ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ 5
1.1 Особенности организации систем спутниковой связи при использовании ретрансляторов на различных орбитах 5
1.2 Виды канальных сигналов, используемых в системах спутниковой связи 15
1.2.1 Узкополосные канальные сигналы 16
1.2.2 Широкополосные канальные сигналы 26
1.3 Выводы 39
ГЛАВА 2 ВИДЫ СИНХРОНИЗАЦИИ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ 40
2.1 Особенности построения устройств синхронизации систем
спутниковой связи с узкополосными канальными сигналами 40
2.2 Особенности построения устройств синхронизации систем спутниковой связи с широкополосными канальными сигналами 45
2.3 Выводы 63
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ЦИКЛОВОЙ
СИНХРОНИЗАЦИИ ШИ РОКОПОЛОСНЫХ КАНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ.. .65
3.1 Выбор широкополосного канального сигнала для реализации алгоритма цикловой синхронизации 65
3.2 Алгоритм цикловой синхронизации широкополосных канальных сигналов 74
3.3 Выводы 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
Список использованных источников 79
В настоящее время наблюдается интенсивный рост объемов информационного обмена между территориально распределенными абонентами с использованием различного вида информационно- коммуникационных систем (ИКС), среди которых важное место, с учетом географических особенностей расположения территорий Российской Федерации, занимают системы спутниковой связи (ССС). Однако возможности роста затрат частотно-временных ресурсов ССС ограничены физическими и техническими факторами, а также объемами финансовых затрат. Это вызывает необходимость поиска путей улучшения использования частотно-временных ресурсов уже существующих каналов связи без существенного изменения их физических и технических характеристик.
Одним из направлений решения указанной проблемы является минимизация затрат частотно-временных ресурсов ССС на основе совершенствования методов формирования и обработки канальных сигналов. В настоящее время усилия специалистов в области телекоммуникаций направлены на исследование эффективности канальных сигналов, созданных на основе специальных кодов и новых методов расширения спектра. В, частности, одним из таких классов сигналов является ПС ЛЧМ сигнал, в котором объединены положительные свойства как сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), так и псевдослучайных последовательностей (ПСП). Указанный класс сигналов имеет большой объем слабокоррелированных форм при сохранении свойства инвариантности к допплеровскому рассогласованию по частоте, а, следовательно, позволяет минимизировать затраты частотно-временных ресурсов ССС при связи между подвижными объектами за счет рационального использования выделенной частотной полосы с обеспечением одновременного информационного обмена для большего количества абонентов. Однако, целесообразность применения того или иного класса сигналов в любой ИКТС во многом определяется возможностями создания эффективных устройств их цикловой синхронизации.
Исходя из этого, магистерская диссертация, в которой предлагается алгоритм цикловой синхронизации ПС ЛЧМ сигналов, в основе которого лежит учет особенности их формирования, является актуальной.
1. Проведенный анализ существующих подходов к построению ССС позволил установить, что для обеспечения информационного обмена с жителями северных районов России необходимо использовать ИСЗ, находящихся на ВЭО.
2. В качестве переносчиков информации в указанных системах
применяются ШПС, образованные путем модуляции по фазе высокочастотного колебания по закону изменения псевдослучайных последовательностей, так называемые ФМ ПСП сигналы, характеристики которых существенно зависят от доплеровского сдвига по частоте, что приводит к необходимости для обеспечения требуемого качества приема указанных сигналов использовать сложные системы поиска и
синхронизации.
3. В работе для передачи информации в ССС с использованием ИСЗ, находящихся на ВЭО, предлагается применять ПС ЛЧМ сигналы, которые инварианты к доплеровскому рассогласованию по частоте в пределах реальных ее изменений.
4. Разработанный алгоритм цикловой синхронизации ПС ЛЧМ сигналов позволяет обеспечить минимально возможное время вхождения в синхронизм по сравнению с существующими подходами за счет учета особенностей структурных свойств ПС ЛЧМ сигналов.
1. Анжина В.А., Кузовников А.В., Кухтин В.К., Пашков А.Е., Сомов
B. Г., Шайдуров Г.Я., Демаков Н.В. Способ формирования помехоустойчивых сигналов // Патент России № 2412551. Дата публикации 20.02.2011г.
2. Банкет, B.JL, Дорофеев, В.М. Цифровые методы в спутниковой связи [Текст]. - М.: 1988. - 240 с.
3. Белов, С.П. Информационная технология формирования и обработки канальных сигналов с максимальной локализацией энергии в заданном частотном интервале в системах с OFDM [Текст] / С.П. Белов, Д.И. Ушаков //Сборник трудов III Международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях» - М., секции №3. - С. 242-244.
4. Белов, С.П. Исследование особенностей комбинированной обработки сложных сигналов с линейной частотной модуляцией [Текст] /
C. П. Белов, Д.И. Ушаков, И.А. Старовойт // Научные ведомости БелГУ Сер.: Информатика. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2009. - № 7(62). - Вып. 10/1. - С 194-201.
