РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ЭКВАЛАЙЗЕРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ В ДЕКАМЕТРОВЫХ РАДИОЛИНИЯХ
Аннотация
Проблема повышения помехоустойчивости декаметровых радиолиний (ДКМ) в современных отечественных системах радиосвязи, включая коротковолновую (КВ) связь, остается значимой и востребованной, несмотря на наличие многочисленных классических исследований. В качестве объекта нашего анализа выбраны именно системы ДКМ радиосвязи. Конкретно, система Р-016, используемая в качестве прототипа, сталкивается с такими ограничениями, как диапазон частот, что сказывается на ее эффективности в условиях изменчивости ионосферных характеристик, негативно влияющих на уровень сигналов. Проблемы обработки сигналов в прототипах могут привести к возникновению битовых ошибок, достигающих уровня ошибок (BER) в 10-3, даже при отсутствии значительных помех. Основная задача исследования заключается в оценке влияния различных факторов, таких как изменение длины преамбулы и внедрение адаптивных фильтров, на помехоустойчивость систем. Анализ результатов указывает на то, что увеличение длины преамбулы способствует улучшению помехоустойчивости декаметровых радиолиний. Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности повышения помехоустойчивости существующих систем ДКМ радиосвязи, функционирующих в условиях варьирующихся ионосферных характеристик. В данной работе также рассматривается научно обоснованный выбор конфигурации эквалайзера для декаметровых радиолиний с целью увеличения дальности связи и улучшения помехоустойчивости. Разработанные методы обеспечивают научное обоснование эффективных настроек эквалайзера, что позволяет достигать максимальных показателей дальности. Для проверки различных конфигураций эквалайзера в условиях рэлеевского канала используется имитационное моделирование в среде Simulink, что подтверждает правильность выбранных параметров. Экспериментальная апробация модели ДКМ радиолинии включает исследование различных длин преамбул, а анализ отношений сигнал/шум (ОСШ) на входе приемника позволяет адаптировать эти параметры. Таким образом, результаты исследования показывают, что увеличение длины преамбулы положительно сказывается на помехоустойчивости системы. Работа сосредоточена на моделировании и методах функционирования радиолиний ДКМ, а полученные результаты имеют практическое значение для активной адаптации существующих радиосистем в условиях изменяющейся ионосферы.
Список литературы
1. Vorob'ev O.V., Rybakov A.I. Variant realizatsii dvunapravlennoy svyazi v SMS (sisteme meteornoy svyazi). Opisanie programmno-apparatnogo kompleksa SMS [A variant of implementing bidirectional communication in SMS (Meteor Communication System). Description of the software and hardware complex of SMS], Mater. VII Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy i nauchno-metodicheskoy kon-ferentsii «Aktual'nye problemy infokommunikatsiy v nauke i obrazovanii» [Proceedings of the VII Inter-national Scientific and Technical Conference "Current Problems of Infocommunications in Science and Education"], 2017, pp. 128.
2. Vorob'ev O.V., Rybakov A.I. Razrabotka mobil'noy sistemy informatsionnogo obespecheniya s ispol'zovaniem kanalov meteornoy svyazi [Development of a mobile information support system using meteor communication channels], Mater. VI Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy i nauchno-metodicheskoy konferentsii «Aktual'nye problemy infokommunikatsiy v nauke i obrazovanii» [Proceed-ings of the VI International Scientific and Technical Conference "Current Problems of Infocommunica-tions in Science and Education"], 2016, pp. 177.
3. Grudinskaya G.P. Rasprostranenie radiovoln: monografiya [Propagation of radio waves: monograph]. Moscow: Vysshaya shkola, 1975, 280 p.
4. Zyuko A.G., Fal'ko A.I., Panfilov I.P. [i dr.]. Pomekhoustoychivost' i effektivnost' sistem peredachi informatsii [Noise immunity and efficiency of information transmission systems]. Moscow: Radio i svyaz', 1985.
5. Zyuko A.G., Klovskiy D.D., Korzhik V.I., Nazarov M.V. Ed. by Klovskogo D.D. Teoriya elektricheskoy svyazi: uchebnik dlya vuzov [Theory of Electric Communication: textbook for higher education institu-tions]. Moscow: Radio i svyaz', 1999, 432 p.
6. Klark Dzh. Kodirovanie s nepravleniem oshibok v sistemakh tsifrovoy svyazi [Coding with error control in digital communication systems]. Moscow: Mir, 1987.
7. Bleykhut R. Teoriya i praktika kodov, kontroliruyushchikh oshibki [Theory and practice of error-control codes]. Moscow: Mir, 1986.
