Помехоустойчивость бинарных ЛЧМ-сигналов
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2024-10-2-24-33
EDN: GIWAFM
Аннотация
Рассмотрены результаты исследования помехоустойчивости приема сигналов с линейной частотной модуляцией в телекоммуникационных системах передачи информации. Получены аналитические выражения синтеза бинарных сигналов линейной частотной модуляцией с управляющими параметрами. Исследована зависимость структуры этих сигналов от формирующих параметров. Методом моделирования решена оптимизационная задача поиска максимального значения евклидова расстояния для сигналов линейной частотной модуляции бинарной структуры. Установлены различия в помехоустойчивости приема сигналов линейной частотной модуляции по отношению к бинарным структурам противоположных и ортогональных сигналов. Представлены эпюры временных и спектральных фрагментов сигналов линейной частотной модуляции, поясняющие сущность результатов исследования. Приведены графики сравнительной оценки помехоустойчивости приема бинарных сигналов различной структуры по показателю вероятности битовой ошибки в зависимости от отношения сигнал/шум в канале. Раскрыта сущность корреляционной обработки сигналов с большой базой.
Об авторах
С. С. Дворников
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения; Военная академия связи им. С.М. Буденного
Россия
Россия
кандидат технических наук, доцент института радиотехники, электроники и связи (институт 2) Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения, научный сотрудник научно-исследовательского отдела Военной академии связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного
С. В. Селиванов
АО «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей»
Россия
Россия
главный специалист по противодействию иностранным техническим разведкам АО «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей»
С. В. Дворников
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения; Военная академия связи им. С.М. Буденного
Россия
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор института радиотехники, электроники и связи (институт 2) Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения, профессор кафедры радиосвязи Военной академии связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного
Список литературы
1. Дорохов С.В., Михайлов В.Э. Методика расчета коэффициента взаимной корреляции между двумя случайными сигналами в условиях помех эфира // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15. № 12. С. 17‒23. DOI:10.36724/2072-8735-2021-15-12-17-23. EDN:EDSFRD
2. Солодун К.Д. Мерцающие помехи при индивидуально-взаимной защите авиационной техники // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 10. С. 28‒35. DOI:10.18127/j00338486-202310-03. EDN:SFTXIX
3. Дворников С.В., Погорелов А.А., Вознюк М.А., Иванов Р.В. Оценка имитостойкости каналов управления с частотной модуляцией // Информация и космос. 2016. № 1. С. 32‒35. EDN:VPQCFF
4. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова М.И., Бельгибаев Р.Р., Овчинников В.В., Чернядьев А.В. Развитие методов спектрального мониторинга помех КВ-диапазона для определения доступности парциальных ионосферных радиоканалов с учетом особенностей изменчивого спектра // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 12. С. 64‒77. DOI:10.18127/j00338486-202312-08. EDN:XABCVS
5. Попов О.В., Тумашов А.В., Борисов Г.Н., Коровин К.О. Методика расчета радиуса зоны электромагнитной доступности источника поверхностных волн с заданной плотностью спектра изотропно излучаемого сигнала // Труды учебных заведений связи. 2022. Т. 8. № 3. С. 72‒79. DOI:10.31854/1813-324X-2022-8-3-72-79. EDN:MGHEIF
