Опубликована: 2023-08-07
Выпуск
Раздел
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И РАДИОТЕХНИКА
Аннотация
В работе представлен концепт фазовой радиотехнической системы с последовательной передачей информации для ионосферных среднеширотных декаметровых каналов связи, в которой адаптивное управление режимами работы достигается за счёт использования теории разрешающего времени. На основании проведённого в работе численного моделирования с помощью ранее разработанного программного обеспечения, реализующего элементы теории разрешающего времени, определены требования к её ключевым подсистемам по вычислительной производительности. Разработаны временные структуры, представленные в виде диаграмм, которые доказывают возможность её практической реализации с использованием отечественной элементной базы. Указаны системные критерии, предъявляемые к каждой из её подсистем.
Литература
1. Оценка степени приближения информационной системы к границам Шеннона путем использования оптимальных по критерию максимальной концентрации энергии в полосе частот сигналов / А.С. Овсянникова, С.Б. Макаров, С.В. Завьялов и др. // Радиотехника. 2023. Т. 87, № 1. С. 5−22.
2. Джиган В.И. Антенная решетка с частичной адаптацией на основе рекурсивных алгоритмов по критерию наименьших квадратов в арифметике действительных чисел // Радиотехника. 2023. Т. 87, № 1. С. 144-157.
3. Кандаурова Е. О., Чиров Д. С. Разработка программного комплекса интеллектуальной перестройки рабочих частот для систем когнитивного радио // Электросвязь. 2021. № 2. С. 43-47.
4. Ibrahim A., Bedeer E., Yanikomeroglu H. A novel low complexity faster-than-Nyquist (FTN) signaling detector for ultra high-order QAM // IEEE Open Journal of the Communications Society. 2021. Vol. 2. Pp. 2566 – 2580.
5. Егоров В. В., Маслаков М. Л. Адаптивная коррекция сигналов в многочастотных КВ-системах передачи данных // VI Всероссийская научно-техническая конференция «Радиолокация и радиосвязь». 19–22 ноября 2012. М.: Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 2012. Т. 1. C. 127-130.
6. Маслаков М. Л. Высокоскоростной последовательный КВ-радиомодем передачи данных // Электросвязь. 2014. № 7. C. 40-43.
7. Маслаков М. Л. Новые методы адаптивной коррекции сигналов в авиационном модеме передачи данных коротковолнового диапазона // Труды МАИ. 2018. № 98. С. 26. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=90435 (Дата обращения: 17.01.2023).
8. Чиров Д.С., Лобова Е.О. Компенсатор дисперсионных искажений широкополосных сигналов декаметрового диапазона, построенный на базе банка цифровых фильтров. Теория и эксперимент // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14, № 4. С. 57-65.
9. Овчинников В.В. Цифровой SDR-эквалайзер для работы быстрой ППРЧ в диспергирующих ионосферных каналах широкополосной КВ-связи // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2020. № 3 (47). С. 18-27.
10. Маслаков М. Л. Проблема выбора порядка адаптивного эквалайзера // DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов. 2018. Т. 8, № 2. С. 17-20.
11. Новые задачи ионосферной КВ-связи. Развитие методик, аппаратурных решений и экспериментальные результаты их исследования / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В.Рябова и др. // Распространение радиоволн: Труды XXVII Всероссийской открытой научной конференции, Калининград, 28 июня – 03 июля 2021 года. Калининград: Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, 2021. С. 68-85.
12. Мониторинг спектра помех и доступности КВ-радиоканалов с полосами 3…24 кГц / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В.Рябова и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2022. № 1 (53). С. 21-32.
13. Повышение удельной пропускной способности как фундаментальная проблема теории связи. Стратегия развития в постшенноновскую эпоху. Часть 1. Ретроспективный обзор методов приема и обработки сигналов в частотно-селективных каналах связи при скоростях передачи информации выше скорости Найквиста / И.М. Лернер, Р.Р. Файзуллин, А.Н. Хайруллин и др. // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77, № 1. С. 37-50.
14. Повышение удельной пропускной способности как фундаментальная проблема теории связи. Стратегия развития в постшенноновскую эпоху. Часть 2. Ретроспективный обзор методов приёма и обработки сигналов в частотно-селективных каналах связи при наличии межсимвольных искажений / И.М. Лернер, Р.Р. Файзуллин, А.Н. Хайруллин и др. // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77, № 2. С.16-33.
