tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2023-9-4-34-43tuzsut-497Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSКодирование АФМ-сигналов при передаче дробного числа бит на символAFM Signals Coding When Transmitting a Fractional Number of Bits per Symbolhttps://orcid.org/0000-0002-8154-7969МендельсонМ. А.MendelsonМ.

кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории систем вторичного уплотнения Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

mendelson.ma@sut.ruhttps://orcid.org/0009-0008-9584-0403ЕгоровВ. А.EgorovV.

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории систем вторичного уплотнения Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

egorov.va@sut.ruhttps://orcid.org/0009-0008-5547-8024КопыловД. А.KopylovD.

кандидат технических наук, начальник научно-исследовательской лаборатории систем вторичного уплотнения Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

kopylov.da@sut.ruСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation202320092023943443Copyright © Мендельсон М.А., Егоров В.А., Копылов Д.А., 20232023Мендельсон М.А., Егоров В.А., Копылов Д.А.Mendelson М., Egorov V., Kopylov D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/497

В статье предлагается простой с точки зрения вычислительных затрат метод кодирования дробного числа бит на символ при амплитудно-фазовой модуляции (АФМ). Изложение ведется применительно к случаю, когда необходимо сформировать значение удельной скорости передачи с точностью до четверти бита на символ. Приводятся алгоритмы работы кодера и декодера, формирования синхросигнала и величины энергетического выигрыша, достигаемого при использовании данного метода. Предложенный метод кодирования использован при разработке и модернизации высокоскоростных модемов, испытания которых подтвердили достоверность полученных результатов.

The article proposes a simple method from the point of view of computational costs for encoding a fractional number of bits per symbol with amplitude-phase modulation (APM). The presentation is performed in relation to the case when it is necessary to form the value of the specific transmission rate with an accuracy of up to a quarter of a bit per symbol. Algorithms for the operation of the encoder and decoder, the formation of a synchro signal and the amount of energy gain achieved by using this method are given. The proposed coding method was used in the development and modernization of high-speed modems, the tests of which confirmed the reliability of the results obtained.