6. Ашимов Н.М., Васин А.С., Бирюков А.Н., Кузьмищев П.Г. Помехоустойчивость и помехозащищенность радиолиний управления, работающих с фазоманипулированными широкополосными сигналами // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 2. С. 36‒43. DOI:10.18127/j15604128-202102-04. EDN:OZTIWF
7. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Ведерникова Ю.А., Чернов А.А. Метод синхронизации систем низкоскоростной передачи телеграфных сообщений малого объема на КВ-трассах большой протяженности // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 12. С. 6‒16. DOI:10.18127/j00338486-202312-02. EDN:KKAIFD
8. Хвостунов Ю.С. Предложения по построению аналоговой части SDR радиоприёмных устройств декаметрового диапазона системы радиосвязи с ППРЧ // Техника средств связи. 2022. № 1(157). С. 35‒44. EDN:MRGPVL
9. Дворников С.В., Дворников С.С., Жеглов К.Д. Проактивный контроль пригодности радиоканалов в режиме ППРЧ // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2022. Т. 16. № 11. С. 15‒20. DOI:10.36724/2072-8735-2022-16-11-15-20. EDN:YLWCFH
10. Захаров В.Л., Витомский Е.В. Методы построения помехозащищенных ппрч-сигналов // Известия Института инженерной физики. 2019. № 4(54). С. 50‒54. EDN:XZOGPW
11. Прохоров В.Е. Сравнительный анализ эффективности двух схем захвата сигналов с ППРЧ // Теория и техника радиосвязи. 2019. № 1. С. 74‒84. EDN:FMJPIA
12. Макаренко С.И., Иванов М.С., Попов С.А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучаной перестройкой рабочей частоты. Монография. СПб.: Свое издательство, 2013. 166 с. EDN:QKNPYL
13. Filippov B.I. The choice of signals for hydroacoustic navigation system of transformation underwater apparatus to docking module // T-Comm. 2021. Vol. 15. Iss. 6. PP. 56‒64. DOI:10.36724/2072-8735-2021-15-6-56-64. EDN:DPDQQX
14. Болелов Э.А., Козлов А.И., Романенко Н.М. Аффинное проектирование как инструмент разделения сигналов от радиолокационных целей // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2023. № 1(49). С. 22‒32. DOI:10.24412/ 2221-2574-2023-1-22-32. EDN:EJBZLN
15. Дворников С.В., Овчинников Г.Р., Балыков А.А. Программный симулятор ионосферного радиоканала декаметрового диапозона // Информация и космос. 2019. № 3. С. 6‒12. EDN:CGVGIJ
16. Зотов К.Н., Жданов Р.Р. О применимости помех в сетях сотовой связи для создания защищённого канала связи // Вестник СибГУТИ. 2020. № 3(51). С. 90‒100. EDN:GJEDGS
17. Goldsmith A. Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005.
18. Дворников С.В., Дворников С.С., Пшеничников А.В. Аппарат анализа частотного ресурса для режима псевдослучайной перестройки рабочей частоты // Информационно-управляющие системы. 2019. № 4(101). С. 62‒68. DOI:10.31799/ 1684-8853-2019-4-62-68. EDN:VUYYFO
19. Pavlov S.V., Dokuchaev V.A., Maklachkova V.V. Improving the Stability of Satellite Synchronization of Single-Frequency Television Transmitters Under the Influence of Interference // Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications. 2022. Vol. 5. Iss. 1. PP. 248‒253. DOI:10.1109/SYNCHROINFO55067.2022.9840977
20. Дворников С.В., Дворников С.С., Иванов Р.В., Гулидов А.А., Чихонадских А.П. Защита от структурных помех радиоканалов с частотной манипуляцией // Информационные технологии. 2017. Т. 23. № 3. С. 193‒198. EDN:YHCWCR
21. Фокин Г.А. Диаграммообразование на основе позиционирования в сверхплотных сетях радиодоступа миллиметрового диапазона. Часть 1. Модель двух радиолиний // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9. № 4. С. 44‒63. DOI:10.31854/1813-324X-2023-9-4-44-63. EDN:DIEAKU
22. Yang K., Wu Zh., Guo X., Wu J., Cao Y., Qu T., et al. Estimation of co-channel interference between cities caused by ducting and turbulence // Chinese Physics B. 2022. Vol. 31. Iss. 2. P. 024102. DOI:10.1088/1674-1056/ac339c
23. Qi L., Shen Zh., Guo Q., Wang Y., Mykola K. Chirp Rates Estimation for Multiple LFM Signals by DPT–SVD // Circuits, Systems, and Signal Processing. 2023. Vol. 42. Iss. 5. PP. 2804‒2827. DOI:10.1007/s00034-022-02225-x
