Научная статья на тему 'Моделирование системы связи и синхронизации двочиных фазоманипулированных сигналов с петлей фазовой автоподстройки (ФАП) в пакете прикладных программ Matlab Simulink'

Моделирование системы связи и синхронизации двочиных фазоманипулированных сигналов с петлей фазовой автоподстройки (ФАП) в пакете прикладных программ Matlab Simulink Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
123
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
синхронизация / цифровые системы радиосвязи / помехоустойчивость / фазовая автоподстройка частоты / synchronization / digital radio systems / noise immunity / phase-locked looped

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Э В. Спешилов, А В. Оболонская

В работе представлена модель системы связи и синхронизации двоичных фазоманипулированных сигналов с петлей фазовой автоподстройки частоты, построенная с помощью пакета прикладных программ Matlab Simulink.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SIMULATION OF THE SYSTEM FOR COMMUNICATION AND SYNCHRONIZATION OF BINARY PHASOMANIPULATED SIGNALS WITH PHASE LOCKED LOOP (PLL) IN THE MATLAB SIMULINK APPLICATION PROGRAM

The article deals with a communication system and synchronization of binary phase-shift keyed signals with phase-locked loop, constructed using the Matlab Simulink application software package.

Текст научной работы на тему «Моделирование системы связи и синхронизации двочиных фазоманипулированных сигналов с петлей фазовой автоподстройки (ФАП) в пакете прикладных программ Matlab Simulink»

террористической акции;

выбор и контроль рациональных способов ведения аварийно - спасатель-ных и других неотложных работ [4].

Исходя из вышеизложенного, становится понятно, почему уже сегодня необходима всеобъемлющая системная стратегия противодействия данной угрозе, нацеленная на своевременное предупреждение и предотвращение терроризма, ликвидацию связанных с ним чрезвычайных ситуаций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций, обусловленных террористическими акциями, взрывами, пожарами (методической пособие) / Под ред. М.И. Фалеева - М.: Институт риска и безопасности, 2003. - 400с.

2. Терроризм. Это должен знать каждый. / Под ред. А.А. Кокорева - М.: Изд-во «Изографус», 2002. - 48 с.

3. Рылин В. Эпоха новых угроз. //Армейский сборник № 6, 2012.

4. Обучение работников организаций и населения основам гражданской обороны и защиты в чрезвычайных ситуаций (учебно-методическое пособие) / Под ред. М.И. Фалеева -М.: Институт риска и безопасности, 2001. - 451 с.

УДК: 621.396

Э.В. Спешилов, А.В. Оболонская

Воронежский институт МВД России

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ И СИНХРОНИЗАЦИИ ДВОЧИНЫХ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С ПЕТЛЕЙ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ (ФАП) В ПАКЕТЕ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ MATLAB SIMULINK

В работе представлена модель системы связи и синхронизации двоичных фазоманипулированных сигналов с петлей фазовой автоподстройки частоты, построенная с помощью пакета прикладных программ Matlab Simulink.

Ключевые слова: синхронизация, цифровые системы радиосвязи, помехоустойчивость, фазовая автоподстройка частоты.

E.V. Speshilov, A. V. Obolonskaya

SIMULATION OF THE SYSTEM FOR COMMUNICATION AND SYNCHRONIZATION OF BINARY PHASOMANIPULATED SIGNALS WITH PHASE LOCKED LOOP (PLL) IN THE MATLAB SIMULINK APPLICATION PROGRAM

The article deals with a communication system and synchronization of binary phase-shift keyed signals with phase-locked loop, constructed using the Matlab Simulink application software package.

Keywords: synchronization, digital radio systems, noise immunity, phase-locked looped.

В современных условиях приема и передачи цифровых данных в ведомственных системах связи большое значение имеет потенциальная помехоустойчивость системы и достоверный прием информации. Применительно к этому мы можем говорить о том, что на помехоустойчивость системы связи влияет множество факторов, в том числе синхронизация

сигнала, вид сигнала, используемый в системе связи, шумы и др. В большинстве случаев организация приема и передачи информации в цифровых системах связи осуществляется с помощью синхронизации, обеспечивающей представление ресурсов радиосистемы (канала, полосы, мощности и др.) каждой стороне в заданное время в течение определенного интервала времени [5]. Исследования в данной области в настоящее время активно ведутся. Так, например, устройства синхронизации [3, 4] обеспечивают высокоскоростную цифровую фазовую синхронизацию с минимальным выполнением арифменических операций. В работе представлена модель системы связи и синхронизации (рис. 1), использующей для передачи информации фазоманипулированные сигналы. Из классической литературы известно [1], что потенциальной помехоустойчивостью обладают сигналы с фазовой манипуляцией.

В качестве блока синхронизации используется петля ФАПЧ. Представление и анализ подобной модели с описанием каждого функционального блока в пакете 81шиНпк подробно была показана в предыдущей работе [2]. Полученный в результате моделирования спектр сигнала в канале связи представлен на рис. 2.

