Система узкополосной гидроакустической связи при использовании ортогонального частотого уплотнения с кодированием и с дополнительной частотной модуляцией Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

, ЛИТЕРАТУРА ' ■■

1. Достовалов В.А., Петросьянц В.В.. Аксенов В.П. Установка безмазутного розжига пылеугольного топлива котельных агрегатов. В сб. Труды ДВГТУ, 2005, вып. 141, с.3-7.

А.Ю.Родионов , Е.И. Железняков, А.А. Ковылин

СИСТЕМА УЗКОПОЛОСНОЙ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРТОГОНАЛЬНОГО ЧАСТОТОГО УПЛОТНЕНИЯ С КОДИРОВАНИЕМ И С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Модуляция с множеством несущих OFDM (orthogonal frequency division multiplexing -ортогональное частотное уплотнение) является на данный момент привлекательной альтернативой для широкополосной модуляции с одной несущей в каналах связи с частотно - селективными замираниями и ярко выраженными дисперсионными характеристиками среды распространения сигнала. Для систем цифровой передачи данных модуляция и детектирование сигнала OFDM эффективно реализуется при использовании алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ). Использование дополнительной частотной модуляции для многочастотного сигнала (OFDM-4M) позволило решить ряд проблем при реализации OFDM. Для OFDM-4M не требуются линейные усилительные и преобразовательные каскады, снижена чувствительность много частота ого сигнала к доплеровскому сдвигу частот в канале связи, нет необходимости в когерентном детектировании сигнала, что существенно важно в каналах с быстро меняющимися фазовыми характеристиками [1].

Значительная нелинейная и нестационарная природа гидроакустических каналов связи требует значительной помехоустойчивости применяемых систем модуляции. Г1ропускная способность подобных линий связи полностью определяется величиной многолучееых искажений сигнала при распространении.

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

ОД

0

І * 1 S ; і і і і

! ї УО ї * і s ; і і

] 1 з і :

w * А ■ і £ * » і Г 1

) І . « f : і ї ! О ‘ > !

. -в— -Ш s jf 1 *Т і , ї

і ; , —О—' г « Т—~І І І 1 і Q. \ \ 5 .

—

♦

£

♦

16

24

♦

32

40

------

48

----

І

S

56

♦ Мчм>=1 ШМчм=1

А Частотный разнос

64

72

80

N, число несущих

Рис. 1. Зависимость вероятности появления ошибки от числа несущих при изменении индекса частотной модуляции Мчм и изменения частотного разноса между несущими при отношении

сигнал/шум равным 10 дБ.

На рисунке 1 представлены результаты численного моделирования системы OFDM-4M в программе Matlab 7.4 Simulink при разном числе несущих для следующих параметров системы: метод модуляции поднесущих - BPSK; общая длительность символа OFDM варьируется от Т = 0.01 до Т=0.1 с,

соответственно при длительности полезного символа Ts = 0.005 с Т=0.05 с длительностью защитного интервала составит половину длительности полезного символа; число поднесущих частот N = 8, 16, 32, 48, 64, 75; частотный разнос между поднесущими частотами Af = 200, 100, 50. 40, 30, 20 Гц соответственно; скорость передачи данных составила от 160 до 1280 биг/с, при занимаемой базовой полосе сигнала в 1600 Гц. Частотная модуляция реализована полностью в сигнальном процессоре на основе квадратурной схемы. Использование больших индексов частотной модуляции показало высокую помехоустойчивость системы в условиях быстрых амплитудных замираний и позволило еще больше снизить излучаемую мощность сигнала при приемлемой помехоустойчивости. Система OFDM-4M с малыми индексами частотной модуляции была подробно рассмотрена в [1].

Для повышения достоверности принятого сигнала вводится помехоустойчивое кодирование Рида-Соломона с кодом (17, 9), позволяющим восстанавливать до 4 бит в символе. На рисунке 2 показана зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для кодированной и информационной последовательностей. Из рисунка 2 видно, что при отношении сигнал/шум более 10 дБ прием сигнала будет идти без ошибок. В момент передачи защитного интервала несущую частоту излучать нецелесообразно, поэтому эквивалентом защитного интервала являлась пассивная пауза равная длительности символа GFDM.

S

ю

S

3

о

л

н

о

о

X

н

Ж

о

а

о

а.

■ Ре code - Ре data

Рис. 2. Зависимость вероятности появления ошибки от отношения сигнал/шум для кодированной

и информационной последовательностей.

Для синхронизации используется 28- элементная псевдослучайная последовательность, обладающая лучшим отношением максимума АКФ к уровню боковых лепестков (28/2), чем код Баркера (13/1) На приемной стороне для обнаружения пакета синхронизации используется согласованный филыр, импульсная характеристика которого является зеркальным отображением 28-элементной кодовой последовательности. Для повышения точности выделения пакета синхронизации необходимо использовать схему Rake - приемника с несколькими корреляторами, задержка одного из которых составляет половину or длительности бита.

Параметры вышеприведенной системы полностью будут определятся свойствами канала передачи информации и желаемой пропускной способности. Защитный интервал позволяет скомпенсировать многолучевые компоненты, либо дисперсионные «хвосты» предыдущих символов и должен выбираться из расчета максимальной задержки сигнала по определенному уровню на трассе распространения.

ЛИТЕРАТУРА

1- Родионов А.Ю. Многочастотные цифровые системы связи в условиях многолучевого распространения и их энергетическая эффективность // Вестник ДВО РАН. — 2007. — №1. - С. 6е) - 72.

2. Родионов А.Ю., Железняков Е.И. Много частотные широкополосные системы связи в условиях многолучевого распространения // Вестник ДВО РАН ИПМТ 2007.

О. А. Понедельникова ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СЕТИ IPTV

' Г- , М , |

Ни для кого не секрет что в России к 2015 году телевизионные каналы переведут в цифровое вещание. Многие регионы заявляют о переходе к цифровому ТВ в ближайшие 2 года. Большой интерес в связи с этим вызывает технология Triple Play, которая позволяет при одном физическом подключении получать сразу три обширных сервиса: интернет. IP-телефонию. IPTV. Tripie Play получит широкое распространение в широкополосных сетях общего доступа там, где связь между абонентом и провайдером налажена прочно.

Важнейшей частью Triple Play является TPTV. Как следует из названия, это технология передачи телевидения через IP протокол. Телевизионные программы принимаются со спутника или с местных станций, в видео центре провайдера разворачивается в потоки MPEG-2, MPEG-4 или HD. Далее через развитую инфраструктуру широкополосных сетей доставляется абоненту на так называемый Set Top Box (STB) - высокотехнологичную приставку к телевизору.

Архитектура решения «IPTV» зависит от архитектуры магистральной сети и сети доступа оператора связи и обычно имеет распределенную структуру. Типовая схема сети IPTV представлена на рис.1.

Головная станция Прием контента

Система рашрадм>енвд

Цвнгра^м-м і < *г і *

ФОрї>ь , >' и. . ^иуг

Клиентская часть решения Дистрибуція контента

Рис. 1. Типовая схема сети IPTV