Куликов Геннадий Валентинович - д.т.н., профессор, профессор кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиоэлектроники и информатики, Scopus Author ID 36930533000.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Gennady V. Kulikov - Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Electronics and Informatics. Scopus Author ID 36930533000.
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Данг Суан Ханг - аспирант, кафедра радиоэлектронных систем и комплексов Института радиоэлектроники и информатики.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Xuan Kh. Dang - Postgraduate Student, Department of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Electronics and Informatics.
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Цели. В настоящее время сигналы с амплитудно-фазовой манипуляцией (АФМ) активно используются в системах спутниковой связи и, особенно, в системах, работающих в условиях ограниченности спектра радиочастот с повышенными требованиями к качеству передачи данных. В этих системах применяются приемники многоканального типа с принятием решения о принимаемом символе по максимуму правдоподобия (корреляционный приемник) или приемники квадратурного типа. Помехоустойчивость этих приемников напрямую зависит от качества формирования опорных колебаний: для корреляционных приемников – эталонных сигналов, а для квадратурных приемников – синфазной и квадратурной составляющих. Цель работы – анализ влияния разброса амплитудных и фазовых параметров синфазного и квадратурного канала на помехоустойчивость приема сигналов АФМ с круговой формой сигнального созвездия.
Методы. Использованы методы статистической радиотехники, теории оптимального приема сигналов и компьютерного моделирования.
Результаты. Получены характеристики помехоустойчивости приема сигналов АФМ в зависимости от разброса параметров квадратурного преобразователя. Теоретические расчеты подтверждены результатами имитационного моделирования при передаче АФМ-сигналов в гауссовском канале связи. Проведено сравнение с системами, использующими сигналы с квадратурной амплитудной модуляцией (КАМ).
Выводы. Проведенные исследования показали, что разбаланс квадратурных опорных колебаний может привести к существенному снижению помехоустойчивости радиосистем, использующих АФМ-сигналы. Минимальные энергетические потери из-за разбаланса квадратурных опорных колебаний достигаются при значении разбаланса менее 10% по амплитуде и 2°–3° по фазе. Амплитудный разбаланс квадратурных опорных колебаний при приеме сигналов КАМ сказывается сильнее, чем при приеме сигналов АФМ. Фазовый разбаланс сказывается приблизительно одинаково.
Objectives. At the present time, amplitude-phase shift keyed (APSK) signals are actively used in satellite communication systems. In particular, they are applied in systems which operate in a limited radio frequency spectrum with increased data transmission quality requirements. Such systems use multi-channel type receivers with maximum likelihood decision on the received symbol (correlation receiver) or quadrature type receivers. The noise immunity of these receivers is directly dependent on the quality of the formation of reference oscillations. These oscillations are reference signals for correlation receivers and in-phase and quadrature components for quadrature receivers. The aim of the work is to analyze the influence of the amplitude and phase parameter spread of the in-phase and quadrature channels on the noise immunity of receiving APSK signals with a circular shape of the signal constellation.
Methods. Methods of statistical radio engineering, theory of optimal signal reception, and computer simulation are used.
Results. The study established the characteristics of noise immunity of the APSK signal reception depending on the spread of parameters of the quadrature converter. The theoretical calculations were confirmed by the results of modeling the transmission of APSK signals in a Gaussian communication channel. A comparison with systems using quadrature amplitude modulation (QAM) was carried out, in order to assess system stability in the presence of spread parameters among other similar systems.
Conclusions. The studies enabled us to conclude that an imbalance of the quadrature reference oscillations can lead to a significant decrease in the noise immunity of radio systems using APSK signals. The minimum energy loss due to imbalance of quadrature reference oscillations is achieved when the imbalance value is less than 10% in amplitude and 2°–3° in phase. The amplitude imbalance of quadrature reference oscillations when receiving QAM signals is more pronounced than in the case of APSK signals. The phase imbalance affects approximately the same.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.