Помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора сигналов с дифференциальной фазовой манипуляцией при наличии релеевских замираний и гармонической помехи

Широкое распространение различных радиосистем с фазовой манипуляцией, в том числе и многопозиционной (М-ФМ - MPSK), обусловлено их высокой помехоустойчивостью и простотой построения передающей и приемной частей аппаратуры. В реальной аппаратуре при реализации схем передатчиков и приемников используется дополнительное дифференциальное (относительное) кодирование и, соответственно, применяются сигналы ДМФМ (DMPSK). Одним из способов приема таких сигналов является применение автокорреляционного демодулятора (АКД), построенного по квадратурной схеме. В статье проведено исследование помехоустойчивости автокорреляционного демодулятора сигналов с дифференциальной фазовой манипуляцией при наличии в радиоканале гауссовского шума, релеевских замираний и гармонической помехи. Определены статистические параметры сигналов и помех в синфазном и квадратурном каналах АКД. При М = 2 и 4 получены аналитические формулы для вероятности символьной ошибки, условной по случайной фазе гармонической помехи. Проверено, что формула при М = 2 без гармонической помехи сводится к выражению, известному из литературы. Значения безусловных вероятностей символьных ошибок получены численным усреднением. Показано, что гармоническая помеха с малой интенсивностью практически не сказывается на помехоустойчивости демодулятора, и в этом случае доминирующее влияние оказывают релеевские замирания. Если интенсивность помехи равна 0.5, то дополнительные энергетические потери за счет гармонической помехи составляют уже около 1.5 дБ (М = 2) и около 3 дБ (М = 4) по сравнению со случаем, когда отсутствует такая помеха.

1. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. М.: Советское радио, 1991. 296 с. ISBN 5-256-00730-0

2. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. Изд. 2-е, переработанное, дополненное. М: Советское радио, 1970. 728 с.

3. Fuqin Xiong. Digital modulation techniques. Second edition. Artech House Telecommunications Library; 2006. 1039 p.

4. Прокис Дж. Цифровая связь: пер. с англ., под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000. 800 с.

5. Куликов Г.В., Нгуен Ван Зунг, Нестеров А.В., Лелюх А.А. Помехоустойчивость приема сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией в присутствии гармонической помехи. Наукоемкие технологии. 2018;(11):32-38. https://doi.org/10.18127/j19998465-201811-06

6. Deepak K. Chy, Md. Khaliluzzaman. Evaluation of SNR for AWGN, Rayleigh and Rician Fading Channels Under DPSK Modulation Scheme with Constant BER. Wireless Comm. Mobile Comput. 2015;3(1):7-12. https://doi.org/10.11648/j.wcmc.20150301.12

7. Stosovic S.N., Dimitrijevic B.R., Milosevic N.D., Nikolic Z.B. Frequency Offset Influence on MDPSK Signal Reception in Fading Channel. Telfor J. 2013;5(2):88-91. http://journal.telfor.rs/Published/Vol5No2/Vol5No2_A1.pdf

8. Нгуен Ван Зунг. Помехоустойчивость корреляционного приемника сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией при наличии ретранслированной помехи. Журнал радиоэлектроники. [электронный журнал]. 2019;(3). https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.3.4.

9. Maheswaran P., Selvaraj M.D. Dynamic SSK-BPSK System Under Transmitter Correlated Nonidentical Rayleigh Fading. IEEE Systems J. 2019;13(2):1202-1209. https://doi.org/10.1109/JSYST.2018.2828220

10. Belkacem Y.M., Bentata S.E. BPSK Demodulator Signal Processing for Satellite Communication System. In: 2019 9th International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST). Istanbul, Turkey. 2019. P. 485-490.

11. Хворостенко Н.П. Статистическая теория демодуляции дискретных сигналов. М.: Связь, 1968. 336 с.

12. Куликов Г.В. Помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора сигналов МЧМ в канале связи с гармонической помехой. Радиотехника. 2004;(8):20-22.