Сигнальные методы помехозащиты Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

parameters variation. Therefore tank parameters can be optimized to provide minimum conduction losses under the soft switching saving.

Analysis of two soft switching modes in high voltage PWM boost converters with SiC devices application in comparison with hard switching mode has shown the following:

ZCS PWM boost topology has less first and high harmonics magnitude produced by switches action in comparison with ZVT and HS PWM converter, it provides reducing losses in the input choke (Lb) and EMI level, but ZVT PWM converter has less conduction losses. Analytical and numerical estimations have shown that ZCS PWM boost topology has total losses close to HS PWM boost converter with tank parameters that were calculated applying the new method under frequency 160 kHz, output voltage 400 V and output power up to 2,1 kW. As a result ZVT PWM boost converter has higher efficiency in comparison with classical HS PWM and ZCS PWM boost converters.

Also we can conclude that SiC switches application in proposed converter topologies allows reducing tank elements values due to lower turn-on and turnoff time in comparison with silicon analogs with blocking voltage higher than 400 V, under condition of soft switching mode keeping. Tank elements

values reduction provides little circulating energy and conduction losses as well. In this case high harmonic components will be increased, but not more than in hard switching mode.

References

1. McNutt, T. R. Silicon Carbide Power MOSFET Model and Parameter Extraction Sequence / T. R. McNutt, A.R. Hefner, Jr., H. A. Mantooth, et al. // IEEE Trans. on Power Electron. March. 2007. Vol. 22, № 2. P. 353-362.

2. Ong, A. A Comparison of Silicon and Silicon Carbide MOSFET Switching Characteristics / A. Ong, J. Carr, J. Balda, A. Mantooth // IEEE Region 5 Technical Conference (April 2007, Fayette-ville). P. 273-277.

3. Shen, Z. J. Power MOSFET Switching Loss Analysis: A New Insight / Z. J. Shen, Yali Xiong, Xu Cheng, Yue Fu, P. Kumar // IEEE Industry Applications Conference. Vol. 3. 2006. P. 1438-1442.

4. Carlos, A. Novel Zero-Current-Switching PWM Converters / A. Carlos, I. Barbi // IEEE Trans. Power Electron. Jun. 1997. Vol. 44, №. 3. P. 372-381.

5. Bodur, H. A New ZVT-PWM DC-DC Converter / H. Bodur, F.Bakan // IEEE Trans. Power Electron. Jan. 2002. Vol. 17, № 1. P. 40-47.

Н. Н. Горяшин

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ В РЕЗОНАНСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ НАПРЯЖЕНИЯ

Рассмотрены два варианта преобразователей постоянного напряжения повышающего типа с резонансным переключением коммутирующих элементов и возможность применения в них силовых полупроводниковых приборов на основе карбида кремния.

© Горяшин Н. Н., 2009

УДК 621.39;621.391.82

А. Л. Дерябин, А. В. Кузовников

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

СИГНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ПОМЕХОЗАЩИТЫ

Рассмотрен способ повышения качества связи, основанный на сигнальных методах помехозащиты. Сигнальные методы остаются весьма эффективными, постоянно совершенствуются, и следует ожидать, что они будут востребованы и в перспективе, особенно в сочетании с методами пространственной селекции и энергетическими методами.

Благодаря быстрому развитию цифровой техники в последние 20 лет стало возможным реализовать на практике сигнальные методы помехозащиты, основанные на цифровой обработке сиг-

нала и позволяющие обеспечить снижение воздействия помех на уровне 20.. .30 дБ. Это, прежде всего, применение псевдослучайных, многочастотных и широкополосных шумоподобных сиг-

Системы управления, космическая навигация и связь

налов, а также методов помехоустойчивого кодирования сигнала.

Основными, базовыми методами расширения спектра сигналов, широко применяемыми в современных системах радиосвязи (СРС), системах управления и распределения информации, являются следующие:

- метод непосредственной модуляции несущей псевдослучайной последовательности (ПСП) [1];

- метод псевдослучайно перестройки рабочей частоты (ППРЧ) [2];

- метод совместного (комплексного) использования различных методов, например, метода непосредственной модуляции несущей ПСП и метода ППРЧ; метода ППРЧ и метода псевдослучайной время-импульсной модуляции (ПВИМ) и другие сочетания.

В настоящее время появляются новые методы расширения спектра сигналов:

- формирование помехоустойчивых сигналов с использованием ортогональных и биортого-нальных вейвлет-функций [3; 4];

- генерирование сигналов с фрактальными спектрами [5].