АФМкодердекодермногомерное созвездиедробное число бит на символAPMencoderdecodermultidimensional constellationстатья подготовлена в рамках прикладных научный исследований СПбГУТ, регистрационный номер 123060900012-6 в ЕГИСУ НИОКТРthe article was prepared within the framework of applied scientific research of SPbSUT, registration number 123060900012-6 in the EGISU R&DReferencesEgorov V.A., Mendelson M.A. Method Coding of QAM Signals for Transmission Fractional Number Bit per Symbol // Proceedings of the 1st IEEE International Conference on Circuits and System for Communications (St. Petersburg, Russia, 26‒28 June 2002). IEEE, 2002. DOI:10.1109/OCCSC.2002.1029079Egorov V.A., Mendelson M.A. Method Coding of QAM Signals for Transmission Fractional Number Bit per Symbol. Pro-ceedings of the 1st IEEE International Conference on Circuits and System for Communications, 26‒28 June 2002, St. Petersburg, Russia. IEEE; 2002. DOI:10.1109/OCCSC.2002.1029079Иванов М.С., Шушков А.В., Макаренко С.И. Повышение скорости передачи данных в сети воздушной радиосвязи управления летательными аппаратами за счет адаптивного использования энергетического, сигнального и частотного сетевых ресурсов. Часть 1. Модели и методика повышения скорости передачи данных // Системы управления, связи и безопасности. 2023. № 1. С. 125–219. DOI:10.24412/2410-9916-2023-1-125-219Ivanov M.S., Shushkov A.V., Makarenko S.I. Increasing the data transmission rate in the air radio network of aircrafts controlling due to adaptive use of energy, signal and frequency resources of network. Part 1. Models and method of the data transmission rate increasing. Systems of Control, Communication and Security. 2023;1:125‒219. DOI:10.24412/2410-9916-2023-1-125-219Иванов М.С., Шушков А.В., Макаренко С.И. Повышение скорости передачи данных в сети воздушной радиосвязи управления летательными аппаратами за счет адаптивного использования энергетического, сигнального и частотного сетевых ресурсов. Часть 2. Исследование достигаемого повышения скорости передачи данных // Системы управления, связи и безопасности. 2023. № 1. С. 220–243. DOI:10.24412/2410-9916-2023-1-220-243Ivanov M.S., Shushkov A.V., Makarenko S.I. Increasing the data transmission rate in the air radio network of aircrafts controlling due to adaptive use of energy, signal and frequency resources of network. Part 2. Investigation of the achieved increase in data transfer rate. Systems of Control, Communication and Security. 2023;1:220‒243. DOI:10.24412/2410-9916-2023-1-220-243Дворников С.В., Пшеничников А.В. Формирование спектрально-эффективных сигнальных конструкций в радиоканалах передачи данных контрольно-измерительных комплексов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 3. С. 221‒228. DOI:10.17586/0021-3454-2017-60-3-221-228Dvornikov S.V., Pshenichnikov А.V. Design of spectral-efficient signal construction in radio data transmission control and measuring complexes. Journal of Instrument Engineering. 2017;60(3):221‒228. DOI:10.17586/0021-3454-2017-60-3-221-228Дворников С.С. Обоснование эмпирического выражения для оценки помехоустойчивости сигналов квадратурной модуляции // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9. № 1. С. 6‒13. DOI:10.31854/1813-324X-2023-9-1-6-13Dvornikov S. Justification of the Empirical Expression for Assessing the Noise Immunity of Quadrature Modulation Signals. Proc. of Telecommun. Univ. 2023;9(1):6‒13. DOI:10.31854/1813-324X-2023-9-1-6-13Пантенков Д.Г. Методический подход к интегральной оценке эффективности применения авиационных комплексов с БПЛА. Часть 1. Методики оценки эффективности решения задач радиосвязи и дистанционного мониторинга // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 2. С. 60‒79. DOI:10.31854/1813-324X-2020-2-60-78Pantenkov D.G. Methodological Approach to Integrated Effectiveness Assessment Apply of Aviation Systems with UAVs. Part 1. Evaluation Methods for Effectiveness of Solving Radio Communication and Remote Monitoring Tasks. Proc. of Telecommun. Univ. 2020;6(2):60‒78. DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-2-60-78Rec. ITU-T V.34 (02/98). A Modem Operating at data signalling rates of up to 33 600 bit/s for use on the general switched telephone network and on leased point-to-point 2-wire telephone-type circuits.Rec. ITU-T V.34. A Modem Operating at data signalling rates of up to 33 600 bit/s for use on the general switched telephone network and on leased point-to-point 2-wire telephone-type circuits. 1998.Бакулин М.Г., Григорьев В.А., Крейнделин В.Б., Лагутенко И.О. Синтез многомерных созвездий сигналов с квадратурной амплитудной модуляцией // Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62. № 4. С. 344‒353. DOI:10.7868/S003384 9417040015Bakulin M.G., Grigor’ev V.A., Lagutenko I.O., Kreindelin V.B. Synthesis of Multidimensional Signal Constellations with Quadrature Amplitude Modulation. Journal of Communications Technology and Electronics. 2017;62(4):371‒379. DOI:10.7868/S0033849417040015Forney G., Gallager R., Lang G., Longstaff F., Qureshi S. Effiicient modulation for band-limited channels // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 1984. Vol. 2. Iss. 5. PP. 632‒647. DOI:10.1109/JSAC.1984.1146101Forney G.D., Gallager R.G, Lang G.R., Logstaff F.M. Qureshi S.V. Effiicient modulation for band-limited channels. IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 1984;2(5):632‒647. DOI:10.1109/JSAC.1984.1146101Полушин П.А., Раджабов У.М., Лось В.О. О возможности плавной регулировки скорости передачи многоуровневых цифровых сигналов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2021. № 1(41). С. 46–54.Polushin P.A., Radjabov U.M., Los V.O. Possibility of Smooth regulation of Multilevel Digital Signals Transmission Rate. Radiotechnical and Telecommunication Systems. 2021;1(41):46‒54.Прокис Д.Д. Цифровая связь. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 2000. 797 с.Proakis J.G. Digital Communication. New York: Mc Graw-Hill, 1995.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.