Куликов Геннадий Валентинович, доктор технических наук, профессор кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем ФГБОУ ВО
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Gennady V. Kulikov, Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., 119454
Лелюх Андрей Александрович, аспирант кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем ФГБОУ ВО
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Andrey A. Lelyukh, Postgraduate Student of the Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
Квадратурная амплитудная модуляция (КАМ) применяется для высокоскоростной передачи информации во многих радиосистемах и, в частности, в системах цифрового спутникового телевидения DVB-S, DVB-S2/S2X. В приемнике, входящем в состав приемопередающей аппаратуры таких систем, присутствует блок формирования квадратурных колебаний, выступающих в роли опорных при демодуляции сигналов. За счет аппаратурных нестабильностей возможно возникновение амплитудных и фазовых погрешностей, которые приводят к разбалансу квадратур. Эти неточности вызывают дополнительные ошибки при демодуляции принимаемого сигнала, которые могут значительно ухудшить помехоустойчивость приема. В работе исследуется влияние амплитудных и фазовых погрешностей формирования квадратурных колебаний (разбаланса квадратур) на помехоустойчивость когерентного приема сигналов КАМ. Методами статистической радиотехники получены параметры распределений процессов в приемнике и проведена оценка вероятности битовой ошибки. Получены зависимости вероятности битовой ошибки от коэффициента амплитудного разбаланса, фазовой погрешности формирования квадратур и отношения сигнал/шум. Показано, что амплитудный разбаланс квадратур ведет к существенному снижению помехоустойчивости приема сигналов КАМ при М≥ 16. Допустимым отклонением амплитуды в этом случае можно считать величину 5%. При М= 4 амплитудный разбаланс в широком диапазоне значений практически не сказывается на помехоустойчивости. Фазовый разбаланс квадратур сильно влияет на помехоустойчивость когерентного приема сигналов КАМ. Допустимая фазовая погрешность составляет не более 0.05 рад (3 градуса). С увеличением позиционности сигналов это влияние также усиливается.
Quadrature amplitude modulation (QAM) is used for high-speed information transmission in many radio systems and, in particular, in DVB-S and DVB-S2/S2X digital satellite television systems. A receiver included as a part of the transmitting equipment of such systems has a block for the formation of quadrature oscillations used as a reference for signal demodulation. Due to hardware instabilities, amplitude and phase errors may occur, which leads to quadratures imbalance. These inaccuracies cause additional errors in the received signal demodulation. This can significantly degrade the noise immunity of the reception. The paper investigates the influence of amplitude and phase errors in the formation of quadrature oscillations (imbalance of quadratures) on the noise immunity of coherent reception of QAM signals. Using the methods of statistical radio engineering the parameters of the distributions of processes in the receiver are obtained, and the probability of a bit error is estimated. The dependences of the bit error probability on the amplitude unbalance factor, on the phase error of quadrature formation and on signal-to-noise ratio are obtained. It is shown that the amplitude imbalance of the quadratures leads to a significant decrease in the noise immunity of QAM signals reception at M ≥ 16. The acceptable amplitude deviation in this case can be considered to be equal to 5%. At M= 4, the amplitude imbalance in a wide range of values practically does not affect the noise immunity. The phase imbalance of quadratures markedly affects the noise immunity of coherent reception of QAM signals. The permissible phase error is no more than 0.05 rad (3 degrees). As the signals positionality increases, this influence also increases.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.