CC BY
91<Тешетневс^ие чтения. 2016
ambiguities] // Science intensive technologies. 2014. Vol. 15, № 9. P. 16-19 (In Russ.)
5. Fateev Yu. L., Dmitriev D. D., Tyapkin V. N., Grebennikov A. V., Bondarev V. N. [Resolution of phase ambiguity in angle measuring navigation equipment of
GLONASS/ GPS] // Uspekhi sovremennoy radioelektroniki. 2014. № 5. P. 67-70 (In Russ.)
© Фатеев Ю. Л., Тяпкин В. H., Дмитриев Д. Д., Кремез H. С., Гладышев А. Б., 2016
УДК 621.39:621.39.82
АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ АДДИТИВНЫХ ПОМЕХ НА ШИРОКОПОЛОСНЫЙ СИГНАЛ*
А. В. Черноусов
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 E-mail: [email protected]
Рассмотрено влияние аддитивной узкополосной помехи, аддитивного белого гауссовского шума на широкополосные сигналы в системах спутниковой связи. Приводится расчет вероятности достоверного приема вейв-лет-модулированного широкополосного сигнала в условиях воздействия аддитивных помех.
Ключевые слова: вейвлет-модулированный широкополосный сигнал, АБГШ, аддитивная узкополосная помеха, вероятность достоверного приема, отношение сигнал/ шум.
THE ANALYSIS OF ADDITIVE INTERFERENCE INFLUENCE ON BROADBAND SIGNAL*
A. V. Chernousov1
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article presents a review of additive narrow band interference and additive white Gaussian noise influence on broadband signals in satellite communication systems. It also describes the calculation of correct receiving probability of wavelet modulated wideband signal under influence of additive interferences.
Keywords: wavelet modulated wideband signal, additive probability of correct receiving signal/ noise ratio.
Анализ текущего состояния современных систем спутниковой связи выявил ряд закономерностей, связанных с непрерывным ростом уровня помеховой обстановки. Наиболее явно данная ситуация проявляется в системах спутниковой связи на геостационарной орбите (ГСО). В первую очередь это обусловлено высокой плотностью размещения космических аппаратов (КА) в орбитальных позициях на ГСО и приводит к возникновению большого числа межсистемных помех. Также рост объема передаваемой информации приводит к перегрузке частотного диапазона и, как следствие, к возникновению внутрисистемных помех.
Одним из эффективных методов противодействия ухудшающейся помеховой обстановке является применение широкополосных сигналов, позволяющих повысить вероятность достоверного приема и обработки передаваемой информации. Существует несколько способов формирования широкополосных сигналов [1-2], часть которых достаточно подробно
white Gaussian noise, additive narrow band interference,
исследованы ранее [3-5]. В данной работе исследована способность широкополосных сигналов, основанных на расширении спектра совместным применением псевдослучайных последовательностей (ПСП) и вейвлет-функций, противостоять аддитивным узкополосным и широкополосным помехам.
Стоит отметить, что, несмотря на все разнообразие, не существует ни одного вида помехи, которая была бы наихудшей для всех систем обработки информации с расширением спектра сигнала, точно так же как не существует ни одной системы, являющейся наиболее эффективной для всех видов помех. Поэтому в работе рассмотрено влияние наиболее распространенных помех: узкополосной аддитивной помехи, аддитивного белого гауссовского шума (АБГШ).
Блок-схема канала передачи информации для моделирования воздействия аддитивной помехи на спектр вейвлет-модулированного широкополосного сигнала (ВМ ШПС) представлена на рис. 1.
*Работа выполнена при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, конкурс «УМНИК 15-11 № 0019580».
Системы управления, космическая навигация и связь
Рис. 1. Блок-схема канала передачи информации для моделирования воздействия аддитивной помехи на ВМ ШПС
б
Рис. 2. Спектр сигнала, модулированного вейвлетом Шеннона: - при воздействии аддитивной узкополосной помехи; б - при воздействии АБГШ при отношении сигнал/ шум (-19) дБ
Рис. 3. Зависимость вероятности правильного приема сигнала от отношения сигнал/помеха при воздействии аддитивной узкополосной помехи
Рис. 4. Зависимость вероятности правильного приема сигнала от отношения сигнал-шум при воздействии АБГШ
Способ формирования широкополосного сигнала характеризуется тем, что информационный сигнал расширяется при помощи ПСП, после чего поступает на вход модулятора. При модуляции полученной последовательности каждый бит модулируется вейвлет-функцией. Единицы и нули последовательности модулируются обратными вейвлет-функциями. В качестве аддитивной помехи был выбран синусоидальный сигнал с частотой 1,646 ГГц и АБГШ.