5. Белов, С.П. Исследование функции неопределенности псевдослучайных сигналов с линейной частотной модуляцией / С.П . Белов, Е.Г. Жиляков, И .А. Сидоренко // Вопросы радиоэлектроники. Серия «РЛ Т». - М ., 2008. - Вып. 4. - С.100-109.
6. Берлин, А.Н. Цифровые системы связи [Текст] / М.: Эко-Трендз 2007. - 294 с.
7. Борисов, В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью/Борисов В.И., Зинчук В.М ., Лимарев А.Е.М.: Радио и связь, 2003. - 640 с.
8. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов[Текст]. М.: Сов. радио, 1970. - 375с.
Варакин, Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами [Текст]. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с., ил.
10. Варакин, Л.Е. Теория систем сигналов [Текст]. - М.: Сов. Радио, 1978. - 304 с.
11. Вишневский, В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации [Текст] / В.М. Вишневский, А.И. Ляхов, С.Л. Портной, И.В. Шахнович // М.: Техносфера, 2005 - 592 с.
12. Вишневский, В.М. Энциклопедия WiMAX. Путь к 4G [Текст]/ В.М. Вишневский, С.Л. Портной, И.В. Шахнович - М.: Техносфера, 2009. - 472 с.
13. Вишневский, В.М., Семенова, О.В. Системы поллинга: теория и
применение в широкополосных беспроводных сетях [Текст]. - М.:
Техносфера, 2007. - 320 с.
14. Волков, Л.Н., Немировский, М.С., Шинаков, Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики [Текст]: Учеб. Пособие. - М.: Эко-Трендз, 2005. -392.с. ил.
15. Галкин, В.А. Цифровая мобильная радиосвязь [Текст]. Учебное пособие для вузов. -М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - 432 с., ил.
16. Гепко, И.А. Кодовые последовательности с минимальным пик- фактором для MC-CDMA с расширением спектра в частотной области [Текст]// Изв. вузов. Радиоэлектроника, 2001. -Т.44. -№ 8. - С.23-30.
17. Гордиенко, В. Н. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов [Текст] / В. Н. Гордиенко, М. С. Тверецкий. - М: Горячая линия-Телеком, 2005. - 416 с.: ил.
18. Гордиенко, В. Н. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов [Текст] / В. Н. Гордиенко, М. С. Тверецкий. - М: Горячая линия-Телеком, 2005. - 416 с.: ил.
19. Григорьев, В.А. Сети и системы радиодоступа [Текст] / В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев // М.: Эко-Трендз, 2005 - 384 с.: ил.
20. Диксон, Р.К. Широкополосные системы [Текст] Пер с англ./ Под редакцией В.И. Журавлева- М.: Связь, 1979. - 304с.
21. Жиляков, Е.Г. Методы и алгоритмы обработки экспериментальных данных в атомно-абсорбционной спектрометрии [Текст] / Е.Г. Жиляков, Н.И. Корсунов, Д.П. Лагода. - Киев: Наукова думка, 1992. - 125 с.
22. Жиляков, Е.Г. Методы обработки речевых данных в информационно - телекоммуникационных системах на основе частотных представлений [Текст] / Е.Г. Жиляков, С.П. Белов, Е.И. Прохоренко. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. - 138 с.
23. Зюко, А.Г. Теория передачи сигналов [Текст]/ А.Г. Зюко, Ю.Ф. Коробов - М.: Связь, 1972. - 282 с. с ил.
24. Ипатов, В.П. Системы мобильной связи: учебное пособие для вузов [Текст]/ В.П. Ипатов, В.К. Орлов, И.М. Самойлов, В.Н. Смирнов // под ред. В.П. Ипатова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2003 - 272 с.
25. Калашников, А. Спутниковая система персональной спутниковой связи «Глобалстар» [Текст]/Радио, 1997. - №2 - С.68-69
26. Карташевский, В.Г. Сети подвижной связи [Текст]/В.Г. Карташевский, С.Н. Семенов, Т.И. Фирстова. - М.: Эко - Трендз. 2001. - 299 с.: ил.
27. Ковалгин, Ю.А. Цифровое кодирование звуковых сигналов [Текст] / Ю.А. Ковалгин, Э.И. Вологдин. - СПб: Корона-принт, 2004. - 240 с.: ил.
28. Козленко, Н.И. Помехоустойчивость дискретной передачи непрерывных сообщений [Текст]. - М.: Радиотехника. 2003. - 352 с. ил.
29. Колесников, В.М. Спектральные методы сокращения избыточности высококачественных звуковых сигналов[Текст]/ В.М. Колесников, М.У. Банк, А.М. Синильников, В.А. Сучилин //Радио и телевидение ОИРТ. -1989. -№1. -С. 36-39.
30. Колесников, В.М. Спектральные методы сокращения избыточности высококачественных звуковых сигналов [Текст]/ В.М. Колесников,
31. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы[Текст]. М.: Сов. радио. -1971. -568с.
