Способ демодуляции биортогональных сигналов с двоичной фазовой манипуляцией


Авторы

Глушков А. Н.1, Коратаев П. Д.1, Частухин К. Р.1, Толстых М. Ю.2, 3*

1. Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», ВУНЦ ВВС «ВВА», 394064, Воронежская обл., г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, д. 54 а
2. Московский государственный лингвистический университет, Москва, Россия
3. Московский университет МВД России им.В.Я. Кикотя, Москва, Россия

*e-mail: marina_lion@mail.ru

Аннотация

Целью работы является отыскание и научное обоснование новых способов повышения помехоустойчивости радиотехнических систем и комплексов связи. В ходе исследования предложен новый способ демодуляции двоичных фазоманипулированных биортогональных сигналов, представлена структурная схема реализующего его устройства, описан принцип работы устройства. Проведено моделирование функционирования разработанного устройства и получены характеристики помехоустойчивости. В разработанную структурную схему включен демодулятор биортогональных сигналов, состоящий из аналого-цифрового преобразователя, регистра сдвига, вычитателей, квадратурных каналов обработки, сумматора, решающего устройства, устройства хранения и декодер. Функционирование устройства основано на последовательном запоминании отсчетов сигнала, вычислении откликов в квадратурных каналах, их суммировании и последующей демодуляции на основе сравнительного анализа биортогональных последовательностей. Для оценки эффективности метода проведено имитационное моделирование в MATLAB/Simulink. Полученные зависимости вероятности ошибки от отношения сигнал/шум показали соответствие теоретическим расчетам, что подтверждает адекватность предложенного подхода. Разработанный способ обеспечивает высокую помехоустойчивость демодулятора и может быть реализован в программируемых логических интегральных схемах с минимальными вычислительными затратами. В перспективе планируется сравнение предложенного метода с другими видами кодирования информации.

Ключевые слова:

демодуляция, декодирование, цифровая обработка сигнала, аналого-цифровое преобразование, биортогональные последовательности

Библиографический список

  1. Вознюк В.В., Копалов Ю.Н. Исследование помехоустойчивости приема OFDM-сигналов в условиях непреднамеренных узкополосных шумовых помех // Труды МАИ. 2023. № 130. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=174611. DOI: 10.34759/trd-2023-130-14
  2. Крухмалёв В.В., Гордиенко В.Н. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. 510 с.
  3. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. – М.: Эко-Трендз, 2000. - 268 с.
  4. Плаксиенко В.С., Плаксиенко Н.Е. Основы приема и обработки сигналов. - Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2016. Ч 1. - 80 с.
  5. Поляков В.Б., Неретин Е.С., Иванов А.С. [и др.] Архитектура перспективных комплексов управления бортовым оборудованием // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=93459
  6. Прокис Дж. Цифровая связь. - М.: Радио и связь, 2000. - 800 с.
  7. Peng Bo., Chen Q. PN Codes Estimation of Binary Phase Shift Keying Signal Based on Sparse Recovery for Radar Jammer // Sensors. 2023. V. 23, No. 1. P. 554. DOI: 10.3390/s23010554
  8. Alhosban A. Binary Offset Carrier (BOC) and Binary Phase Shift Keying (BPSK) Modulation in Indoor Drones GNSS Recievers using Multipath Error Envelope MEE Technique // International Journal of Membrane Science and Technology. 2023. V. 10, No. 3. P. 460-475. DOI: 10.15379/ijmst.v10i3.1554
  9. Скляр Б. Цифровая связь. - М.: Вильямс, 2003. - 1104 c.
  10. Рыбин В.В. Типовые разностные операторы в спектральной области в биортогональных базисах // Труды МАИ. 2010. № 37. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=13437
  11. Голиков А.М. Системы цифровой радиосвязи. - М.: Ай Пи Ар Медиа, 2022. - 340 с. 
  12. Важенин Н.А., Кирьянов И.А. Оценка статистических характеристик функционирования LDPC-декодера на имитационной модели // Труды МАИ. 2012. № 59. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=35250
  13. Важенин Н.А., Кирьянов И.А. Особенности программной реализации и характеристики декодера низкоплотностных кодов в среде MATLAB/Simulink // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21, № 2. С. 104-113. 
  14. Сорокин И.А., Тюндина Т.Е. Анализ современных методов и средств повышения спектральной эффективности систем связи // Вестник НГИЭИ. 2015. № 10 (53). С. 46-64.
  15. Сорока Н.И., Кривинченко Г.А. Телемеханика. Системы контроля и управления. - Минск: БГУИР, 2020. Ч. 2. - 402 с.
  16. Быков В.И. Устройства преобразования и обработки информации в системах подвижной связи. - Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета, 2009. - 90 с.
  17. Борисов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи: основы теории и принципы реализации. - М.: Наука, 2009. - 358 с.
  18. Ярлыков М.С., Богачев А.С. Авиационные радиоэлектронные комплексы. - М.: ВАТУ, 2000. - 615 с.
  19. Ботов М.И., Вяхирев В.А., Девотчак В.В. Введение в теорию радиолокационных систем: монография. Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2012. - 394 с.
  20. Гейстер С.Р., Козлов С.В. Системное проектирование радиолокационных станций. - Минск: БГУИР, 2025. - 306 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2025

 Вход