Анализ способов формирования помехо-защищенных сигналов позволил выявить наиболее перспективные с точки зрения оптимального использования ресурсов каналы связи. Для сравнения в среде МЛТЬЛБ было проведено численное моделирование фазоманипулированных шу-моподобных сигналов (ФМ ШПС) и сигналов с использованием биортогональных вейвлет-функций ШПС) в одинаковых условиях, при базе сигнала Б = 512. Результаты моделирования (рис. 1, 2) показали увеличение ширины полосы сигнала, модулированного биортогональной вейвлет-функцией в 9 раз, по сравнению с шириной полосы сигнала, модулированного ФМ ШПС. При этом увеличение помехозащищенности полученного сигнала пропорционально увеличению ширины полосы. Относительная помехозащищенность составляет

ФМ ШПС - 17 дБ; (№) ШПС - 26 дБ.

Рис. 1. Спектр ФМ ШПС

В.1Р1-

I

14-

141-

Рис. 2. Спектр ШПС

Главным недостатком методов формирования ШПС является необходимость расширения радиочастотного спектра. В условиях естественной ограниченности радиочастотного ресурса это существенный недостаток, который снижает эффективность применения таких методов, особенно в высокоскоростных системах [5].

В ряде случаев необходимо обеспечивать высокую помехозащищенность передаваемой информации. Проведенные исследования позволили повысить относительную помехозащищенность на 9 дБ, поэтому формирование сигналов с использованием ортогональных и биортогональных вейвлет-функций, а также сигналов с фрактальными спектрами требуют дальнейших исследований.

Библиографический список

1. Варакин, Л. Е. Системы связи с шумо-подобными сигналами / Л. Е. Варакин. М. : Радио и связь, 1985.

2. Кузовников А. В. Формирование помехоустойчивого сигнала с использованием вейвлет-функций / А. В. Кузовников [и др.] // Научная сессия ТУСУР-2009 : материалы докл. Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 2009. С. 32-34.

3. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью / В. И. Борисов, В. М. Зинчук, А. Е. Лимарев и др. М. : Радио и связь, 2003.

4. Кузовников, А. В. Модулирование сигнала псевдослучайной последовательностью при помощи ортогональных и биортогональных вейв-лет-функций / А. В. Кузовников, В. А. Анжина // Современные проблемы радиоэлектроники : материалы Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Красноярск, 2008. С. 364-367.

5. Диксон, Р. К. Широкополосные системы : пер. с англ. / Р. К. Диксон ; под ред. В. И. Журавлева. М. : Связь, 1979.

A. L. Deryabin, A. V. Kuzovnikov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

HINDRANCE PROTECTION SIGNAL METHODS

The method to improve quality of communication based on hindrance protection .signal methods is considered. Signal methods remain rather effective, are constantly improved, they are expected to actual for the long period, especially together with methods of spatial selection and power methods.

© Дерябин А. Л., Кузовников А. В., 2009

УДК 629.78.018

В. В. Есюнин

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ АСВТМИ НА СТЕНДЕ 1.08БКУ. АНАЛИЗ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Проведен анализ результатов проведения испытаний АСВТМИ на стенде 1.08БКУ и методики испытаний.

В качестве телеметрической системы на ряде перспективных космических аппаратов ОАО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева» планируется использовать аппаратуру сбора и выдачи телеметрической информации (АСВТМИ), которая интегрирована в состав бортового интегрированного вычислительного комплекса (БИВК).

АСВТМИ предназначена для следующих целей:

- сбора, обработки и хранения телеметрии-ческой информации;

- проведения допускового контроля полученной аппаратной телеметрической информации;

- выдачи информации по запросу внешним потребителям;

- выдачи информации в строго установленной структуре в КИС для передачи на НКУ.

Наибольший объем автономной отработки АСВТМИ проходит на стенде отладки бортового комплекса управления 1.08БКУ.

Методика проведения испытаний АСВТМИ на стенде 1.08БКУ включает в себя следующее разделы:

1. Проверку соответствия измерительных входов АСВТМИ телеметрическим параметрам.

2. Отработку различных режимов первичной обработки телеметрической информации.

3. Формирование телеметрического сообщения различной структуры.

4. Отладку операции программирования ЭППЗУ АСВТМИ при штатном функционировании.

V. V. Esunin

JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

RESULTS OF APPARATUS TEST OF GATHERING AND DELIVERING TELEMETRIC INFORMATION ON 1.08BKU TEST BENCH. ANALYSIS OF THE TEST CARRYING OUT METHODOLOGY

The test results obtained on 1.08BKU test bench and testing methodology are analysed.

© ECMHHH B. B., 2009