15. Лернер И. М., Файзулин Р. Р., Рябов И. В. Высокопроизводительный алгоритм оценки пропускной способности каналов связи, функционирующих на базе теории разрешающего времени // Радиотехника. 2022. Т. 86, № 4. С. 91-109.
16. Лернер И.М., Чернявский С.М. Оценка пропускной способности реальных каналов связи с АФМн-N-сигналами при наличии МСИ // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2018. Т. 12. № 4. С. 48-55.
17. Лернер И.М. Метод оценки пропускной способности реальных каналов связи с многопозиционными фазоманипулированными сигналами при наличии межсимвольных искажений и его применение // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017. Т. 11, № 8. С. 52-58.
18. Лернер И.М., Ильин Г.И., Ильин А.Г. К вопросу о циклостационарности АФМн-N-сигналов, наблюдаемых на выходе канала связи с межсимвольными искажениями // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 2018. № 3. С. 107-117.
19. Лернер И. М., Ильин Г. И. Численный метод оценки потенциальной пропускной способности при использовании ФМн-n-сигнала в канале связи с межсимвольными искажениями // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2018. Т. 74, № 4. С. 138-149.
20. Watterson C.C., Juroshek J., Bensema W.D. Experimental Confirmation of an HF Channel Model // IEEE Transactions on Communications. 1970. No. 6. Pp. 792-803.
21. Эффективность линейной обработки сигналов в системах связи в условиях многолучевого ионосферного канала декаметрового диапазона / В.Т. Ермолаев, А.Г. Флаксман, С. А. Тираспольский и др. // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2016. № 1. С. 8-14.
22. Метелёв С.А. Модификация модели Ваттерсона ионосферного канала коротковолновой радиосвязи для адаптивного пространственно разнесенного приема // Известия вузов. Радиофизика. 2012. Т.4. № 4. С. 266 – 279.
23. Интегрируемый в систему КВ-связи комплекс пассивного зондирования упорядоченного по частоте множества узкополосных каналов / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В. Рябова и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2019. № 3 (43). С. 71-82.
24. Studying theparameters of frequency dispersion forradio links of different length usingsoftware‐defined radio based soundingsystem / V. A. Ivanov, D. V. Ivanov, N. V. Ryabova et al. // Radio Science / 2019. Vol. 54. Pp. 34–43.
25. Иванов В. А., Катков Е. В., Чернов А. А. Устройство и алгоритмы синхронизации радиотехнических систем связи и зондирования ионосферных высокочастотных радиоканалов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2010. № 2(9). С. 114-126
26. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1104 с.
27. Барабашов Б. Г., Вертоградов Г. Г. Динамическая адаптивная структурно-физическая модель ионосферного радиоканала // Математическое моделирование. 1996. Т. 8. № 2. С. 3–18.
28. Копысов А. Н., Лянгузов К. А., Бабинцев Е. С. Оценка стационарности декаметрового канала связи // Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования, производства: Труды III научно-практической конференции. Ижевск, 14–15 апреля 2006 года / Ижевский государственный технический университет. Ижевск: Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова, 2007. С. 350-354.
29. Богачев В. М. Синтез, частотные и переходные характеристики полиномиальных фильтров // Вестник Московского энергетического института. 2009. № 5. С. 94-101.
30. Николаев Б. И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. М.: Радио и связь, 1988. 264 c.
31. Копысов А. Н., Богданов А. А., Климов И. З. Согласование динамического диапазона композиции широкополосного сигнала и станционных помех с устройствами цифровой обработки // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2006. № 3(31). С. 60-62.
32. Белоросов Д.М., Шаденков Ю.А. Современные методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах // Специальная техника. 2011. № 5. С.32-38.
33. Егоров В. В., Маслаков М. Л., Мингалев А. Н. Бестестовая адаптивная коррекция сигналов в КВ-системах последовательной передачи данных // Электросвязь. 2011. № 11. C. 32-34.
34. Балашков М.И., Богачев В.М. Применение Z-преобразования для экспоненциальной аппроксимации временных функций // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2018. № 3. С. 20 – 27.
35. Богачев В.М., Балашков М.В. Комбинированный метод экспоненциальной аппроксимации и его применение // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2018. № 1. С. 28 – 35.
36. Balashkov M. V., Bogachev V. M. Matrix Beam Method and Some its Applications in Radio Electronics. 2019 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Moscow, Russia, 2019. Pp. 1-7. doi: 10.1109/SOSG.2019.8706805.
