Availability: Ein Beitrag zur Optimierung von Empfängern unter GSM-Randbedingungen

Ein Beitrag zur Optimierung von Empfängern unter GSM-Randbedingungen:

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Bibliographic Details
Main Author:	Jordan, Frank 1969- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Aachen Shaker 2000
Series:	Forschungsberichte aus dem Arbeitsbereich Nachrichtentechnik der Universität Bremen 5
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS I INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 GRUNDLAGEN VON GSM 4 2.1 UEBERBLICK DES GSM-NETZES . 4 2.2 UEBERTRAGUNGSVERFAHREN . 6 2.3 SENDER . 7 2.4 EMPFAENGER . 9 2.5 MULTIPLEXTECHNIK . 10 2.5.1 FDMA . 10 2.5.2 TDMA UND RAHMENSTRUKTUR . 11 2.5.3 LOGISCHE KANAELE . 11 2.6 " BURST " -STRUKTUR . 12 2.6.1 AUFBAU EINES NORMAL " BURSTS " . 12 2.7 SPRACHCODIERUNG . 13 2.8 ZUSAMMENFASSUNG . 14 3 MODULATIONSVERFAHREN UND STRUKTUR DES EMPFAENGERS 15 3.1 " GAUSSIAN MINIMUM SHIFT KEYING " . 15 3.2 SPEKTRALE EIGENSCHAFTEN . 16 3.3 LAURENT-APPROXIMATION . 20 3.3.1 LINEARE CO-APPROXIMATION . 22 3.3.2 ZUSAMMENFASSUNG . 24 3.4 FEHLERABSCHAETZUNG DER LAURENT-APPROXIMATION . 24 3.5 EMPFAENGER . 29 3.6 ZUSAMMENFASSUNG . 33 4 KANALSCHAETZUNG 34 4.1 EINLEITUNG . 34 4.2 GRUNDLAGEN . 36 4.2.1 LINEARE SYSTEMIDENTIFIKATION . 36 4.2.2 NICHTLINEARE SYSTEMIDENTIFIKATION . 36 4.3 EIGENSCHAFTEN DER GSM-TRAININGSSEQUENZEN . 37 II INHALTSVERZEICHNIS 4.4 KORRELATIONS VERFAHREN . 38 4.4.1 VERANSCHAULICHUNG UNTER GSM-RANDBEDINGUNGEN . 41 4.4.2 MATRIX-DARSTELLUNG . 43 4.4.3 VERRINGERUNG DER VARIANZ DURCH MITTELUNG . 44 4.5 LS-ANSATZ . 45 4.5.1 ANWENDUNG ORTHOGONALER TRAININGSSEQUENZEN . 46 4.5.2 VARIANTEN ZUR SCHAETZUNG EINER KANALIMPULSANTWORT MIT DEM GEDAECHTNIS FUENF . 46 4.5.3 NICHT-ORTHOGONALE LS-SCHAETZUNG . 47 4.6 SIMULATION DER LS-SCHAETZUNG . 48 4.7 VERGLEICH DER KORRELATIONSMETHODE MIT DER LS-SCHAETZUNG . 50 4.7.1 RECHENAUFWAND UND SPEICHERBEDARF . 51 4.7.2 BERECHNUNG DES SCHAETZFEHLERS BEI GAUSSFOERMIGEN STOERUNGEN (AWGN) . 51 4.7.3 TABELLARISCHE UEBERSICHT . 54 4.8 SIMULATION DER KANALSCHAETZUNG UNTER GSM-RANDBEDINGUNGEN . 55 4.9 SCHAETZUNG EINES GLEICHSPANNUNGSFEHLERS . 56 4.10 ALGORITHMUS 1 . 57 4.10.1 SIMULATIONSERGEBNISSE . 58 4.11 ALGORITHMUS 2 . 60 4.11.1 SIMULATIONSERGEBNISSE . 62 4.12 ZUSAMMENFASSUNG . 64 5 MEHRWEGE-ENTZERRUNG MIT ZUVERLAESSIGKEITSINFORMATIONEN 65 5.1 DER OPTIMALE DETEKTOR . 65 5.2 DER VITERBI-ALGORITHMUS . 70 5.3 " SOFT-OUTPUT " -DETEKTOREN . 76 5.3.1 EINLEITUNG . 76 5.3.2 MOTIVATION FUER EINE WEICHE ENTSCHEIDUNG . 77 5.3.3 AUSWERTUNG DER ZUVERLAESSIGKEITSINFORMATIONEN . 