Куликов Геннадий Валентинович, д.т.н., профессор, кафедра радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем
119454, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Scopus Author ID 36930533000
Gennady V. Kulikov, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department of Radio electronic systems and complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454 Russia
Scopus Author ID 36930533000
До Чунг Тиен, аспирант, кафедра радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем
119454, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Do Trung Tien, Postgraduate Student, Department of Radio electronic systems and complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454 Russia
Самохина Елена Викторовна, к.т.н., доцент, кафедра телекоммуникаций Института радиотехнических и телекоммуникационных систем
119454, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Elena V. Samokhina, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of Telecommunications, Institute of Radio Engineering and Telecommunications Systems
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454 Russia
Цели. Широкое распространение радиосистем передачи данных с использованием сигналов с многопозиционной фазовой манипуляции (М-ФМ) обусловлено их высокой помехоустойчивостью и простотой построения передающей и приемной частей аппаратуры. Проведенные исследования показали, что наличие в радиоканале, кроме шумовой, нефлуктуационных, в частности, гармонических помех существенно снижает помехоустойчивость приема дискретной информации, энергетический проигрыш в этом случае в зависимости от интенсивности помехи может составлять от долей дБ до 10 дБ и более, поэтому борьба с ними является важной задачей для таких радиосистем. Цель работы – синтез и анализ алгоритма оптимальной нелинейной фильтрации сигналов М-ФМ на фоне гармонической помехи со случайной начальной фазой.
Методы. Использованы положения теории оптимальной нелинейной фильтрации сигналов и методы статистической радиотехники.
Результаты. Проведены синтез и анализ алгоритма оптимальной нелинейной фильтрации сигналов М-ФМ на фоне гармонической помехи со случайной начальной фазой. Синтезированный приемник содержит блок оценки дискретного символа, две схемы фазовой автоподстройки частоты опорных генераторов, формирующих оценочные копии сигнала и помехи, и перекрестные связи между ними, получены аналитические выражения, позволяющие рассчитать зависимости вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум и интенсивности помехи µ. Установлено, что нескомпенсированные флуктуации начальной фазы полезного сигнала оказывают большее влияние на помехоустойчивость приемника, чем аналогичные флуктуации фазы гармонической помехи, особенно при малой позиционности сигналов.
Выводы. Сравнение полученных результатов с результатами, полученными в случае отсутствия цепи компенсации гармонической помехи, показывает, что использование полученных алгоритмов фильтрации фаз позволяет обеспечить практически полное подавление гармонической помехи. Так, при µ = 0.5 для вероятности ошибки Peb = 10−2 энергетический выигрыш при М = 2 составляет около 2.5 дБ, при М = 4 – около 6 дБ, при М = 8 и М = 16 – не менее 10 дБ.
Objectives. The widespread use of radio data transmission systems using signals with multiposition phase shift keying (MPSK) is due to their high noise immunity and the simplicity of constructing the transmitting and receiving parts of the equipment. The conducted studies have shown that the presence of non-fluctuation interference, in particular, harmonic interference, in the radio channel significantly reduces the noise immunity of receiving discrete information. The energy loss in this case, depending on the interference intensity, can range from fractions of dB to 10 db or more. Therefore, interference suppression is an important task for such radio systems. The aim of the work is to synthesize and analyze an algorithm for optimal nonlinear filtering of MPSK signals against a background of harmonic interference with a random initial phase.
Methods. The provisions of the theory of optimal nonlinear signal filtering and methods of statistical radio engineering are used.
Results. The synthesis and analysis of the algorithm of optimal nonlinear filtering of MPSK signals against the background of harmonic interference with a random initial phase are carried out. The synthesized receiver contains a discrete symbol evaluation unit, two phase-locked frequency circuits of reference generators that form evaluation copies of the signal and interference, and cross-links between them. Analytical expressions are obtained that allow calculating the dependences of the bit error probability on the signal-to-noise ratio and the interference intensity µ. It is established that uncompensated fluctuations of the initial phase of the useful signal have a greater effect on the receiver noise immunity than similar fluctuations of the phase of harmonic interference, especially with low positional signals.
Conclusions. Comparison of the obtained results with the results obtained in the case when there are no harmonic interference compensation circuits shows that the use of the obtained phase filtering algorithms allows for almost complete suppression of harmonic interference. Thus, if µ = 0.5 and the probability of error is 10−2, the energy gain at M = 2 is about 2.5 dB, at M = 4 – about 6 dB, at M = 8 and M = 16 – at least 10 dB.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.