• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Технология построения системы метеорной радиосвязи с кодовым разделением каналов

Головань, ЕВ, Харченко, ВН
Organization: 

 

Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина

E-mail: holovan.helen@gmail.com

Государственное предприятие «Научно-исследовательский институт радиоэлектронной техники»
3а, ул. Динамовская, Харьков, 61023, Украина

Язык: русский
Аннотация: 

 

Предмет и цель работы. В работе представлена технология построения перспективной системы метеорной радиосвязи (СМР) с кодовым разделением каналов (КРК), которая позволяет повысить пропускную способность, помехозащищенность и скрытность функционирования системы.

Методы и методология работы. Предлагаемая технология основывается на применении программно-определяемой радиосистемы (Software Defined Radio, SDR) и обеспечивает адаптацию к условиям функционирования СМР путем программного изменения параметров сигналов и протоколов их передачи. Она включает метод формирования большого ансамбля сигналов с прямым расширением спектра с улучшенными авто-  и взаимокорреляционными свойствами, метод оптимального приема и цифровой согласованной фильтрации сигналов с большой базой. Для повышения помехозащищенности предложен метод режекции узкополосных помех в спектре сигнала, который реализуется программно, совместно с согласованной фильтрацией. Рассмотрены методы обнаружения и синхронизации, эффективно работающие в условиях негауссовских и нестационарных помех.

Результаты работы. Программно реализован метод формирования большого ансамбля сигналов с прямым расширением спектра с улучшенными авто- и взаимокорреляционными свойствами, основанный на  псевдослучайной перестановке элементов кодовых слов регистрового кода максимальной длины. Алгоритмы цифровой согласованной фильтрации сигналов с большой базой и режекции помех основаны на применении быстрого преобразования Фурье и реализованы с использованием программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Предложен программно реализуемый на ПЛИС-метод обнаружения и синхронизации сигналов с большой базой.

Заключение. Предложенные алгоритмы и методы их реализации позволяют повысить пропускную способность, помехозащищенность и скрытность функционирования системы метеорной радиосвязи с КРК. 

Ключевые слова: SDR-технология, адаптация по скорости и протоколам передачи информации, кодовое разделение каналов, метеорная радиосвязь, режекция узкополосных помех, сигналы с прямым расширением спектра, синхронизация, цифровая обработка сигналов

Статья поступила в редакцию 02.10.2019
УДК 621.371.35
Radiofiz. elektron. 2020, 25(2): 
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Мак-Кинли Д. Методы метеорной радиоастрономии. Пер. с англ. под ред. Л.А. Катасева. М.: Мир, 1964. 383 с.
  2. Антипов И.Е., Коваль Ю.А., Обельченко В.В. Развитие теории и совершенствование радиометеорных систем связи и синхронизации. Харьков: Коллегиум, 2006. 308 с.
  3. Кащеев Б.Л., Бондарь Б.Г. Метеорная связь. Учеб. пособие. Киев: УМКВО, 1989. 73 с.
  4. Freeman R. Meteor Burst Communication. Ch. 13. Radio System Design for Telecommunication. 3rd ed. Wiley-IEEE Press: 2007. P. 657–689.
  5. Харченко В.М., Харченко О.В. Когнітивні радіосистеми спеціального призначення. VІ Наук.-техн. конф. ВІТІ «Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення» (25–26 жовтня 2012, Київ): доп. та тези доп. Київ: ВІТІ НТУУ „КПІ”, 2012. С. 40–44.
  6. Скляр Б. Цифровая связь: теоретические основы и практическое применение. Пер. с англ. под ред. А.В. Назаренко. М.: Вильямс, 2016. 1099 с.
  7. Кузнецов О.О., Коваленко А.М., Харченко О.В., Носик О.М. Формування великих ансамблів дискретних сигналів з поліпшеними кореляційними властивостями. Системи озброєння і військова техніка. 2007. № 1(9). С. 94–98.
  8. Спосіб формування шумоподібних сигналів: пат. 75328, Україна: МПК: G09C 1/00 / О.О. Кузнецов, В.М. Харченко, О.М. Носик, О.В. Коломійцев, А.М. Носик, О.В. Харченко. № u 201206395; заявл. 28.052012; опубл. 26.11.2012, Бюл. № 22. 5 с.
  9. Стасев Ю.В., Кузнецов А.А., Носик А.М., Качур Л.Н. Формирование больших ансамблей дискретных сигналов с использованием избыточных кодов. Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних сил. 2008. Вип. 2(17). С. 102–110.
  10. Тузов Г.И., Сивов В.А., Прытков В.И., Урядников Ю.Ф., Дергачев Ю.А., Сулиманов А.А. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. Под ред. Г.И. Тузова. Москва: Радио и связь, 1985. 264 с.
  11. Харченко Е.В. Модель метеорного радиоканала, основанная на решении дифракционной задачи рассеяния сигнала на ионизированном следе: дис. … канд. физ.-мат. наук. Харьков: Ин-т радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины, 2013. 164 с.
  12. ITU-R Recommendations P.843-1: Communication by meteor-burst propagation [pdf]. Available at: https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.843-1-199708-I!!PDF-E...
  13. Харченко В.Н. Синтез оптимального приемника при замираниях и рассеянии сигналов по запаздыванию. Радиотехника. 1988. № 6. С. 13–16.
  14. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. Пер. с англ. под ред. А.А. Бритова. Москва: ООО «Бином-Пресс», 2006. 656 с.
  15. Хэррис Ф.Дж. Использование окон при гармоническом анализе методом дискретного преобразования Фурье. Тр. Ин-та инж. электротехн. радиоэлектрон. (ТИИЭР). 1978. Т. 66. № 1. С. 60–96.
  16. Способ поиска широкополосного сигнала и устройство для его реализации: пат. 2159508 Российская Федерация: МКИ: H 04 B 1/10 / A.B. Гармонов, А.Г. Филатов, А.Ю. Савинков. № 99109519/09; заявл. 07.05.1999; опубл. 20.11.2000. Бюл. № 32.
  17. Харченко В.Н., Лаврут А.А., Лаврут Т.В. Метод построения системы синхронизации сложных составных сигналов. Радиоэлектронные и компьютерные системы. 2006. № 5(17). С. 193–197.
  18. Kharchenko H.V., Tkalich I.O., Vdovychenko Y.I. Two-Criterial DSSS Synchronization Method Efficiency Research. Proc. 7th IEEE East-West Design and Test Symposium (EWDTS’09). (Moscow, Russia, 18–21 Sept. 2009). Moscow: IEEE EWDTS, 2009. P. 165–174.
  19. Спосіб пошуку широкосмугового сигналу: пат. 91862 Україна: МПК: H04B 1/10, H04L 7/00 / О.В. Головань, Є.І. Вдовиченко, О.С. Коновальчик, В.Р. Хачатуров, В.М. Харченко. № a 201214785; заявл. 24.12.2012; опубл. 25.07.2014. Бюл. № 14. 11 с.
  20. Melville S.W., Larsen J.D., Letschert R.Y., Goddard W.O. The classification of meteor trail reflections by a rule-based system. Trans. SAIEE. 1989. Vol. 80, Iss. 1. P. 104–116.