79 5.3.4 UEBERBLICK DER VERSCHIEDENEN ALGORITHMEN . 82 5.4 " SOFT-OUTPUT " -MAP-DETEKTOREN . 83 5.4.1 DER MAP-ALGORITHMUS . 83 5.4.2 DER BCJR-ALGORITHMUS . 86 5.4.3 DER LOG-MAP-ALGORITHMUS . 93 5.5 DER MAX-LOG-MAP-ALGORITHMUS . 95 5.6 DER " SOFT-OUTPUT " -VITERBI-ALGORITHMUS . 98 5.7 DAS VERFAHREN VON ONO ET AL . 102 5.7.1 OPTIMIERUNG DES ONO-VERFAHRENS . 103 5.8 KOMPLEXITAETSVERGLEICH . 108 5.9 SIMULATIONSERGEBNISSE . 110 5.9.1 VERGLEICH DER ZUVERLAESSIGKEITSINFORMATIONEN . 111 INHALTSVERZEICHNIS III 5.9.2 VERGLEICH ANHAND VON BITFEHLERRATEN . 112 5.10 ZUSAMMENFASSUNG . 116 6 ITERATIVE DECODIERUNG ( " TURBO-EQUALIZER " ) 118 6.1 GRUNDLAGEN . 119 6.1.1 A-PRIORI-INFORMATIONEN . 121 6.1.2 FALTUNGSDECODER MIT ZUVERLAESSIGKEITSINFORMATIONEN . 122 6.2 SIMULATIONSERGEBNISSE . 124 6.2.1 REFERENZMODELL . 124 6.2.2 QUASI-ZEITVARIANTE KANAELE . 128 6.2.3 UNGLEICHGEWICHTIGE CODIERUNG . 132 6.3 SIMULATION FUER GSM-SPRACHKANAELE (TCH/FS) . 135 6.4 SIMULATION FUER GSM-DATENKANAELE (TCH/F9.6) . 138 6.4.1 ANPASSUNG DES " TURBO-EQUALIZERS " AN DEN TCH/F9.6 INTER LEAVER . 138 6.5 ZUSAMMENFASSUNG . 141 7 SCHLUSSBETRACHTUNG 142 A SIMULATIONSSYSTEM 144 A.0.1 BESCHREIBUNG . 144 A.L IMPLEMENTIERUNG AUF EINER VLIW-ARCHITEKTUR . 146 A.1.1 VLIW-PROZESSOREN . 146 A.1.2 DER TRIMEDIA PROZESSOR . 148 A. 1.3 INTERFACE ZWISCHEN MATLAB UND DEM TRIMEDIA-PROZESSOR 152 A.L. 4 ERGEBNISSE . 153 B ERGAENZENDE HINWEISE ZUM GSM-SYSTEM 154 B.L RADIO-SUBSYSTEM (RSS) . 154 B.1.1 FUNKZELLE . 154 B.1.2 MOBILSTATION . 155 B.1.3 BASISSTATION-SUBSYSTEM (BSS) . 156 B.2 NETZ-SUBSYSTEM (NSS) . 158 B.2.1 MOBILFUNKVERMITTLUNGSSTELLE (MSC) . 158 B.3 " BURSTS " FUER SIGNALISIERUNGSKANAELE . 159 B.4 SYNCHRONISATION . 161 B.4.1 " TIMING ADVANCE " . 162 B.5 KANALCODIERUNG . 163 B.5.1 SPRACHKANAELE TCH/FS . 164 B.5.2 DATENKANAELE MIT 9, 6KBIT . 166 B.6 INTERLEAVER . 167 B.6.1 SPRACHKANAELE TCH/FS . 167 B.6.2 DATENKANAELE TCH/F9.6 . 168 IV INHALTSVERZEICHNIS B.7 SICHERHEITSMECHANISMEN BEI GSM . 170 B.8 VOLLRATEN-CODEC (6.10) . 170 B.9 KOMMERZIELLES IC ZUR BASISBANDAUFBEREITUNG . 172 B.10 GSM-TRAININGSSEQUENZEN . 174 C ERGAENZUNGEN ZUR KANALSCHAETZUNG 175 C.L ZYKLISCHE AUTOKORRELATION . 175 C.2 UEBERSICHT DER TRANSFORMATIONSMATRIZEN . 177 C.2.1 KORRELATIONSVERFAHREN . 177 C.2.2 LS-ORTHOGONAL . 178 D EFFIZIENTE IMPLEMENTIERUNG EINES INTERLEAVERS FUER TCH/FS 179 D.L TABELLE DER BITVERTEILUNG FUER DEN TCH/FS INTERLEAVER . 180 E LISTE DER ETSI/GSM-EMPFEHLUNGEN 183 F VERZEICHNISSE 189 EL VERZEICHNIS DER VERWENDETEN FORMELZEICHEN . 190 F.2 ABKUERZUNGEN . 192 LITERATUR 195
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