37. Balashkov M.V., Bogachev V.M. Z-transform Exponential Approximation Of One-Dimensional Functions: Theory And Applications // Radioelectronics And Communications Systems. 2021. Vol. 64. No. 4. Pp. 189 –203.
38. Habgood K. Arel I. Revisiting Cramer’s rule for solving dense linear systems // Proceedings of the 2010 Spring Simulation Multiconference, SpringSim 2010. (11-15 April 2010 - USA Orlando, Florida ). Pp. 1 – 8.
2. Джиган В.И. Антенная решетка с частичной адаптацией на основе рекурсивных алгоритмов по критерию наименьших квадратов в арифметике действительных чисел // Радиотехника. 2023. Т. 87, № 1. С. 144-157.
3. Кандаурова Е. О., Чиров Д. С. Разработка программного комплекса интеллектуальной перестройки рабочих частот для систем когнитивного радио // Электросвязь. 2021. № 2. С. 43-47.
4. Ibrahim A., Bedeer E., Yanikomeroglu H. A novel low complexity faster-than-Nyquist (FTN) signaling detector for ultra high-order QAM // IEEE Open Journal of the Communications Society. 2021. Vol. 2. Pp. 2566 – 2580.
5. Егоров В. В., Маслаков М. Л. Адаптивная коррекция сигналов в многочастотных КВ-системах передачи данных // VI Всероссийская научно-техническая конференция «Радиолокация и радиосвязь». 19–22 ноября 2012. М.: Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 2012. Т. 1. C. 127-130.
6. Маслаков М. Л. Высокоскоростной последовательный КВ-радиомодем передачи данных // Электросвязь. 2014. № 7. C. 40-43.
7. Маслаков М. Л. Новые методы адаптивной коррекции сигналов в авиационном модеме передачи данных коротковолнового диапазона // Труды МАИ. 2018. № 98. С. 26. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=90435 (Дата обращения: 17.01.2023).
8. Чиров Д.С., Лобова Е.О. Компенсатор дисперсионных искажений широкополосных сигналов декаметрового диапазона, построенный на базе банка цифровых фильтров. Теория и эксперимент // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14, № 4. С. 57-65.
9. Овчинников В.В. Цифровой SDR-эквалайзер для работы быстрой ППРЧ в диспергирующих ионосферных каналах широкополосной КВ-связи // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2020. № 3 (47). С. 18-27.
10. Маслаков М. Л. Проблема выбора порядка адаптивного эквалайзера // DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов. 2018. Т. 8, № 2. С. 17-20.
11. Новые задачи ионосферной КВ-связи. Развитие методик, аппаратурных решений и экспериментальные результаты их исследования / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В.Рябова и др. // Распространение радиоволн: Труды XXVII Всероссийской открытой научной конференции, Калининград, 28 июня – 03 июля 2021 года. Калининград: Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, 2021. С. 68-85.
12. Мониторинг спектра помех и доступности КВ-радиоканалов с полосами 3…24 кГц / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В.Рябова и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2022. № 1 (53). С. 21-32.
13. Повышение удельной пропускной способности как фундаментальная проблема теории связи. Стратегия развития в постшенноновскую эпоху. Часть 1. Ретроспективный обзор методов приема и обработки сигналов в частотно-селективных каналах связи при скоростях передачи информации выше скорости Найквиста / И.М. Лернер, Р.Р. Файзуллин, А.Н. Хайруллин и др. // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77, № 1. С. 37-50.
14. Повышение удельной пропускной способности как фундаментальная проблема теории связи. Стратегия развития в постшенноновскую эпоху. Часть 2. Ретроспективный обзор методов приёма и обработки сигналов в частотно-селективных каналах связи при наличии межсимвольных искажений / И.М. Лернер, Р.Р. Файзуллин, А.Н. Хайруллин и др. // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77, № 2. С.16-33.
15. Лернер И. М., Файзулин Р. Р., Рябов И. В. Высокопроизводительный алгоритм оценки пропускной способности каналов связи, функционирующих на базе теории разрешающего времени // Радиотехника. 2022. Т. 86, № 4. С. 91-109.
16. Лернер И.М., Чернявский С.М. Оценка пропускной способности реальных каналов связи с АФМн-N-сигналами при наличии МСИ // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2018. Т. 12. № 4. С. 48-55.
