mireabulletinRussian Technological JournalRussian Technological Journal2782-32102500-316XRTU MIREA10.32362/2500-316X-2018-6-6-5-12mireabulletin-129Research ArticleСОВРЕМЕННЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫMODERN RADIO ENGINEERING AND TELECOMMUNICATION SYSTEMSАНАЛИЗ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ПРИЕМА СИГНАЛОВ С МНОГОПОЗИЦИОННОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СКАНИРУЮЩЕЙ ПОМЕХИANALYSIS OF NOISE IMMUNITY OF RECEPTION OF SIGNALS WITH MULTIPLE PHASE SHIFT KEYING UNDER THE INFLUENCE OF SCANNING INTERFERENCEКуликовГ. В.KulikovG. V.kulikov@mirea.ruЗунгН. В.DungN. V.noemail@neicon.ruМИРЭА - Российский технологический университетРоссияMIREA - Russian Technological UniversityRussian Federation20182812201866512Copyright © Куликов Г.В., Зунг Н.В., 20182018Куликов Г.В., Зунг Н.В.Kulikov G.V., Dung N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/129

Сигналы с многопозиционной фазовой манипуляцией (М-ФМ) давно и успешно применяются в цифровых системах передачи информации с высокой пропускной способностью. Их применение регламентировано различными коммуникационными стандартами. Характеристики помехоустойчивости приема сигналов с М-ФМ на фоне белого гауссовского шума хорошо изучены. В статье рассмотрен случай, когда на входе приемника, кроме шума, присутствует сканирующая помеха. Методами статистической радиотехники проанализирована помехоустойчивость приема сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией в присутствии шумовой и сканирующей помехи. При этом помеха представлена в виде гармонической помехи с частотой, изменяющейся по пилообразному закону. Рассмотрены два случая: первый - когда сканирующая помеха не попадает в зону основного лепестка спектра сигнала - в таком случае ее влияние ничтожно, и она практически не изменяет помехоустойчивости приема - второй, когда диапазон сканирования по частоте совпадает с зоной главного лепестка спектра сигнала - он более опасен. Получены зависимости вероятности битовой ошибки от девиации частоты сканирующей помехи, ее интенсивности и от отношения сигнал/шум. Показано, что помехоустойчивость приема сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией сильно ухудшается при наличии сканирующей помехи, попадающей в область главного лепестка спектра полезного сигнала, и с увеличением позиционности сигналов это влияние значительно усиливается. При изменении девиации частоты такой помехи ее влияние на помехоустойчивость демодулятора М-ФМ изменяется незначительно. Для повышения помехоустойчивости приема сигналов на фоне сканирующей помехи необходимо использовать алгоритмы компенсации помех, например, следящие режекторные фильтры.

Signals with multi-phase shift keying (M-PSK) have long been successfully used in digital information transmission systems with high bandwidth. Their use is regulated by various communication standards. The noise immunity characteristics of their reception against the background of white Gaussian noise are well studied. The article deals with the case when, at the input of the receiver, besides noise, there is a scanning interference. The noise immunity of signal reception with multi-phase shift keying in the presence of noise and scanning interference was analyzed using statistical radio engineering methods. In this case, the interference is represented as a harmonic interference with a frequency varying according to the sawtooth law. Two cases are considered in the study. The first is when the scanning interference does not fall into the zone of the main lobe of the signal spectrum. In this case, its influence is negligible, and it practically does not change the noise immunity of the reception. The second case, when the frequency range of the scan coincides with the zone of the main lobe of the signal spectrum, is more dangerous. The dependences of the probability of a bit error on the deviation frequency of the scanning interference, its intensity and the signal-to-noise ratio are obtained. It is shown that the noise immunity of receiving signals with multi-phase shift keying deteriorates greatly in the presence of scanning interference falling in the region of the main lobe of the spectrum of the useful signal, and this effect is greatly enhanced with increasing signal positionality. When changing the frequency deviation of such interference, its effect on the noise immunity of the M-PSK demodulator changes only slightly. To increase the noise immunity of receiving signals against the background of scanning interference, it is necessary to use interference compensation algorithms, for example, tracking notch filters.