Результаты моделирования воздействия аддитивной синусоидальной помехи и АБГШ на ВМ ШПС представлены на рис. 2.
Анализ полученных результатов показал следующее:
1. Аддитивная помеха не влияет на ширину спектра сигнала, модулированного вейвлет-функцией. Спектр сигнала лежит «в стороне» от спектра помехи, поэтому практически не искажается.
Тешетневс^ие чтения. 2016
2. При воздействии АБГШ мощность шума превышает мощность информационного сигнала. Спектр сигнала находится «под шумом».
Расчет вероятности достоверного приема ВМ ШПС в условиях воздействия АБГШ и аддитивной узкополосной помехи представлен на рис. 3-4.
Библиографические ссылки
1. Дронов А. Е. Исследование и оптимизация методов помехоустойчивого кодирования в системах ведомственной радиосвязи : дис. ... канд. техн. наук : 05.12.13. М., 2004. 164 с.
2. Степанов А. В., Верзунов Г. Н., Ганзий Д. Д. Защита от радиопомех в спутниковой связи // Технологии и средства связи. 2008. № 6. С. 90-93.
3. Международный союз электросвязи [Электронный ресурс]. URL: http://www.itu.int/.
4. Технологии и средства связи : журнал. 2008. М. : Гротеск, 2008.
5. Torrieri D. J. Principles of secure communication systems. Dedham, M.A. : Artech House Inc., 1985. 286 p.
References
1. Dronov A. E. Issledovanie i optimizatsiya metodov pomekhoustoychivogo kodirovaniya v sistemakh vedomstvennoy radiosvyazi : dis. ... kand. tekhn. nauk : 05.12.13. M., 2004. 164 p.
2. Stepanov A. V., Verzunov G. N., Ganziy D. D. Zashchita ot radiopomekh v sputnikovoy svyazi // Tekhnologii i sredstva svyazi. 2008. № 6. P. 90-93.
3. Mezhdunarodnyy soyuz elektrosvyazi [Elektronnyy resurs]: rezhim dostupa: http://www.itu.int/.
4. Tekhnologii i sredstva svyazi : zhurnal. 2008. July M. : Grotesk, 2008.
5. Torrieri D.J. Principles of secure communication systems. Dedham, M.A. : Artech House Inc., 1985. 286 p.
© MepHoycoB A. B., 2016
УДК 519.234
ОБ АЛГОРИТМЕ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ БЕЗЫНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ
Е. А. Чжан
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: [email protected]
Рассматривается задача экстремального управления безынерционным объектом, когда математическое описание объекта остается неизвестным. Подобные объекты часто встречаются в аэрокосмической промышленности.
Ключевые слова: экстремальное управление, безынерционный объект, непараметрический алгоритм управления
CONTROL ALGORITHM OF EXTREMAL INERTIALESS OBJECT
E. A. Chzhan
Siberian Federal University 79, Svobodniy Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: [email protected]
We consider the problem of external control of inertialess discrete-continuous object with unknown mathematical structure. Such objects are typical for space industry.
Keywords: inertialess object, non-parametric control algorithm.
Введение. Рассматривается задача экстремального управления многомерными дискретно-непрерывными процессами. В настоящее время широкое распространение получили параметрические методы, когда уравнения объекта управления задано с точностью до параметров [1-3]. Также рассматривается задача экстремального управления технологическими процессами в условиях неопределенности, когда имеется возможность проведения пассивного эксперимента [4]. В настоящем докладе приведены результаты мо-
делирования экстремального объекта, когда уравнение объекта остается неизвестным.
В космических отраслях возникают задачи экстремального управления при производстве электрора-диоизделий, где часто встречаются процессы дискретно-непрерывного типа.
Постановка задачи. Пусть объект описывается неизвестной исследователю экстремальной характеристикой типа минимум. Проиллюстрируем это на рисунке. На рис. 1 приняты следующие обозначения:
