Розробка методів та моделей підвищення завадозахищеності безпровідних каналів зв’язку
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253458Ключові слова:
інфокомунікаційна система, електромагнітна сумісність, надширокосмуговий сигнал, завадостійкість, відношення сигнал/шумАнотація
Показано, що існуючі методи та моделі підвищення завадозахищеності каналів зв’язку не здатні забезпечити вимоги щодо якості інформації в рухомих інфокомунікаційних системах. Також обмеження якості інформації вносять виникаючі практичні вимоги до захисту, швидкості передачі інформації та щільності каналів доступу.
Доведено, що зниження рівня електромагнітного випромінювання є основним методом забезпечення завадозахищеності в системах безпровідного мобільного зв’язку інфокомунікаційних систем. Тому сприйнятливим щодо забезпечення усталеної беззавадової роботи є зниження рівня інформаційного сигналу на вході приймача до рівня шуму, коли відношення сигнал/шум дорівнює одиниці.
Надано результати дослідження методів та моделей з кореляційним прийомом надширокосмугових сигналів. Доведено, що за рівнем потенційної завадозахищеності найкращі показники має модель кодування надширокосмугового інформаційного сигналу фазовою маніпуляцією, потім модель кодування протилежними чипами та модель кодування кодово-часовою маніпуляцією.
Показано, що при великій базі сигналу В>300, коли інтенсивність прийнятих сигналів знаходиться нижче рівня завад, надійна передача інформації здійснюється з імовірністю похибки менш ніж 10-6. Це доводить, що використання технології надширокосмугових сигналів дозволяє здійснити безпровідну приховану передачу інформації з малою потужністю випромінювання та малим значенням імовірністю похибки. Так, на швидкості 1-2 Мб/с можливо прикована передача інформації з імовірністю похибки менш, ніж 10-6, за умов застосування великої бази сигналу B=500–1000
Спонсор дослідження
- Цю роботу було профінансовано в рамках виконання договору про науково-дослідну роботу «Удосконалення методів та засобів оцінки рівня несприйнятливості електронного обладнання нових зразків військової техніки до впливу потужних електромагнітних завад» (ДР № 0121U109546, наказ НТУ «ХПІ» № 580 ОД від 14.12.21р.).
Посилання
- Horbenko, I., Zamula, O., Lyk, Kh. Ch. (2020). Comprehensive solution to the problem of electromagnetic compatibility of modern information and communication systems. Radiotekhnika, 3 (202), 106–115. doi: https://doi.org/10.30837/rt.2020.3.202.11
- Kashmoola, M. A., Alsaleem, M. Y. anad, Alsaleem, N. Y. A., Moskalets, M. (2019). Model of dynamics of the grouping states of radio electronic means in the problems of ensuring electromagnetic compatibility. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (102), 12–20. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188976
- Moskalets, M., Loshakov, V., Abdenour, D., Ageyev, D., Martynchuk, O., Sielivanov, K. (2019). Methods for Solving EMC Problems by Means of Antenna Technolology in Tropospheric Communication. 2019 IEEE International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications, Science and Technology (PIC S&T). doi: https://doi.org/10.1109/picst47496.2019.9061532
- Serkov, A., Trubchaninova, K., Yakovenko, I., Kniaziev, V. (2020). Electromagnetic Compatibility of Mobile Telecommunication Systems. 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), 1041–1044, doi: https://doi.org/10.1109/UkrMW49653.2020.9252821
- Jaimes-Illanes, G. (2021). Planning and simulation for radio access networks on “Small Cells” technology for heterogeneous environments. Investigacion & desarrollo, 21 (1). doi: https://doi.org/10.23881/idupbo.021.1-2i
- Faruque, S. (2019). Radio Frequency Multiple Access Techniques Made Easy. SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91651-4
- Grami, A. (2016). Introduction to Digital Communications. Academic Press. dоi: https://doi.org/10.1016/C2012-0-06171-6
- Zhu, D., Mathews, V. J., Detienne, D. H. (2015). Likelihood-based blind separation of QAM signals in time-varying dual-polarized channels. 2015 23rd European Signal Processing Conference (EUSIPCO). doi: https://doi.org/10.1109/eusipco.2015.7362512
- Ilcev, S. D. (2020). Analyses of Space Division Multiple Access (SDMA) Schemes for Global Mobile Satellite Communications (GMSC). TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 14 (4), 821–830. doi: https://doi.org/10.12716/1001.14.04.05
- Segan, S. (2022). CDMA vs. GSM: What's the Difference? Available at: https://www.pcmag.com/news/cdma-vs-gsm-whats-the-difference
- Khan, M. T., Sha’ameri, A. Z., Zabidi, M. M. A., Chia, C. C. (2021). FHSS Signals Classification by Linear Discriminant in a Multi-signal Environment. Proceedings of the International e-Conference on Intelligent Systems and Signal Processing, 143–155. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-16-2123-9_11
- Rodimov, A. P., Popovskiy, V. V. (1984). Statisticheskaya teoriya polyarizatsionno-vremennoy obrabotki signalov i pomekh v liniyah svyazi. Moscow: Radio i cvyaz', 272.
- Zhang, L. (2021). The Simulation Study of Multi-User Spread-Spectrum Wireless Communication System. Journal of Physics: Conference Series, 1815 (1), 012021. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1815/1/012021
- Federal Communications Commission (FCC) Decision No. FCC 02-48. Available at: https://apps.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-02-48A1.pdf
- Huang, T.-J. (2018). Analytical Investigation of Channel Capacity of UWB-MIMO Systems. International Journal of Communications, Network and System Sciences, 11 (01), 1–8. doi: https://doi.org/10.4236/ijcns.2018.111001
- Kotel'nikov, V. A. (1956). Teoriya potentsial'noy pomekhoustoychivosti. Moscow: Gosenergoizdat, 151. Available at: https://ikfia.ysn.ru/wp-content/uploads/2018/01/Kotelnikov1956ru.pdf
- Serkov, A., Trubchaninova, K., Mezitis, M. (2019). Method of wireless transmission of digital information on the basis of ultra-wide signals. Advanced Information Systems, 3 (4), 33–38. dоi: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2019.4.04
- Trubchaninova, K. A. (2021). Modeli, metody ta tekhnolohiya bahatokanalnoho dostupu ta zakhystu informatsiyi v rukhomykh kompiuternykh systemakh. Kharkiv, 364.
- Panchenko, S., Serkov, O., Trubchaninova, K., Horiushkina, A., Lazurenko, B. (2020). Pat. No. 145319 UA. Method for receiving digital binary signals under noise conditions. No. u202004847; declareted: 29.07.2020; published: 25.11.2020, Bul. No. 22. Available at: https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=272722
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Volodymyr Knyazev, Vladimir Kravchenko, Bogdan Lazurenko, Oleksandr Serkov, Karyna Trubchaninova, Nataliia Panchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