вероятность битовой ошибкисканирующая помехамногопозиционная фазовая манипуляцияпомехоустойчивостьbit error ratescanning interferencemultiple phase-shift keyingnoise immunityReferencesКуликов Г.В. Влияние гармонической помехи на помехоустойчивость корреляционного демодулятора сигналов МЧМ // Радиотехника. 2002. № 7. С. 42-44.Kulikov G.V. The effect of harmonic interference on the noise immunity of the correlating demodulator of the MSK signals. Radiotekhnika (Radio Engineering). 2002; 7: 42-44. (in Russ.).Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е., Мухин Н.П., Шестопалов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. М.: Радио и связь, 2000. 384 с.Borisov V.I., Zinchuk V.M., Limarev A.E., Mukhin N.P., Shestopalov V.I. Noise immunity of radio communication systems with spreading of the signal spectrum by the method of pseudo-random adjustment of the operating frequency. Moscow: Radio and Svyaz’ Publ., 2000. 384 p. (in Russ.).Ложкин К.Ю., Стиценко А.И. Помехоустойчивость некогерентного и когерентного приема ДФРМ-сигнала в условиях воздействия фазоманипулированной, гармонической или гауссовской помех // Журн. Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 10. № 2. С. 260-270.Lozhkin K.Yu., Stitsenko A.I. The immunity of non-coherent and coherent reception of a signal DPSK in the conditions of influence of PSK, a harmonic interference or Gaussian noise. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Seriya: Tekhnika i tekhnologii. (Journal of the Siberian Federal University. Engineering & Technologies). 2017; 10(2): 260-270. (in Russ.).Куликов Г.В. Помехоустойчивость приемников модулированных сигналов с непрерывной фазой при наличии нефлуктуационных помех // Радиотехника. 2003. № 7. С. 21-25.Kulikov G.V. Noise immunity of receivers of modulated signals with a continuous phase in the presence of non-fluctuations interference. Radiotekhnika (Radio Engineering). 2003; 7: 21-25. (in Russ.).Куликов Г.В. Помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора сигналов МЧМ в канале связи с гармонической помехой // Радиотехника. 2004. № 8. С. 20-22.Kulikov G.V. Noise immunity of the auto-correlation demodulator of the MSK signals in the communication channel with harmonic interference. Radiotekhnika (Radio Engineering). 2004; 8: 20-22. (in Russ.).Перов А.И. Синтез оптимального алгоритма обработки сигналов в приемнике спутниковой навигации при воздействии гармонической помехи // Радиотехника. 2005. № 7. С. 37-42.Perov A.I. Synthesis of the optimal signal processing algorithm in a satellite navigation receiver under the influence of harmonic interference. Radiotekhnika (Radio Engineering). 2005; 7: 37-42. (in Russ.).Кондратенко А.Е., Поддубный В.Н. Эффективность воздействия гармоническо и гауссовской помех на линии многоканальной радиосвязи с синхронным нелинейным кодовым уплотнением каналов // Радиотехника. 2009. № 6. С. 52-56.Kondratenko A.E., Poddubnyi V.N. Effectiveness of the impact of harmonic and Gaussian interference on a multichannel radio link with a synchronous nonlinear code channel multiplexing. Radiotekhnika (Radio Engineering). 2009; 6: 52-56. (in Russ.).Зеленевский В.В. Помехоустойчивость приема избыточных частотно-манипулированных сигналов на фоне гармонических помех // Радиотехника. 2002. № 7. С. 32-36.Zelenevsky V.V. Noise immunity of reception of excessive frequency-manipulated signals against the background of harmonic interference. Radiotekhnika (Radio Engineering). 2002; 7: 32-36. (in Russ.).Прокис Дж. Цифровая связь: пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000. 800 с.Proakis J.G. Digital communications. 4th Edition. New York: McGraw-Hill, 2001. 1002 p.Боккер П. Передача данных. Техника связи в системах телеобработки данных: в 2-х т. Т. I. Основы: пер. с нем. / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Связь, 1980. 264 с.Bocker P. Transmission of data. Communication techniques in data teleprocessing systems: in 2v. Volume I. Basics. / Ed. D.D. Klovsky. Moscow: Svyaz’ Publ., 1980. 264 p. (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.