доктор технических наук, профессор, профессор кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем,
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Chair of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems,
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
аспирант кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем,
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Postgraduate Student of the Chair of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems,
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
Сигналы с многопозиционной фазовой манипуляцией (М-ФМ) благодаря своим энергетическим и спектральным характеристикам давно и успешно применяются для высокоскоростной передачи информации во многих приложениях – ряде принятых протоколов беспроводных сетей IEEE 802.11, системах цифрового спутникового телевидения DVB-S, DVB-S2/S2X, сотовых сетях CDMA и др. Важнейшей характеристикой таких систем является их помехоустойчивость, которая зависит не только от условий распространения радиоволн в канале связи, но и от качества работы составных узлов самих систем передачи информации. В работе проводится исследование влияния неточности оценивания частоты и фазы несущей и неточности работы системы тактовой синхронизации на помехоустойчивость когерентного приема сигналов М-ФМ. Методами статистической радиотехники получены аналитические выражения, позволяющие рассчитать зависимости вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум при различных ошибках вспомогательных систем приемника. При этом величины погрешностей полагались либо постоянными (статическая погрешность), либо динамически меняющимися (динамическая погрешность). Моделирование динамических погрешностей осуществлялось методом Монте-Карло, а сами динамические погрешности полагались гауссовскими случайными величинами. Показано, что неточность оценивания этих параметров сильно влияет на помехоустойчивость когерентного приема сигнала М-ФМ, и с увеличением позиционности сигналов это влияние усиливается. Даны оценки максимально допустимых погрешностей анализируемых систем. При приеме сигналов М-ФМ допустимым значением смещения частоты опорных колебаний можно считать величину ∆ωTs порядка 0.05, допустимая неточность оценки фазы несущей зависит от позиционности сигнала и изменяется от π/36 – π/72 для 2-ФМ до π/180 для 32-ФМ, допустимым временным смещением тактовых моментов можно считать величину 3–5% от длительности тактового интервала.
Signals with multiple phase-shift keying (M-PSK) have long been successfully used for highspeed information transfer in many applications – a number of adopted protocols of IEEE 802.11 wireless networks, digital satellite television DVB-S, DVB-S2/S2X systems, cellular networks CDMA and others. The most important characteristic of such systems is their noise immunity, which depends not only on the propagation conditions of radio waves in the communication channel, but also on the quality of operation of the component nodes of the information transmission systems themselves. The paper investigates the influence of the inaccuracy of estimating the frequency and phase of the carrier and the inaccuracy of the clock synchronization system on the noise immunity of coherent reception of M-PSK signals. Analytical expressions were obtained by statistical radio engineering methods. The expressions allow calculating the dependence of the probability of a bit error on the signal-to-noise ratio for various errors of the receiver auxiliary systems. In this case, the magnitudes of the errors were assumed to be either constant (static error) or dynamically changing (dynamic error). The dynamic errors were modeled using the Monte Carlo method, and the dynamic errors themselves were assumed to be Gaussian random variables. It is shown that the inaccuracy of estimating these parameters strongly influences the noise immunity of the coherent reception of the M-PSK signal, and this effect increases with increasing signal positionality. Estimates of the maximum permissible errors of the analyzed systems are given. When M-PSK signals are received, a tolerable value of the frequency of the reference oscillations can be considered as a ∆ωTs value of about 0.05. The allowable inaccuracy of the carrier phase estimation depends on the positioning of the signal and varies from π/36–π/72 for 2PSK to π/180 for 32PSK. The allowable time offset of the clock moments can be considered the value of 3–5% of the clock interval duration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.