ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ОБРОБКИ СИГНАЛІВ У МІМО СИСТЕМАХ
DOI 10.31673/2412-4338.2025.011729
Анотація
Стаття присвячена аналізу і розробці методів обробки сигналів у системах зв'язку з використанням технології рознесених передавальних і приймальних антен (Multiple Input Multiple Output, MIMO), що є основою сучасних безпроводових стандартів зв'язку, таких як 4G, 5G, Wi-Fi та супутниковий зв'язок. Завдяки можливості одночасної передачі та прийому декількох потоків даних, MIMO-технології значно підвищують пропускну здатність і надійність зв'язку. У роботі детально розглянуто просторово-часові блокові коди (Space-Time Block Codes, STBC), які використовуються для забезпечення стійкості системи до завад і втрат даних під впливом багатопроменевих і швидкозмінних каналів. Також у статті досліджено методи детекції сигналів, включно з алгоритмами Zero Forcing (ZF) та Minimum Mean Square Error (MMSE), які є популярними інструментами для мінімізації впливу інтерференції та підвищення якості прийому. Показано, що кожен із методів має свої переваги та обмеження залежно від умов каналу та характеристик сигналу. Окремо розглянуто STBC-кодування, що забезпечує високу надійність передачі даних навіть за наявності значного рівня шуму та інтерференції, що особливо важливо для мобільних і високошвидкісних систем зв'язку. Основні результати роботи полягають у розробці адаптивних алгоритмів обробки сигналів, які забезпечують підвищення продуктивності систем зв'язку. Встановлено, що використання адаптивних підходів дає змогу значно зменшити енергоспоживання, одночасно забезпечуючи високу швидкість передачі даних та стійкість до перешкод. Дослідження показало, що комбінування методів детекції з просторово-часовим кодуванням покращує ефективність MIMO-систем у складних умовах середовища. Перспективи подальших досліджень спрямовані на оптимізацію та впровадження новітніх алгоритмів обробки сигналів, які забезпечуватимуть високу ефективність MIMO-систем у швидкозмінних каналах і за умов обмежених енергетичних ресурсів.
Ключові слова: MIMO, рознесені антени, просторово-часові блокові коди (STBC), обробка сигналів, детекція сигналів, Zero Forcing (ZF), Minimum Mean Square Error (MMSE), алгоритми, безпроводові комунікаційні системи, надійність передачі даних, інтерференція, шум, адаптивні алгоритми, продуктивність систем зв'язку, 4G, 5G, Wi-Fi, супутниковий зв'язок, оптимізація.
