Оцінка можливостей комбінованої системи синхронізації з розімкнутим зв’язком до мінімізації дисперсії фазової помилки при стеженні за несучою частотою в умовах впливу аддитивного гаусівського шуму
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.210242Ключові слова:
синхронізація несучої частоти, комбінована система синхронізації, дисперсія фазової помилки, адитивний гаусівський шум.Анотація
Об’єктом дослідження є процес оцінки можливостей комбінованої системи синхронізації з розімкнутим (компенсуючим) зв’язком щодо мінімізації дисперсії фазової помилки в умовах впливу адитивного гаусівського шуму. Питання підвищення якості функціонування системи фазової синхронізації є постійними важливими науковим завданнями і в ряді досліджень вирішуються методом розробки математичних моделей та створенням на їх основі відповідних оптимальних схем побудови вказаних систем. Кінцевим етапом розробки та впровадження таких математичних моделей в технічні рішення та побудованих на їх основі схем синхронізації є оцінка граничних можливостей вказаних схем щодо мінімізації дисперсії фазової помилки в умовах різних видів шумів.
В роботі проведено оцінку можливостей комбінованої системи синхронізації з розімкнутим (компенсуючим) зв’язком щодо мінімізації дисперсії фазової помилки в умовах впливу адитивного гаусівського шуму шляхом підбору параметрів складових елементів схеми побудови даного зв’язку. Для цього розроблені та уточнені математичні залежності, що дозволяють визначити дисперсію фазової помилки в умовах впливу адитивного гаусівського шуму та подано відповідний алгоритм її визначення.
Подані в роботу результати оцінки показали, що величина дисперсії помилки для комбінованої системи синхронізації значно менша, ніж для замкнутої системи синхронізації при будь-якому виборі параметрів останньої. Ефект зменшення дисперсії фазової помилки за рахунок введення розірваного зв’язку по заданому рівню впливу залежить від рівня сигналу шуму та від індексу модуляції фази вхідного сигналу. При застосуванні в якості простого розірваного зв’язку частотного дискримінатора, включеного в схему комбінованої системи синхронізації паралельно, мінімальна дисперсія фазової помилки при рості рівня шуму до певної критичної межі має обмеження. А даний розірваний зв'язок втрачає свою ефективність.
Посилання
- Boiko, Yu. M., Nochka, R. Yu. (2015). Otsiniuvannia yakisnykh pokaznykiv prystroiv synkhronizatsii syhnaliv zasobiv telekomunikatsii. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu, 1, 144–155.
- Mucchi, L., Marabissi, D., Ranaldi, M., Del Re, E., Fantacci, R. (2004). Impact of synchronization errors and multiple access interference to the performance of UWB impulse radio systems. Eighth IEEE International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications – Programme and Book of Abstracts (IEEE Cat. No.04TH8738). Sydney, 477–483. doi: http://doi.org/10.1109/isssta.2004.1371746
- Shakhtarin, B. I. (2016). Analiz sistem sinkhronizatsii pri nalichii pomekh. Moscow: Goriachaia liniia – Telekom, 360.
- Glukhov, A. V. (2013). Optimizatsiia parametrov tsifrovykh filtrov vysokoskorostnogo moduliatora dlia PLC-modemov. Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 19 (4), 751–756
- Lyons, R. G. (2010). Understanding Digital Signal Processing. Boston: Prentice Hall, 992.
- Scheers, B., Le Nir, V. A. (2010). Modified Direct-Sequence Spread Spectrum Modulation Scheme for Burst Transmissions. Military Communications and Information Systems Conference (MCC’2010). Wroclaw, 366–373.
- Turovskyi, O. L. (2019). Minimizatsiia dyspersii fazovoi pomylky v systemakh fazovoi synkhronizatsii zamknutoho typu v rezhymi stezhennia za nesuchoiu chastotoiu. Visnyk inzhenernoi akademii, 4, 22–27.
- Kucher, D. B., Makohon, V. P. (2013). Vidnovlennia nesuchoi pry koherentnii demoduliatsii syhnalu z bezperervnoiu fazoiu zasobiv zviazku. Nauka i tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy, 2 (11), 148–149.
- Kay, S. (1989). A fast and accurate single frequency estimator. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 37 (12), 1987–1990. doi: http://doi.org/10.1109/29.45547
- Tikhomirov, A. V., Omelianchuk, E. V., Semenova, A. Iu. (2019). Sinkhronizatsiia v sistemakh s priamym rasshireniem spektra. Inzhenernii vestnik Dona, 9, 31–35.
- Le Nir, V., van Waterschoot, T., Moonen, M., Duplicy, J. (2009). Blind CP-OFDM and ZP-OFDM Parameter Estimation in Frequency Selective Channels. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2009 (1). doi: http://doi.org/10.1155/2009/315765
- Turovsky, O., Khlaponin, Y., Muhi-Aldin, H. M. et. al. (2020). Combined system of phase synchronization with increased order of astatism in frequency monitoring mode. CEUR Workshop Proceedings, 2616 (1), 53–62.
- Horowitz, P., Hill, W. (2015). The Art of Electronics. Cambridge: Cambridge University Press, 1220.
- Sklar, B. (2017). Digital Communications: Fundamentals and Applications Second Edition. Prentice Hall, 1104.
- Bondarenko, V. N. (2015). Pomekhoustoichivost priema spektralno – effektivnykh shumopodobnykh signalov. Krasnoiarsk: Sibirskii Federalnii universitet, 160.
- Leman, E. (1991). Teoriia tochechnogo otsenivaniia. Moscow: Nauka, 448.
- Zalmanzon, L. A. (1989). Preobrazovaniia Fure, Uolsha, Khaara i ikh primenenie v upravlenii, sviazi i drugikh oblastiakh. Moscow: Nauka, 496.
- Misrikhanov, M. Sh. (2003). Invariantnoe upravlenie mnogomernymi sistemami. Moscow: Energotomizdat, 236.
- Marey, M., Steendam, H. (2007). Analysis of the Narrowband Interference Effect on OFDM Timing Synchronization. IEEE Transactions on Signal Processing, 55 (9), 4558–4566. doi: http://doi.org/10.1109/tsp.2007.896020
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Olexandr Turovsky
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.
