CC BY
123
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 7 / 2018.
УДК: 521.14
В.О. Сотников
Академия ФСО России г. Орел, РФ
E-mail : vladislav-sotnikovv@yandex.ru
ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ В MATLAB СИГНАЛОВ С ОРТОГОНАЛЬМЫ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ ЧАСТОТНЫХ КАНАЛОВ
Аннотация
Целью написания статьи является изучение сигналов с ортогональным мультиплексированием частотных каналов, а также внедрение современных технологий радиосвязи в спутниковые системы связи. В ходе написания статьи было отмечено, что на сегодняшний день в системах связи применяются различные методы модуляции и демодуляции ЧМ и ФМ сигналов. В статье были представлены результаты разработки в среде Matlab модели OFDM системы.
Ключевые слова
Orthogonal frequency-division multiplexing — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), частотная модуляция (ЧМ), фазовая модуляция (ФМ), международный союз электросвязи (МСЭ), OFDM с постоянной огибающей - CE-OFDM.
Анализ тенденций развития систем и сетей спутниковой связи позволяет сделать вывод о том, что наряду с привычными и традиционными способами построения сетей наблюдается активное внедрение наземных технологий сигналообразования, обеспечивающих более эффективное использование дорогостоящего частотно-энергетического ресурса ретрансляторов связи.
Одной из эффективных технологий передачи информации в беспроводных наземных системах связи является технология мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Однако ее использование в системах спутниковой связи сталкивается с рядом существенных трудностей и ограничений связанных с высоким значением пик-фактора данного сигнала, что обуславливает повышенные требования к линейности амплитудной характеристики усилителя мощности ретранслятора связи, а также его перевода на работу в линейном режиме, что не позволяет в полной мере использовать его выходную мощность. [1]
В связи с этим, применение технологии OFDM в системах спутниковой связи требует внесение в технологию OFDM ряда модификаций и усовершенствований.
Как известно, в спутниковых линиях связи широко применяются различные методы модуляции и демодуляции ЧМ и ФМ сигналов, которые позволяют улучшить пороговые свойства приемных устройств. Использование частотной и фазовой модуляции позволяет получить выигрыш в помехоустойчивости за счет использования широкой полосы частот.
Применение ЧМ и ФМ в спутниковых системах передачи информации приводит к неизбежному расширению спектра. Этот фактор является критичным для систем, работающих в диапазоне частот до 40 ГГц. Но такие преимущества систем сверхширокополосной связи как низкая сложность и стоимость аппаратуры, небольшое энергопотребление, устойчивость к многолучевости и высокая скрытность в радиоканале, заставляют задуматься о методах внедрения принципов работы этих систем в спутниковые системы передачи информации.
Жесткие требования (МСЭ) на значение создаваемой ретранслятором связи у поверхности Земли плотности потока мощности обуславливают применение в системах спутниковой связи сигналов на основе OFDM в диапазонах частот более 40 ГГц.
Типовая модель системы связи с OFDM приведена на рисунке 1 и включает в свой состав передатчик,
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 7 / 2018.
приемник и канал связи. В свою очередь, передатчик состоит из источника двоичных данных, устройства обработки цифрового потока и формирования многочастотного радиосигнала. В приемнике реализуется процесс последовательной обработки принимаемого сигнала, канал связи позволяет вносить изменения в условия распространения радиосигнала в пространстве.
Данная модель может быть создана в среде имитационного моделирования и позволят исследовать применение технологии OFDM в спутниковых системах связи, ее достоинства и недостатки.
Рисунок 1- Функциональная схема OFDM передатчика и приемника.
Анализ научных работ зарубежных ученых говорит о том, что одним из способов устранения основного недостатка OFDM, а именно снижения пик-фактора в излучаемом сигнале, может стать использование сигнала OFDM с постоянной огибающей - CE-OFDM. [2]
В OFDM с постоянной огибающей используется дополнительная фазовая модуляция позволяющая уменьшить значение пик-фактора OFDM-сигнала до минимального уровня, обеспечивая тем самым эффективную работу выходного усилителя мощности передатчика.
Сигнал OFDM с постоянной огибающей формируется путем подачи OFDM последовательности, на вход фазового модулятора, на выходе которого получается радиосигнал с пик-фактором близким к нулю.
В приемнике происходит обратное преобразование, т.е. вначале фазовая демодуляция радиосигнала, а далее обычная OFDM демодуляция.
Сравнение временных диаграмм OFDM и OFDM с постоянной огибающей приведено на рисунке 2. Видно, что изменения огибающей у сигнала СЕ-OFDM, по сравнению с OFDM, практически равны нулю.
Рисунок 2 - Сравнение временных диаграмм OFDM и CE-OFDM.
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 7 / 2018.
Рисунок 3 - Модель системы OFDM в Simulink.
Таким образом, принципы, заложенные в технологии CE-OFDM, вполне могут быть применены при построении новых спутниковых систем передачи информации в диапазоне частот выше 40 ГГц. Для этого необходимо провести моделирование системы OFDM с частотной модуляцией и оптимизировать параметры этой системы.
Список использованной литературы:
1. Скляр Б. «Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение». М. :Вильямс, 2003 г.
2. Баринов В.В., Тихомиров А.В. «Оптимизация параметров OFDMсигналов с постоянной огибающей в спутниковых системах передачи информации». 2008 г.
© Сотников В.О., 2018
УДК 630*377
М.О. Холопский, студент, МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, факультет «Космический»
mihail_halopskii@mail. ги
РАЗРАБОТКА ЛЕСОПОЖАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТРАКТОРА БЕЛАРУС-Л 82.2
Аннотация
Обосновано использование клиновидного отвала с четырехзвенным плоским рычажным механизмом навески на трактора, обеспечивающим повышение производительности труда по сравнению с прямым отвалом при создании минерализованных полос за счет более рациональной формы отвала и устойчивой работы отвала, за счет автоматического поддержания заданной глубины резания.
Тезисы
Лесные пожары наносят большой ущерб экономике страны. По данным Росстата в 2016 г. на территории России произошло 11 тыс. лесных пожаров, которыми пройдена площадь 2508,3 тыс. га. Для борьбы с лесными пожарами используются различные технические средства. В том числе используются тракторы Беларус Л82.2, которые агрегатируются с бульдозерными отвалами, клиновидными толкателями, плугами, ёмкостями для воды, помпами. В обычной комплектации спереди трактора устанавливается отвал или толкатель. На заднюю навесную систему может навешиваться плуг или помпа. Наиболее полная комплектация у универсального лесопожарного модуля УЛПМ-82 Е на базе трактора "БЕЛАРУС Л82.1". Бульдозерный отвал совмещен с емкостью для воды. на раме трактора установлены высоконапорная помпа и рундук для пожарно-технического вооружения. Задняя навесная система может использоваться для