8. Morelos-Saragosa R. Iskusstvo pomekhoustoychivogo kodirovaniya. Metody, algoritmy, primenenie [The art of noise-immunity coding. Methods, algorithms, applications]. Moscow: Tekhnosfera, 2005.
9. Popov N.A., Pyatakov A.I. Raschet territorial'nogo raspredeleniya urovney signala na mnogos-kachkovykh radiotrassakh ot KV peredatchika sredney moshchnosti s antennoy “Romb” [Calculation of the territorial distribution of signal levels on multi-hop radio links from an HF transmitter of average power with a "Rhombus" antenna], Avtomatizatsiya protsessov upravleniya [Automation of Control Processes], 2009, No. 1 (15).
10. Prokis Dzh. Tsifrovaya svyaz' [Digital communication]. Moscow: Radio i svyaz', 2000.
11. Bain A.M. Sposob kodirovaniya v sistemakh upravleniya energoobespecheniem [Encoding method in energy management systems], Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and Technical Sciences], 2012, No. 3, pp. 238-239.
12. Samoylov A.G., Sidorenko A.A. Primenenie kodov RS v kaskade s dvoichnymi kodami s tsel'yu pov-ysheniya effektivnosti bor'by s nezavisimymi oshibkami [Application of RS codes in cascade with bina-ry codes to increase efficiency in combating independent errors], Proektirovanie i tekhnologiya el-ektronnykh sredstv [Design and Technology of Electronic Devices], 2014, No. 3, pp. 2-7.
13. Sidorenko A.A. Adaptivnoe pomekhoustoychivoe kodirovanie [Adaptive noise-immune coding], Mater. X mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Perspektivnye tekhnologii v sredstvakh peredachi informatsii» [Proceedings of the X International Scientific and Technical Conference "Promis-ing Technologies in Information Transmission Means"]. Vladimir-Suzdal', 2013, Vol. 1, pp. 152-154.
14. Feer K. Besprovodnaya tsifrovaya svyaz'. Metody modulyatsii i rasshireniya spectra [Wireless digital communication. modulation and spread spectrum techniques]. Moscow: Radio i svyaz', 2001.
15. Chernyy F.B. Rasprostranenie radiovoln: monografiya [Propagation of radio waves: monograph]. Mos-cow: Sov. radio, 1972, 464 p.
16. Akhmetyanov K.K., Glushkov V.A., Dormidontov A.V., Nesterenko A.G. Teoriya elektricheskoy svyazi [Theory of electric communication], ed. by Vasil'eva K.K. Ul'yanovsk: UlGTU, 2008, 382 p.
17. Hunt B.T., Haab D.B., Sego T.C., Holschuh T.V., Moradi Hunt H. Examining the Performance of MIL-STD-188-110D Waveform 0 Against FBMC-SS Over Skywave HF Channels, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2022, Vol. 71, No. 11.
18. Zhang Z., Jin Z., Li Y., Song G., Wang Y. Multi-Stage Receiver of MIL-STD-188-110D Waveform 0 for High-Frequency Communication, IEEE Communications Letters, 2024, Vol. 28, No. 5.
19. MIL-STD-188-110D – Interoperability and Performance Standards for Data Modems. 27 APRIL 2000.
20. Martyshevskaya D.A., Polushin P.A. Modelirovanie svertochnogo metoda obrabotki signalov pri mezhsimvol'noy interferentsii [Modeling of convolutional signal processing methods under inter-symbol interference], XXI MNK studentov i molodykh uchenykh «Sovremennye tekhnika i tekhnologii»: Sb. dokladov [XXI Conference of Students and Young Scientists "Modern Techniques and Technologies": Collection of Reports]. Tomsk: TPU, 2015, pp. 437.
21. Naryshkin E.M., Serkov V.P. Volnovaya sluzhba i antennye ustroystva. Ch. 1. Teoriya elektro-magnitnogo polya i rasprostranenie radiovoln: monografiya [Wave service and antenna devices. Part 1. Theory of electromagnetic field and radio wave propagation: monograph]. Moscow: Voenizdat, 1982, 288 p.
22. Sklyar B. Tsifrovaya svyaz' [Digital communication]. Moscow: Izdatel'skiy dom Vil'yams, 2003, 1104 p.
23. Shennon K. Matematicheskaya teoriya svyazi. Raboty po teorii informatsii i kibernetiki [Mathematical Theory of Communication. Works on Information Theory and Cybernetics]. Moscow: Nauka, 1963
