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

Концепція побудови перспективної системи метеорного радіозв'язку

Рубрика: 
ПРИКЛАДНА РАДІОФІЗИКА
Головань, ОВ, Харченко, ВМ
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: holovan.helen@gmail.com 

Державне підприємство «Науково-дослідний інститут радіоелектронної техніки»
3а, вул. Динамівська, Харків, 61023, Україна
 
https://doi.org/10.15407/rej2020.02.064
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Представлено концепцію побудови перспективної системи метеорного радіозв'язку (СМР), яка дозволяє забезпечити підвищення пропускної здатності, завадостійкості і прихованості функціонування системи.

Методи і методологія роботи. Запропоновані методи і технічні рішення передбачають вибір топології мережі метеорного радіозв'язку, застосування кодового поділу каналів, використання програмно-керованих інтелектуальних антен (SMART-антен) і методи адаптації до постійно змінюваних умов функціонування.

Результати роботи. Запропоновано варіанти топологій мереж метеорного радіозв'язку, що забезпечують можливість одночасного доступу абонентських станцій (АС) до декількох базових станцій (БС) мережі, де на АС і БС використовуються SMART-антени. Показано, що при програмному наведенні таких антен слід враховувати сезонну зміну щільності радіантів спорадичного метеорного комплексу. При цьому максимуми діаграм направленості (ДН) повинні бути орієнтовані на області простору, де поява відповідних метеорних слідів найбільш ймовірна, а «нулі» ДН мають бути орієнтовані в напрямку джерел завад. Показана доцільність використання сигналів з прямим розширенням спектра для боротьби з інтерференційними завмираннями і запропоновано методи цифрового оброблення таких сигналів.

Висновок. Показано, що пропоновану концепцію підвищення пропускної здатності, завадостійкості і прихованості функціонування СМР, а також її подальшу модернізацію доцільно реалізувати на основі використання програмно-визначеної радіосистеми (Software Defined Radio, SDR).
Ключові слова: SDR-технологія, SMART-антена, завадостійкість, кодове розділення каналів, метеорний радіозв'язок, прихованість функціонування, пропускна здатність, радіант, режекція вузькосмугових завад, сигнал з прямим розширенням спектра, спорадичний метеороїд, топологія мережі

Стаття надійшла до редакції 02.10.2019
УДК 621.371.35
Radiofiz. elektron. 2020, 25(2): 64-73
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Jernovics J.P. Meteor Burst Communications: an additional means of long-haul communications. URL: https://www.globalsecurity.org/space/library/report/1990/JJP.htm
  2. Recommendation ITU-R F.1113 Radio systems employing meteor-burst propagation (Question ITU-R 157/9). URL: https://pdfs.semanticscholar.org/a2b5/b61d1b6db51b8e2973bebe6d4a32703e40...
  3. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию. Пер. с англ. под ред. В.А. Лексаченко. Москва: Радио и связь, 1986. 448 с.
  4. Слюсар В.И. SMART – антенны пошли в серию. Электроника: наука, технология, бизнес. 2004. № 2. С. 62–65.
  5. Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов. Пер. с англ. под ред. В.В. Шахгильдяна. М.: Радио и связь, 1989. 440 с.
  6. Лосев Ю.И., Бердников А.Г., Гойхман Э.Ш., Сизов Б.Д. Адаптивная компенсация помех в каналах связи. Под ред. Ю.И. Лосева. Москва: Радио и связь, 1988. 208 с.
  7. Larsen J.D., Mawrey R.S., Weitzen J.A. The use of antenna beam steering to improve the performance of meteor burst communications systems. Military Communications Conf. 1992. (MILCOM '92) Conf. Record. Communications - Fusing Command Control and Intelligence. (San Diego, CA, USA, USA, 11–14 Oct. 1992). San Diego: IEEE, 1992. Vol. 1. P. 12–17. DOI: 10.1109/MILCOM.1992.244100.
  8. Mawrey, R.S. Weitzen J.A. Measured performance of meteor burst systems using antenna beam steering. IEEE Trans. Commun. 1995. Vol. 43, Iss. 234. P. 1467–1476. DOI: 10.1109/26.380196.
  9. Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием. Введение в теорию. Под ред. Л.Д. Бахраха. Москва: САЙНС-ПРЕСС, 2002. 232 c.
  10. Способ метеорной радиосвязи (варианты и система для его осуществления): пат. 2406, Республика Казахстан: МПК: H04B 7/22 / И.Д. Козин, В.Е. Зеленков, И.В. Васильев, А.И. Кипшакбаев. № 200000093; заявл. 13.01.2000; опубл. 25.04.2002, База патентов Евразийского Союза.
  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. Харченко Е.В. Метод расчета областей наиболее вероятного появления метеорных следов, имеющих точку зеркального отражения. Радиотехника: науч.-техн. сб. ХНУРЭ. Харьков, 2011. Вып. 166. С. 186–192.
  13. Эшлеман В.Р., Млодноски Р.Ф. Характеристики направленности метеорного распространения радиоволн. Метеорная связь на УКВ. Москва, 1961. C. 117.
  14. Jones J. Meteoroid Engineering Model – Final Report, SEE/CR-2004-400, June 2004. URL: https://www.nasa.gov/pdf/192930main_SEECR-2004-400_MOD_MEM.pdf
  15. Jones J., Brown P., Ellis K.J., Webster A.R., Campbell-Brown M., Krzemenski Z., and Weryk R.J. The Canadian Meteor Orbit Radar: system overview and preliminary results. Planet. Space Sci. 2005. Vol. 53, Iss. 4. P. 413–421. DOI: 10.1016/j.pss.2004.11.002.
  16. Webster A.R., Brown P.G., Jones J., Ellis K.J., and Campbell-Brown M. The Canadian Meteor Orbit Radar (CMOR). Atmos. Chem. Phys. 2004. Vol. 4, Iss. 3. P. 1181–1201. DOI: 10.5194/acp-4-679-2004.
  17. Younger P.T., Astin I., Sandford D.J., and Mitchell N.J. The sporadic radiant and distribution of meteors in the atmosphere as observed by VHF radar at Arctic, Antarctic and equatorial latitudes. Ann. Geophys. 2009. Vol. 27, Iss. 7. P. 2831–2841. DOI: 10.5194/angeo-27-2831-2009.
  18. 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.
  19. Варакин Л.E. Системы связи с шумоподобными сигналами. Москва: Радио и связь, 1985. 384 с.
  20. Турин Дж. Л. Введение в широкополосные методы борьбы с многолучевостью распространения радиосигналов и их применение в городских системах цифровой связи. Тр. Ин-та инж. электротехн. радиоэлектрон. (ТИИЭР). 1980. Т. 68, № 3. C. 30–58.
  21. Torrieri D. Principles of Spread-spectrum communication systems. N.Y.: Springer, 2005. 444 p.
  22. Кеннеди Р. Каналы связи с замираниями и рассеянием. Пер. с англ. под ред. И.А. Овсеевича. Москва: Сов. радио, 1973. 304 с.
  23. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции: в 4-х т. Т. 3. Обработка сигналов в радио- и гидролокации и прием случайных гауссовых сигналов на фоне помех. Пер. с англ. под ред. В.Т. Горяинова. Москва: Сов. радио, 1977. 664 с.
  24. 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...