Технология построения системы метеорной радиосвязи с кодовым разделением каналов
Головань, ЕВ, Харченко, ВН |
Organization:
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины Государственное предприятие «Научно-исследовательский институт радиоэлектронной техники» |
https://doi.org/10.15407/rej2020.02.074 |
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): 74-81
Полный текст (PDF)
- Мак-Кинли Д. Методы метеорной радиоастрономии. Пер. с англ. под ред. Л.А. Катасева. М.: Мир, 1964. 383 с.
- Антипов И.Е., Коваль Ю.А., Обельченко В.В. Развитие теории и совершенствование радиометеорных систем связи и синхронизации. Харьков: Коллегиум, 2006. 308 с.
- Кащеев Б.Л., Бондарь Б.Г. Метеорная связь. Учеб. пособие. Киев: УМКВО, 1989. 73 с.
- Freeman R. Meteor Burst Communication. Ch. 13. Radio System Design for Telecommunication. 3rd ed. Wiley-IEEE Press: 2007. P. 657–689.
- 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.
- Скляр Б. Цифровая связь: теоретические основы и практическое применение. Пер. с англ. под ред. А.В. Назаренко. М.: Вильямс, 2016. 1099 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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...
- Харченко В.Н. Синтез оптимального приемника при замираниях и рассеянии сигналов по запаздыванию. Радиотехника. 1988. № 6. С. 13–16.
- Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. Пер. с англ. под ред. А.А. Бритова. Москва: ООО «Бином-Пресс», 2006. 656 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.