Синтез розімкнутого зв’язку системи синхронізації несучої частоти при умові підвищення порядку астатизму
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.47.14958Ключові слова:
синхронізація несучої частоти, замкнута система синхронізації, комбінована система синхронізації, синтез розімкнутого зв’язку, порядок астатизмуАнотація
Метою статті є теоретичні дослідження в напрямку розробки, аналізу та удосконалення відомих і синтез нових схем синхронізації, що характеризуються високою завадостійкістю, точністю і швидкодією при простоті конструкції. Задача, що вирішується – дослідити замкнуту та комбіновану системи синхронізації, одержати аналітичні співвідношення та на їх основі розробити методику яка дозволяє: визначити вид і параметри розімкнутого зв'язку в комбінованій системі синхронізації; підвищити порядок астатизму вказаної системи; зменшити дисперсію постійної і перехідної помилок в процесі відстеження несучої частоти в умовах наявності шумів в каналі зв'язку. Отримані наступні результати. Проведено аналіз замкнутих систем синхронізації, визначені їх невідповідності щодо підвищення порядку астатизму і мінімізації дисперсії фазової помилки під час стеження за несучою частотою. Запропонована модель комбінованої системи синхронізації з розімкнутим зв’язком. Вирішено завдання синтезу розімкненого зв'язку в комбінованій системі синхронізації при умові підвищення порядку астатизму, при стеженні за несучою частотою (пілот - сигналом), фаза якої модульована детермінованим допплерівським сигналом. Запропоновано аналітичні співвідношення та на їх основі методику, яка дозволяє визначити вид і параметри каналу розімкнутого зв'язку в комбінованій системі синхронізації при умові підвищення порядку астатизму системи до необхідного значення. Висновки. При врахуванні адитивного гаусівського шуму і нестабільності генераторів, прагнення мінімізувати дисперсію фазової помилки в класі замкнутих систем синхронізації викликає погіршення динаміки системи та не дозволяє збільшити порядок астатизму. Введення в розімкнутий канал комбінованої системи синхронізації фізично реалізованих ланок, дозволяє підвищити порядок астатизму системи і синтезувати інваріантні системи. Застосування в якості розімкнутого зв'язку частотного дискримінатора, дозволяє підвищити порядок астатизму комбінованої системи синхронізації системи до другого порядку. Розімкнутий канал виконаний у вигляді паралельного (послідовного) включення двох ланок частотного дискримінатора з запропонованою в роботі передавальною функцією дозволяє підвищити порядок астатизму до третього та вище порядку та не впливає на стійкість системи.Посилання
Шахтарин Б.И. Анализ систем синхронизации при наличии помех. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Горячая линия – Телеком, 2016. 360 с.
Паршуткин А. В., Маслаков, П. А. Исследование помехоустойчивости современных стандартов спутниковой связи к воздействию нестационарных помех. Труды СПИИРАН. 2017. 4(53). С 159-177.
Бойко Ю. М. Оцінювання якісних показників пристроїв синхронізації сигналів засобів телекомунікацій. Вісник Хмельницького національного університету. 2015. № 1. C. 204–213.
А. В. Глухов Оптимизация параметров цифровых фильтров высокоскоростного модулятора для PLC-модемов. Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2013. Том 19, № 4. С.751-756.
Lyons R.G. Understanding Digital Signal Processing. Boston: Prentice Hall, 2010. 992 p.
Бойко Ю.М., Поліщук А.С. Проблеми синхронізації автоколивальних систем під зовнішнім періодичним впливом. Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. 2010. №2. С. 156 - 162.
Земляный О. В. Передача информации на основе манипуляции спектром широкополосного хаотического сигнала. Радиофизика и электроника. 2015. Т. 6(20). № 3. С. 72-78.
Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. 2-е издание.:Пер. с английского. Москва: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1099 с.
Бойко Ю. М., Єрьоменко О. І. Аналіз моделей систем синхронізації у цифрових приймачах. Матеріали XIV міжнародної науково-практичної конференції. Одесська національна академія зв’язку ім. Попова. м. Одеса, 5–10 червня, 2015 р. С. 192-194.
Кучер Д.Б., Макогон В.П. Відновлення несучої при когерентній демодуляції сигналу з безперервною фазою засобів зв’язку. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2013. № 2(11). С. 148-149.
Kay S., Fast A. Accurate Single Frequency Estimator. IEEE Trans. Acoust. Speech, Signal Processing. 1989. VOL. 37, No 12. Р. 1987-1990
Канатчиков А.А., Куликов Г.В. Исследование возможностей построения системы тактовой синхронизации на базе автокорреляционного демодулятора для приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией. Научный вестник МГТУ ГА. Серия Радиофизика и радиотехника. 2010. № 152. С.11-15.
Тихомиров А.В. Синхронизация в системах с прямым расширением спектра. А.В.Тихомиров, Е.В. Омельянчук, А.Ю. Семенова. Инженерный вестник Дона. 2019. №9. С.31-35.
Scheers B., Le Nir V. A Modified Direct-Sequence Spread Spectrum Modulation Scheme for Burst Transmissions . Military Communications and Information Systems Conference (MCC’2010). Wroclaw, Poland, September 27–28, 2010. Р.366–3673.
Nasir A.A., Durrani S, Kennedy R.A. Particle filters for joint timing and carrier estimation: Improved resampling guidelines and weighted bayesian cramer–rao bounds. IEEE Trans. Commun. 2012. №60(5). Р.1407–1419.
Bhatti J., Moeneclaey M. Low–complexity frequency offset and phase noise estimation for burst–mode digital transmission in Proc. IEEE PIMRC. Toronto, 11-14 September 2011. Р.1662–1669.
Нагорнюк О. А. Покращення точності оцінювання несучої та символьної частоти сигналів з цифровою модуляцією. Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем: Зб. наук. праць ЖВІ НАУ. 2013. Вип. 8. С. 62–70.
Пищак І. І. Метод виявлення частот в ефірі радіосигналу. Вісник Національного університету "Львівська політехніка": Комп’ютерні системи та мережі. 2012. № 745. С. 164–167.
Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах. Пер. с англ.: Б. Н. Бронина, И. И. Короткевич, А. И. Коротова, М. Н. Микшиса, Л. В. Поспелова, О. А. Соболевой, К. Г. Финогенова, Ю. В. Чечёткина, М. П. Шарапова. Изд. 4-е, переработанное и дополненное. Москва: Мир, 1993.
Мисрихаиов М.Ш. Инвариантное управление многомерными системами. Москва: Энерготомиздат, 2003. 236 с.