17. Лернер И.М. Метод оценки пропускной способности реальных каналов связи с многопозиционными фазоманипулированными сигналами при наличии межсимвольных искажений и его применение // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017. Т. 11, № 8. С. 52-58.
18. Лернер И.М., Ильин Г.И., Ильин А.Г. К вопросу о циклостационарности АФМн-N-сигналов, наблюдаемых на выходе канала связи с межсимвольными искажениями // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 2018. № 3. С. 107-117.
19. Лернер И. М., Ильин Г. И. Численный метод оценки потенциальной пропускной способности при использовании ФМн-n-сигнала в канале связи с межсимвольными искажениями // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2018. Т. 74, № 4. С. 138-149.
20. Watterson C.C., Juroshek J., Bensema W.D. Experimental Confirmation of an HF Channel Model // IEEE Transactions on Communications. 1970. No. 6. Pp. 792-803.
21. Эффективность линейной обработки сигналов в системах связи в условиях многолучевого ионосферного канала декаметрового диапазона / В.Т. Ермолаев, А.Г. Флаксман, С. А. Тираспольский и др. // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2016. № 1. С. 8-14.
22. Метелёв С.А. Модификация модели Ваттерсона ионосферного канала коротковолновой радиосвязи для адаптивного пространственно разнесенного приема // Известия вузов. Радиофизика. 2012. Т.4. № 4. С. 266 – 279.
23. Интегрируемый в систему КВ-связи комплекс пассивного зондирования упорядоченного по частоте множества узкополосных каналов / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В. Рябова и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2019. № 3 (43). С. 71-82.
24. Studying theparameters of frequency dispersion forradio links of different length usingsoftware‐defined radio based soundingsystem / V. A. Ivanov, D. V. Ivanov, N. V. Ryabova et al. // Radio Science / 2019. Vol. 54. Pp. 34–43.
25. Иванов В. А., Катков Е. В., Чернов А. А. Устройство и алгоритмы синхронизации радиотехнических систем связи и зондирования ионосферных высокочастотных радиоканалов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2010. № 2(9). С. 114-126
26. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1104 с.
27. Барабашов Б. Г., Вертоградов Г. Г. Динамическая адаптивная структурно-физическая модель ионосферного радиоканала // Математическое моделирование. 1996. Т. 8. № 2. С. 3–18.
28. Копысов А. Н., Лянгузов К. А., Бабинцев Е. С. Оценка стационарности декаметрового канала связи // Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования, производства: Труды III научно-практической конференции. Ижевск, 14–15 апреля 2006 года / Ижевский государственный технический университет. Ижевск: Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова, 2007. С. 350-354.
29. Богачев В. М. Синтез, частотные и переходные характеристики полиномиальных фильтров // Вестник Московского энергетического института. 2009. № 5. С. 94-101.
30. Николаев Б. И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. М.: Радио и связь, 1988. 264 c.
31. Копысов А. Н., Богданов А. А., Климов И. З. Согласование динамического диапазона композиции широкополосного сигнала и станционных помех с устройствами цифровой обработки // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2006. № 3(31). С. 60-62.
32. Белоросов Д.М., Шаденков Ю.А. Современные методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах // Специальная техника. 2011. № 5. С.32-38.
33. Егоров В. В., Маслаков М. Л., Мингалев А. Н. Бестестовая адаптивная коррекция сигналов в КВ-системах последовательной передачи данных // Электросвязь. 2011. № 11. C. 32-34.
34. Балашков М.И., Богачев В.М. Применение Z-преобразования для экспоненциальной аппроксимации временных функций // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2018. № 3. С. 20 – 27.
35. Богачев В.М., Балашков М.В. Комбинированный метод экспоненциальной аппроксимации и его применение // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2018. № 1. С. 28 – 35.
36. Balashkov M. V., Bogachev V. M. Matrix Beam Method and Some its Applications in Radio Electronics. 2019 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Moscow, Russia, 2019. Pp. 1-7. doi: 10.1109/SOSG.2019.8706805.
37. Balashkov M.V., Bogachev V.M. Z-transform Exponential Approximation Of One-Dimensional Functions: Theory And Applications // Radioelectronics And Communications Systems. 2021. Vol. 64. No. 4. Pp. 189 –203.
38. Habgood K. Arel I. Revisiting Cramer’s rule for solving dense linear systems // Proceedings of the 2010 Spring Simulation Multiconference, SpringSim 2010. (11-15 April 2010 - USA Orlando, Florida ). Pp. 1 – 8.
