Статья

Название статьи ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕМОДУЛЯТОРА ММС СИГНАЛОВ, ПОСТРОЕННОГО НА ЭЛЕМЕНТАХ ДИСКРЕТНОЙ ЛОГИКИ
Автор Ю. А. Геложе, П. П. Клименко, А. В. Максимов, В. В. Петренко
Рубрика РАЗДЕЛ III. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Месяц, год 03, 2018
Индекс УДК 629.78.05
DOI
Аннотация Работа посвящена цифровым системам связи. Рассматривается формирование сигналов, манипулированных минимальным сдвигом (частоты) (MMC) MSK (minimum shift keying). Сигналы с частотной манипуляцией и непрерывной фазой широко используются в современных системах передачи данных. Особой популярностью пользуются сигналы ММС (MSK), обладающие не только непрерывной фазой, но и малым индексом модуляции, равным 0,5, что дает возможность их использования в радиоканалах передачи данных с фильтрами сосредоточенной селекции, полоса пропускания которых может быть близкой к частоте тактирования цифрового сигнала. Сигналы такого типа используют в современных спутниковых навигационных системах Compass, Galileo, GPS и ГЛОНАС. Достоинством этих сигналов является незначительная паразитная амплитудная модуляция, даже в случае, когда полоса пропускания упомянутых узкополосных фильтров на 5–10 % меньше частоты тактирования цифрового потока. Особенность сигналов ММС состоит в том, что за время одного такта фаза линейно (без разрыва) изменяется на величину, точно равную 90°, что и обеспечивает его спектральную эффективность. В работе определена система кодирования и декодирования цифрового сообщения, позволяющая значительно упростить выходные каскады демодулятора квадратурного сигнала со сдвигом. Выполнено моделирование демодулятора сигнала манипулированного минимальным сдвигом. Проведенное исследование воздействия на демодулятор «белого» шума, показало, что для вероятности ошибки на элемент сообщения, равной 10-4, отличие данных теоретического анализа и результатов моделирования составляет по отношению сигнал/шум ориентировочно 1,3 дБ, что объясняется воздействием шума на устройства восстановления несущей и тактовой синхронизации.

Скачать в PDF

Ключевые слова Связь; демодуляция; фаза, частота, спектр; фильтрация; цифра; элементы дискретной логики.
Библиографический список 1. Прокис Дж. Цифровая связь: пер. с англ. / под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 2000. – 800 с.
2. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. – 2-е изд., испр.: пер. с англ. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2003. – 1104 с.
3. Крохин А.В., Беляев В.Ю., Гореликов А.В., Дрямов Ю.А., Муравьев С.А. Методы модуляции и приема цифровых частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой // Зарубежная радиотехника. – 1982. – № 4. – С. 102-103.
4. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. – М.: Связь, 1979. – 592 c.
5. Nezami M.K. RF Architectures and Digital Signal Processing Aspects of Digital Wireless Transceivers 2003.
6. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: пер. с англ. / под ред. В.И. Журавлева. – М.: Изд-во «Радио и связь», 2000.
7. Галкин В.И. Цифровая мобильная радиосвязь: учеб. пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 432 с.
8. Петренко В.В., Геложе Ю.А. Формирователь сигнала модулированного с минимальным сдвигом // Теоретические и методические проблемы эффективного функционирования радиотехнических систем («Системотехника-2012»): Cб. научных статей. – Вып. VI.
– Таганрог: ЮФУ, 2012.
9. Dayan Adiohel Guimaraes. Contributions to the understanding of the MSK modulations // Revesta Telecommunication. – MAIO DE2008. – Vol. 11, No. 01.
10. US Patent Mar. 25 2003. Optical MSK modulator. Douglas M. Gill, Hoboken, NJ (US).
11. Outting J. A Comparison of Modulation Techniques for Digital Radio // IEEE Transactions on communications. – December 1979. – Vol. COM 27, No. 12. – P. 1752-1762.
12. Mathwich R. The effect of Tandem Band and amplitude Limiting on the Eb/N0 performance of minimum (frequency) shift keying (MSK) // IEEE Transactions on communications. – October 1977. – Vol. COM 22, No. 10. – P. 1525-1539.
13. Пархоменко Н.Г., Боташев Б.М., Колобанов П.М., Хоружий С.Г., Ефимов В.В. Оптимальный алгоритм восстановления несущей частоты для сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом // Радиоконтроль. – 1999. – Вып. 2. – С. 20-28.
14. Paolo Novilini and Giovanni Guasti. Clock Data Recovery Design Techniques for E1/T1 Based on Direct Digital Synthesis. Xilinx XAPP868 (v1.0) January 29, 2008.
15. Петренко В.В., Геложе Ю.А. Демодулятор MSK сигнала // Теоретические и методические проблемы эффективного функционирования радиотехнических систем» («Системотехника-2013»): Cб. научных статей. – Вып. VII. – Таганрог: ЮФУ, 2013.
16. Петренко В.В., Геложе Ю.А. Модель формирователя и демодулятора MSK сигнала в MatLab // Теоретические и методические проблемы эффективного функционирования радиотехнических систем («Системотехника-2013»): Cб. научных статей. – Вып. VII.
– Таганрог: ЮФУ, 2013.
17. Пат. России 1345366 H 04 L 27/10. 15.05.87. Формирователь сигнала. Таганрогский технологический институт им. В.Д. Калмыкова / Ю.А. Геложе, А.А. Кибирев, В.А. Втулкин, М.Ю. Геложе.
18. US Patent Apr. 6, 1982. Synchronization for MSK burst communications. Smith A. Rhodes, Falls Church, Va.
19. US Patent Apr. 15, 1986. MSK digital demodulator burst communications. Constantine Gumacos, Broomall Pa.; Nicola A. Macina, Somerville, N.J.
20. US Patent Jul. 3, 2007. Coherent demodulation of hopped MSK waveforms system and method. Eric O., Zuber, South Amana, IA (US); Terry Golubiewski, Marengo, IA (US).
21. US Patent Apr. 23, 2009. Correlation device and method for different modulation signals. Kunt-tso Chen, Fang-Yang Hsiang.
22. US Patent 7,729,440 B2 Jun. 1, 2010. Frequency modulator for digital transmission. Gerard Dussart, Saint Sebastian sur Loire (FR).
23. US Patent 7,881409 B2 Feb. 1, 2011. Demodulator, chip and method for digital demodulating an FSK signal. Maysam Ghovanloo, Relegh, NC (US); Khalil Najafi, Ann Arbobr, MI (US).

Comments are closed.