Куликов Геннадий Валентинович, д.т.н., профессор, профессор кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем ФГБОУ
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Scopus Author ID 36930533000
Gennady V. Kulikov, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Scopus Author ID 36930533000
Лелюх Андрей Александрович, аспирант кафедры радио электронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем ФГБОУ
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Andrey A. Lelyukh, Postgraduate Student, Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Баталов Евгений Вячеславович, студент Института радиотехнических и телекоммуникационных систем ФГБОУ
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Evgenii V. Batalov, Student, Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Сигналы с квадратурной амплитудной модуляцией (КАМ) применяются для высокоскоростной передачи информации во многих радиосистемах, в частности, в системах цифрового телевидения и в перспективе – в системах информационного обмена для аэромобильных абонентов. В любом когерентном приемнике, входящем в состав приемо-передающей аппаратуры, присутствует блок синхронизации, который строится на основе систем ФАПЧ. Однако любая система ФАПЧ имеет погрешности, которые приводят к неточностям формирования опорных колебаний и тактовых сигналов. Эти погрешности, в свою очередь, вызывают ошибки при демодуляции принимаемого сигнала, которые могут приводить к возрастанию вероятности ошибки. В работе исследуется влияние погрешностей фазовой и тактовой синхронизации 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 величины фазовой погрешности формирования опорных колебаний и от величины относительного смещения тактовых моментов, а также от отношения сигнал/шум. Показано, что указанные погрешности могут сильно снижать помехоустойчивость приема, и с увеличением позиционности сигналов это влияние усиливается. При допустимой величине энергетических потерь при приеме, равной 0.5 дБ за счет каждой из этих погрешностей, допустимая фазовая погрешность составляет от ~3° при М = 4 до ~1° при М = 64, а допустимая погрешность тактовой синхронизации, соответственно, от ~5% при М = 4 до ~2% при М = 64. Для обеспечения более жестких требований к величине потерь требования к указанным погрешностям существенно возрастают.
Signals with quadrature amplitude modulation (QAM) is widely used for high-speed transmission of information in many radio systems and, in particular, in digital television systems. In the receiver, which is part of the transceiver equipment of such systems, there is a block for the formation of reference oscillations and a clock synchronization block. Due to hardware instabilities and propagation conditions, phase and clock errors may occur, which cause additional errors during demodulation of the received signal, and which can significantly impair the noise immunity of the reception. The paper investigates the effect of phase and clock synchronization errors 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 bit error is estimated. The dependences of the probability of bit error on the magnitude of the phase error in the formation of the reference oscillations and on the relative displacement of the clock moments, as well as on the signal-to-noise ratio, are obtained. It is shown that these errors can greatly reduce the noise immunity of the reception, and with an increase in the positioning of the signals, this effect increases. If we assume that the admissible reception energy loss is 0.5 dB due to each of these errors, then the allowable phase error is from ~3° at M = 4 to ~1° at M = 64, and the allowable clock synchronization error, respectively, is from ~5% at M = 4 to ~2% at M = 64. To provide more stringent requirements for the magnitude of losses, the requirements for the indicated errors increase significantly.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.