Рис. 1. Модель системы связи ФМн сигнала с петлей ФАПЧ

Д 5ресаит Ага1угег —■ — ——■ ■■ ■гТ»

Рис. 2. Спектр сигнала, полученный в результате моделирования

Из рис. 2 видно, что спектр сигнала имеет основной лепесток и медленно убывающие боковые лепестки, а также наблюдается ярко выраженная полоса частот. Для того чтобы визуализировать работу блока ФАПЧ необходимо в схему добавить блок сдвига несущей

частоты (phase/frequency offset). Запустив моделирование можно увидеть кручение созвездия (рис. 3) вследствие сдвига несущей, это в свою очередь приводит к появлению ошибок на приемной стороне. Из рис. 3, а видно, что c помощью блока сдвига частоты фазовое созвездие сдвинуто на 45 градусов.

Одним из способов восстановления фазового созвездия и минимизации ошибки приема является фазовая автоподстройка частоты. В пакете прикладных программ ФАПЧ можно реализовать с помощью блока M-PSK phase recovery. Фазовое созвездие после добавления данного блока в схему представлено на рис. 3, б.

а) б)

Рис. 3. Фазовое созвездие до петли ФАПЧ (а), после (б)

Видно, что фазовое созвездие восстановлено, однако можно наблюдать дисперсию значений относительно центральной точки.

Подводя итог, можно сделать вывод о том, что пакет программ Simulink позволяет смоделировать эффекты окружения и не идеальности компонентов, а затем опробовать различные алгоритмы для компенсации различных искажений, что в свою очередь позволит выбрать оптимальное решение [6]. В нашем случае путем ввода петли ФАПЧ и намеренного задания фазового сдвига было показано как можно избавиться от кручения фазового созвездия и минимизировать вероятность битовой ошибки.

Поскольку работа идет с моделями, эти оптимальные решения в разработке систем связи и синхронизации принимаются на ранних этапах проектирования и выполнения имитационного моделирования, что позволяет обнаружить несоответствия как можно раньше, тем самым исключая возможность переработки проекта и как следствие сократить стоимость разработки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости / В.А. Котельников - М.: Госэнергоиздат. - 1956. - 152 с.

2. Спешилов Э.В. Моделирование системы связи и синхронизации двоичных фазоманипулированных сигналов в пакете прикладных программ Ма^аЬ Simulink / Э.В. Спешилов // Охрана, безопасность, связь - 2018. Материалы международной научно-практической конференции. - Воронеж: ВИ МВД России, 2019. - Т. 2. - № 3 (3). - С. 104-109.

3. Спешилов Э.В. Устройство фазовой синхронизации двоичных фазоманипулированных сигналов (BPSK) / А.Н. Глушков, Э.В. Спешилов // Вестник Воронежского института МВД России. - 2018. - № 2. - С. 115-123.

4. Спешилов Э.В. Устройство фазовой синхронизации четырехпозиционных фазоманипулированных сигналов / А.Н. Глушков, Н.С. Хохлов, Э.В. Спешилов // Вестник Воронежского института МВД России. - 2018. - № 4. - С. 111-118.

5. Фомин А.И. Синхронизация цифровых радиосистем передачи информации. - М.: САЙНС-ПРЕСС, 2008. - 80 с.

6. MATLABinRussia [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=o -mKUZ1jTUM (дата обращения: 20.03.2019).

УДК 347.471.032.1

П.А. Стаканов, Д.А.Чуйков, Г.И. Сметанкина

ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России ФГБОУ ВО Воронежский государственный технический университет

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СОЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ОБЪЕДИНЕНИЙ ПО ПРОФИЛАКТИКЕ И ТУШЕНИЮ ПОЖАРОВ, ПРОВЕДЕНИЮ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ

В статье рассмотрены вопросы деятельности социально-ориентированных общественных объединений по профилактике и тушению пожаров, проведению аварийно-спасательных работ

Ключевые слова: пожарная безопасность, добровольная пожарная охрана, волонтёр, профилактика пожаров, правовое обеспечение деятельности добровольных пожарных формирований.

P.A. Stakanov, D.A. Chuykov, G.I. Smetankina

ACTIVITIES OF SOCIALLY ORIENTED PUBLIC ASSOCIATIONS FOR PREVENTION AND FIRE FIGHTING, CARRYING OUT WRECKING

The article deals with the activities of socially-oriented public associations for the prevention and suppression of fires, emergency rescue operations

Key words: fire safety, voluntary fire protection, volunteer, fire prevention, legal support of voluntary fire formations.

Идея о масштабном восстановлении добровольческого пожарного движения в наше время пришла после страшных пожаров лета 2010 года. Вопрос создания добровольных пожарных команд встал с особой остротой. В борьбе с природными пожарами, которые охватили значительную часть территории страны участвовали в том числе, и добровольцы, однако их юридический статус тогда был не вполне ясен [5].

Стало очевидным, что борьба с пожарами только силами государства приводит к значительным экономическим затратам. Понимая это, Президент Российской Федерации и законодательные органы России приняли Федеральный закон от 6 мая 2011 г. N 100-ФЗ «О добровольной пожарной охране», который ввел в стране особый институт поформированию различных общественных объединений граждан для борьбы с пожарами и определил новое правовое поле для создания подразделений добровольной пожарной охраны [2].

Закон [2] является достаточно новационным в системе российского законодательства. Помимо того, что основной его целью является обеспечение пожарной безопасности населенных пунктов и организаций, он определяет порядок развития волонтерства в рассматриваемой области. По пути развития волонтерства в вопросах безопасности давно уже идут все развитые европейские страны, где данное движение приобрело массовый характер и доказало свою эффективность на практике.

Актуальность федерального закона [2] состоит в том, что он призван решить

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.