24. Laurent N., Colominas M.A., Meignen S. On Local Chirp Rate Estimation in Noisy Multicomponent Signals: With an Application to Mode Reconstruction // IEEE Transactions on Signal Processing. 2022. Vol. 70. PP. 3429‒3440. DOI:10.1109/ tsp.2022.3186832
25. Dong W.X., Lai Yu.Yu., Hu J. Detecting spatial chirp signals by Luneburg lens based transformation medium // Optics Express. 2022. Vol. 30. Iss. 6. P. 9773. DOI:10.1364/oe.453937. EDN:FDDCCI
26. Чан Х.Н., Подстригаев А.С., Нгуен Ч.Н. Алгоритмы анализа линейно-частотно-модулированных сигналов на основе частотновременного анализа // XXVIII Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти Б.Я. Осипова «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, Россия, 27–29 сентября 2022). Воронеж: Воронежский государственный университет, 2022. Т. 2. С. 371‒378. EDN:XYVWID
27. Дворников С.В., Кузнецов Д.А., Кожевников Д.А., Пшеничников А.В., Манаенко С.С. Теоретическое обоснование синтеза ансамбля биортогональных сигналов с повышенной помехоустойчивостью // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2015. № 5. С. 16‒20. EDN:UMOIYB
28. Golubicic Z.T., Simic S.M., Zejak A.J., Reljic B.M., Maric S. High speed target tracking radar system based on the use of BPSK signal and digital Doppler shift compensation // Military Technical Courier. 2022. Vol. 70. Iss. 2. PP. 357‒371. DOI:10.5937/vojtehg70-36589
29. Geng Ch.Q., Kuan H.Ju., Luo L.W. Inverse-chirp imprint of gravitational wave signals in scalar tensor theory // The European Physical Journal C. 2020. Vol. 80. Iss. 8. PP. 1‒6. DOI:10.1140/epjc/s10052-020-8359-y
30. Alsharef M., Hamed A., Rao R.K. Error Rate Performance of Digital Chirp Communication System over Fading Channels // Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science (WCECS, San Francisco, USA, 21‒23 Oc-tober 2015). URL: https://www.researchgate.net/publication/326782880_Error_Rate_Performance_of_Digital_Chirp_Communication_System_over_Fading_Channels (Accessed 01.04.2024)
31. Alsharef M., Rao R.K. Multi-mode multi-level continuous phase chirp modulation: Coherent detection // Proceedings of the 29th Annual IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (Vancouver, Canada, 15‒18 May 2016). IEEE, 2016. DOI:10.1109/CCECE.2016.7726777
32. Дворников С.В., Кудрявцев А.М. Теоретические основы частотно-временного анализа кратковременных сигналов. СПб.: ВАС, 2010. 240 с. EDN:QMUYKH
33. Шелихова Т.С., Дроздова В.Г. Анализ эффективности использования частотно-временного ресурса для различных CORESET-конфигураций в сетях 5G NR // Вестник СибГУТИ. 2023. Т. 17. № 4. С. 97‒108. DOI:10.55648/1998-6920-2023-17-4-97-108. EDN:JASPNV
34. Дворников С.В. Теоретические основы синтеза билинейных распределений энергии нестационарных процессов в частотно-временном пространстве (обзор) // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 1. С. 47‒60. EDN:YUZUOE
35. Гришин В.Г., Гришин О.В., Никульцев В.С., Гультяева В.В., Зинченко М.И., Урюмцев Д.Ю. Частотно-временной анализ колебаний показателей внешнего дыхания и сердечного ритма человека при физической нагрузке // Биофизика. 2022. Т. 67. № 4. С. 755‒762. DOI:10.31857/S0006302922040147. EDN:IUKFYZ
Рецензия
Для цитирования:
Дворников С.С., Селиванов С.В., Дворников С.В. Помехоустойчивость бинарных ЛЧМ-сигналов. Труды учебных заведений связи. 2024;10(2):24-33. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2024-10-2-24-33. EDN: GIWAFM
For citation:
Dvornikov-jr. S., Selivanov S., Dvornikov S. Noise Immunity of Binary Chirp Signals. Proceedings of Telecommunication Universities. 2024;10(2):24-33. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2024-10-2-24-33. EDN: GIWAFM
Просмотров:
313
Послать статью по эл. почте 