Synthesis of terminal communication of the combined bridge synchronization under astatism order increase
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.47.14958Keywords:
carrier frequency synchronization, closed-loop synchronization, combined synchronization system, disconnect synthesis, astatism orderAbstract
The purpose of the article is theoretical research in the direction of development, analysis and improvement of known and synthesis of new synchronization schemes, characterized by high noise immunity, accuracy and speed with simplicity of design. The problem to be solved is to investigate closed and combined synchronization systems, to obtain analytical ratios and on their basis to develop a methodology that allows: to determine the type and parameters of open communication in the combined synchronization system; increase the order of astatism of the specified system; to reduce the variance of the constant and transient errors in the process of carrier frequency tracking in the presence of noise in the communication channel. The following results were obtained. Closed-loop synchronization systems are analyzed, their discrepancies are determined for increasing the order of astatism and minimizing the variance of phase error during carrier frequency monitoring. A model for a combined disconnect synchronization system is proposed. The problem of synthesis of open communication in the combined system of synchronization is solved with the condition of increasing the order of astatism, while monitoring the carrier frequency (pilot - signal), the phase of which is modulated by a deterministic Doppler signal. Analytical ratios and on their basis are offered a method that allows to determine the type and parameters of open communication in a combined system of synchronization, provided that the order of astatism of the system is increased to the required value. Conclusions. Considering the additive Gaussian noise and the instability of the generators, the desire to minimize the variance of the phase error in the class of closed systems of synchronization causes a deterioration of the system dynamics and does not allow to increase the order of astatism. Introduction to the open channel of the combined system of synchronization of physically realized units, allows to increase the order of astatism of the system and to synthesize invariant systems. The use of the frequency discriminator as an open link allows to increase the order of astatism of the combined system of synchronization of the system to the second order. The open channel is made in the form of parallel (sequential) inclusion of two links of the frequency discriminator with the proposed transfer function allows to increase the order of astatism to the third and higher order and does not affect the stability of the system
References
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.
