Вплив нелінійностей передавача на передачу даних з безпілотного літального апарата

Автор(и)

  • Andrii Grekhov National Aviation University
  • Vasil Kondratiuk National Aviation University
  • Anton Ermakov National Aviation University
  • Evgen Chernyuk National Aviation University

DOI:

https://doi.org/10.18372/2306-1472.72.11979

Ключові слова:

канал зв'язку безпілотного літального апарата, OFDM канал, нелінійність супутникового транспондера

Анотація

Мета: 1) розробити модель каналу зв’язку безпілотного літального апарата «БПЛА-Наземна станція» з адаптивною модуляцією та ортогональним частотним розділенням каналів; 2) розрахувати параметри каналу з різними типами завмирань для різних рівнів нелінійності супутникового транспондера. Метод: для моделювання роботи каналу використано програмне забезпечення MATLAB Simulink. Результати: на основі стандарту IEEE 802.16d розроблено реалістичну модель канала зв'язку безпілотного літального апарата «БПЛА-Наземна станція», яка використовується для оцінки параметрів каналу. Модель канала з адаптивною модуляцією складається із джерела інформації, передавача, каналу униз із завмираннями та приймача наземної станції. Отримано залежності співвідношення сигнал-шум наземного приймача від співвідношення сигнал-шум в каналі униз для різних типів нелінійності передавача безпілотного літального апарата, різних модуляцій (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM), різних типів завмирань. Порівняно  сигнальні сузір’я прийнятих сигналів для різних допплерівських зсувів частоти. Обговорення: Розроблена модель дозволяє визначати умови, при яких канал є «відкритим» для даного типу модуляції та швидкості передачі даних.  Запропонований підхід може розглядатися як метод оцінки параметрів каналу супутникового зв'язку безпілотного літального апарата із завмираннями.

Біографії авторів

Andrii Grekhov, National Aviation University

Doctor of Physics and Mathematics (1990). Professor (1991). Expert of EUROCONTROL for ADS-B systems.

Department of Air Navigation Systems, National Aviation University, Kyiv, Ukraine.

Education: Physical Department of the Kyiv State Taras Shevchenko University, Ukraine (1973), M.Sc. Degree with Honors confirming qualification of Physicist Theorist.

Research area: satellite communications and information channels, computer modeling of information flows in airborne collision avoidance systems, ADS-B systems, surveillance processes and modern signal processing, expansion of terrestrial surveillance systems for ADS-B using satellite system IRIDIUM, noise resistant coding and forward error correction, aviation security assessment based on simulation.

Vasil Kondratiuk, National Aviation University

Director of Research and Training Centre "Aerospace Center" at the National Aviation University.

Education: Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine (1985).

Research area: global navigation satellite systems, unmanned aerial vehicles, aviation, performance-based navigation (PBN), experimental techniques.

Anton Ermakov, National Aviation University

Student

Evgen Chernyuk, National Aviation University

Student

Посилання

EUROCAE WG73 UAS. Concept of RPAS Required Communication Performance Methodology for the Command, Control and Communication Link. Available at: https://www.uavdach.org/News/WG73_CClink_RRCPDraftforWG73CommentV0%2010.pdf.

Faezah J., Sabira K. (2009) Adaptive Modulation for OFDM Systems. International Journal of Communication Networks and Information Security, vol. 1, no. 2, pp. 1-8.

STANAG 4609/AEDP-8. NATO Digital Motion Imagery Format. Available at:

http://www.gwg.nga.mil/misb/docs/nato_docs/STANAG_4609_Ed3.pdf.

STANAG 7023/AEDP-9. NATO Primary Image Format. Available at: https://booksmovie.org/similar-pdf-stanag-7023-nato.html.

STANAG 4607/AEDP-7. NATO Ground Moving Target Indicator Format. (GMTIF). Avalable at: http://standards.globalspec.com/std/1300603/nato-stanag-4607.

O'Droma, M., Mgebrishvili N., Goacher A. (2004) Theoretical analysis of intermodulation distortion in OFDM signals in the presence of nonlinear RF high power amplifiers. IEEE 59th VTC, vol. 3, pp. 1295-1299.

Jantunen P. (2004) Modeling of Nonlinear Power Amplifiers for Wireless Communications. The thesis for the degree of Master of Science. Finland 138 p. Available at: <http://www.researchgate.net/publication/224263342_Nonlinear_RF_power_amplifier_behavioural_analysis_of_wireless_OFDM_systems>.

Gregorio F.H. (2007) Analysis and Compensation of Nonlinear Power Amplifier Effects in Multi-Antenna OFDM Systems. Dissertation for the degree of Doctor of Science in Technology, 133 p. Available at: http://lib.tkk.fi/Diss/2007/isbn9789512290017

El-Khatib Z., MacEachern, Mahmoud S.A. (2012) Distributed CMOS Bidirectional Amplifiers: Broadbanding and Linearization Techniques. Chapter 2. Modulation Schemes Effect on RF Power Amplifier Nonlinearity and RFPA Linearization Techniques. Analog Circuits and Signal Processing. Springer, 134 p.

Park D., Song H. (2007) A new PAPR reduction technique of OFDM system with nonlinear high power amplifier. IEEE Trans. CE, vol. 53, no. 2, pp. 327-332.

Cioni S., Corazza G. E., Neri M., Vanelli-Coralli A. (2006) On the use of OFDM radio interface for satellite digital multimedia broadcasting systems. International Journal of Satellite Communications and Networking, vol. 24, no. 2, pp. 153-167.

Varade S., Kulat K. (2012) BER Comparison of Rayleigh Fading, Rician Fading and AWGN Channel using Chaotic Communication based MIMO-OFDM System. International Journal of Soft Computing and Engineering, vol. 1, no. 6, pp. 2231-2307.

Roque D., Siclet C. (2013) Performances of Weighted Cyclic Prefix OFDM with Low-Complexity Equalization. IEEE Communications Letters, vol. 17, no. 3, pp. 439–442.

Downloads

Як цитувати

Grekhov, A., Kondratiuk, V., Ermakov, A., & Chernyuk, E. (2017). Вплив нелінійностей передавача на передачу даних з безпілотного літального апарата. Вісник Національного авіаційного університету, 72(3), 33–41. https://doi.org/10.18372/2306-1472.72.11979

Номер

Том 72 № 3 (2017)

Розділ

Аерокосмічні системи моніторінгу та керування

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).