Моделювання впливу негативних внутрішніх факторів на показники роботи системи синхронізації когерентного демодулятора супутникової телекомунікації в сталих та перехідних режимах оцінювання носійної частоти
DOI: 10.31673/2412-9070.2022.025561
Анотація
Предметом вивчення в статті є системи фазової синхронізації радіотехнічних пристроїв техніки зв'язку. Метою статті є теоретичні дослідження в напрямку розроблення, аналізу та вдосконалення відомих і синтез нових схем фазової синхронізації, що характеризуються високою завадостійкістю, точністю і швидкодією з простотою конструкції. Задача, що розв’язується — дослідити можливості замкненої та комбінованої систем синхронізації щодо роботи за умов шумів та збурень внутрішнього характеру на фоні зовнішнього адитивного гауcсівського шуму та доплерівського зміщення частоти. Подано модель, яка дає змогу дослідити вплив негативних внутрішніх факторів на показники роботи системи синхронізації когерентного демодулятора супутникової телекомунікації в сталих та перехідних режимах оцінювання носійної частоти. За її допомогою здійснено аналіз систем синхронізації замкненого типу під час роботи за умов впливів негативних внутрішніх факторів та показано її невідповідність щодо мінімізації дисперсії фазової помилки і підвищення динаміки під час стеження за носійною частотою. Проведено уточнення процесу синтезу розімкненого зв’язку в комбінованій системі синхронізації та запропоновано аналітичні залежності, які уможливлюють уточнення методики синтезу розімкненого зв’язку для комбінованої системи синхронізації з врахуванням впливу внутрішніх негативних факторів. Установлено, що за умов впливу негативних внутрішніх факторів для комбінованої системи синхронізації через добирання параметрів пропорційно-інтегрувального фільтра можна досягти розширення шумової смуги пропускання вхідного сигналу і цим забезпечити необхідну динаміку системи та досягти збереження оптимального значення дисперсії фазової помилки в ній.
Ключові слова: синхронізація носійної частоти; система синхронізації замкненого типу; комбінована система синхронізації; фактори внутрішнього негативного впливу.
Список використаної літератури
1. Шахтарин Б. И. Анализ систем синхронизации при наличии помех. М.: Горячая линия – Телеком, 2016. 360 с.
2. Designing a system to synchronize the input signal in a telecommunication network under the condition for reducing a transitional component of the phase error / L. Berkman, O. Tkachenko, O. Turovsky [et al.] // European Journal of Enterprise Technologies. 2021. 1(109). P. 66–76. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225514
3. Bhatti J., Noels N., Moeneclaey M. Low-complexity frequency offset and phase noise estimation for burst-mode digital transmission in Proc // IEEE PIMRC, Toronto, 2011, 11-14 September. P. 1662–1669.
4. Coupling Systems for a New Type of Phase Synchronization / F. Grosu, A. Bîrzu, A. Lazar, I. Grosu // Mathematical Problems in Engineering. Vol. 2016. 10 p.
5. Бойко Ю. М. Оцінювання якісних показників пристроїв синхронізації сигналів засобів телекомунікацій // Вісник Хмельн. нац. ун-ту. 2015. № 1. C. 204–213.
6. Lyons R. G. Understanding Digital Signal Processing. Boston: Prentice Hall, 2010. 992 p.
7. Scheers B., Nir V. A Modified Direct-Sequence Spread Spectrum Modulation Scheme for Burst Transmissions // Military Communications and Information Systems Conference (MCC’2010), September 27-28, 2010. Wroclaw, Poland, Р. 366–3673.
8. Channel, phase noise, and frequency offset in OFDM systems: Joint estimation, data detection, and hybrid cramerrao lower bound / O. Salim, A. Nasir, H. Mehrpouyan [et al.] // IEEETrans. Commun. 2014. №62(9). P. 3311–3325.
9. Бойко Ю. М., Єрьоменко О. І. Аналіз моделей систем синхронізації у цифрових приймачах: матеріали XIV міжнар. наук.-практ. конф. Одес. нац. академія зв’язку ім. Попова. Одеса, 5-10 червня, 2015. С. 192–194.
10. Кучер Д. Б., Макогон В. П. Відновлення носійної при когерентній демодуляції сигналу з безперервною фазою засобів зв’язку // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2013. № 2(11). С. 148–149.
11. Сафарьян О. А. Метод оценки частоты генераторов в условиях непрогнозируемого изменения длительности интервала измерений // Вестник ДГТУ. 2014. Т. 14, № 4 (79). С. 142–149.
12. Туровський О. Л., Кирпач Л. А. Вплив фазової нестабільності генераторів на параметри роботи системи синхронізації носійної частоти на фоні адитивного гауссівського шуму та доплерівського зміщення частоти // Зб. наук. праць ВІКНУ. 2020.№67. С. 62–71.
13. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. 2-е издание / пер. с англ. М.:Издательский дом «Вильямс», 2003. 1099 с.
13 Туровський О. Л., Беркман Л. Н., Захаржевський А. Г. Інваріантний підхід до зменшення сталих динамічних похибок фазових систем синхронізації в режимі відстежування носійної частоти // Зв’язок. 2020. №1(143). С. 44–50.
14. Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics: 3rd edition / Cambridge: Cambridge University Press, 2015. 1220 p.
15. Поликаровских А. И. Современные опорные генераторы для систем синтеза частот и сигналов / Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. 2014. Т. 10, № 4. С. 100–108.
16. Nasir A., Durrani S., Kennedy R. Particle filters for joint timing and carrier estimation: Improved resampling guidelines and weighted bayesian cramer-rao bounds // IEEE Trans. Commun. 2012. №60(5). Р. 1407–1419.
17. Consideration of limitations, which are formed by the input signal, on the phase error minimization process during carrier frequency tracking system of synchronization of radio technical device of communication / O. Turovsky, V. Kozlovskyi, Y. Balanyuk [et al.] // International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, 2020. vol. 9. No 5, P. 8922–8928. URL: https://doi.org/10.30534/ijatcse/2020/290952020. (Scopus, Q3 – 2018).
