный алгоритм быстродействующего параллельного фильтра частиц (particle filter) для слепого разделения PCMA-сигналов путем использования характери-стик параллелизма фильтра частиц с помощью кластерной компьютерной системы, построенной с исполь-зованием распределенного вычислительного сервера пакета Matlab и набора инструментальных средств для параллельных вычислений пакета Matlab. Результаты моделирования показывают, что параллельный алгоритм способен быстро и эффективно производить слепое разделение PCMA-сигналов. Кроме того, он значительно сокращает время разделения без снижения эффективности работы алгоритма и улучшает ра-боту системы в режиме реального времени.Ключевые слова: PCMA; совместный доступ к полосе парой несущих; слепое разделение; параллельный фильтр частиц ВВЕДЕНИЕСовместный доступ к полосе парой несу-щих PCMA (paired carrier multiple access) -это вид системы спутниковой связи, предложен-ный Марком в 1998 году [1]. Особенность этой системы, позволяющая осуществлять связь на обеих сторонах с той же частотой сигнала в то же время, приводит к удвоению коэффициента использования полосы и повышает способ-ность системы избегать помех. В случае авто-номной (без приемоответчика) связи или в слу-чае радиотехнической разведки, в результате влияния многих факторов третья сторона часто не имеет априорной информации о каком-либо сигнале. Информация может быть получена только в виде смешанного сигнала, из которо-го необходимо восстановить дуплексный (дву-сторонний) символ, содержащийся в этом сиг-нале, либо передаваемую информацию. Как та-ковой, это вопрос для системы с одноканаль-ным слепым разделением источников инфор-мации [2].Одноканальное слепое разделение источ-ников имеет много неизвестных переменных, и обычно не может быть решено математиче-ски. Однако сигналы связи имеют ограничен-ные символьные характеристики, и могут быть точно описаны путем использования символов и параметров. Если указанные характерные особенности использовать в полной мере, это позволит улучшить одноканальное выделение PCMA-сигнала.В последние годы исследователи разрабо-тали несколько специальных алгоритмов для одноканального слепого разделения источни-ков смешанных сигналов одинаковой частоты [3][4][5][6][7]. Среди них следует назвать фильтр час-тиц (particle filter) [8], представляющий собой мощное инструментальное средство для нели-нейной и негауссовой оценки состояния. Ука-2016 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. РАДИОЭЛЕКТРОНИКА Т.59 № 10