М.У. Банк, А.М. Синильников, В.А. Сучилин //Радио и телевидение ОИРТ. - 1989. - №2. - С. 35-39
32. Маковеева, М.М. Системы связи с подвижными объектами [Текст]/ М.М. Маковеева, Ю.С. Шинаков // Учебное пособие для вузов.-М.: Радио и связь, 2002. - 440с.:ил.
33. Моисеев, М.Н. К вопросу о выборе интервала анализа при кодировании звуковых сигналов в частотной области[Текст]// Техника средств связи. Серия ТРПА. - 1989. -Вып. 2. С. 51-57
34. Назаров, Х.З. Методы цифровой обработки и передачи речевых сигналов [Текст] / Х.З. Назаров, Ю.Н. Прохоров. - М.: Связь, 1982. - 236 с.
35. Невдяев, Л.М. Мобильная связь 3-го поколения [Текст] / Под ред. Ю.М. Горностаева -М.: Серия изд. «Связь и бизнес»,2000. -208 с.
36. Об одном способе синхронизации широкополосных сигналов [Текст]/ С.П.Белов, Е.Г. Жиляков, А.С. Белов, С.А. Рачинский
37. Патент России № 2365039 от 20 августа 2009 года «Цифровое устройство для формирования речевых сигналов в системах связи с частотным разделением каналов» Е.Г. Жиляков, С.П. Белов, Е.И. Прохоренко, Д.В. Урсол
38. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами [Текст] /Г.И. Тузов, В.А. Сивов, В.И. Прытков и др.: под ред. Г.И. Тузова - М.: Радио и связь, 1985. - 264 с., ил.
39. Попов, О.Б., Рихтер, С.Г. Цифровая обработка сигналов в трактах звукового вещания [Текст]/ Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 341 с.
40. Применение цифровой обработки сигналов [Текст]: Пер. с англ. / Под ред.Э.Оппенгейма. - М.: Издательство «Мир», 1980. - 551 с.
41. Применение цифровой обработки сигналов [Текст]: Пер. с англ. / Под ред. Э. Оппенгейма. - М.: Техносила, 2009. - 856 с., ил.
42. Прокис, Джон Цифровая связь [Текст]/ Прокис Дж. // Пер. с англ.Под. ред. Д.Д. Кловского. -М.: Радио и связь, 2000. - 800 с.: ил.
43. Силкер, Джон. Цифровая спутниковая связь. Пер. с англ. / Под ред. В.В.Маркова. - М.: Связь, 1979. - 592 с., ил.
44. Скляр, Бернард Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение [Текст]. Изд. 2-е испр.: Пер. с англ. - М. : издательский дом «Вильямс», 2003- 1104с. : ил
45. Сюваткин, В.С. WiMAX - технология беспроводной связи: теоретические основы, стандарты, применение [Текст] / В.С. Сюваткин, В.И. Есипенко, И.П.Ковалв, В.Г. Сухоребров // под ред. д.т.н., проф, Крылова В.В. - БХВ- Петербург, 2005. - 354с.
46. Тузов, Г.И. Статистическая теория приема сложных сигналов [Текст]/ - М.: Сов. Радио, 1977. - 400 с.
47. Феер, К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра [Текст]. Пер. с анг./Под ред. В.И. Журавлева. - М.: Радио и связь, 2000.- 520 с.
48. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией [Текст]/В.Н. Кочемасов, Л.А. Белов, В.С. Оконешников - М.: Радио и связь, 1983. -192 с., ил.
49. Харкевич, А.А. Теоретические основы радиосвязи [Текст]. - М.: Издательство Технико-Теоретической литературы, 1957. - 348 с
50. Цифровые методы в космической связи [Текст]/под ред. С. Голомба. - М.: Связь, 1969. - 271 с. с ил.
51. Шалимов И. А., Милошенко А. А. Обзор моделей идентификации и информативные параметры речевого сигнала // Специальная техника. - 2009. -№5. -С. 37-46.
52. Шахнович, И.В. Современные технологии беспроводной связи [Текст]/ Издание второе, исправленное и дополненное -М.: Техносфера, 2006 - 288 с.
53. Шумоподобные сигналы в системах передачи
информации[Текст]/В.Б. Пестряков, В.П. Афанасьев, В.Л. Гурвич и др.: под ред. В.Б. Пестрякова - М.: Сов. Радио, 1973. - 424 с.
54. Ahmad R. S. Bahai., Burton R. Salzberg. Multi-Carrier Digital Communication. Theory and Application of OFDM. Kluwer Academic/Plenum Publishers. - New York, 2007.
55. Andreas Ed. Molish F. / Wideband wireless digital communications. - Prentice Hall PTR, 2001.
56. Hara, Shinsuke. Milticarrier techniques for 4G mobile communication. - Artech House universal personal communication series, 2003.
57. Jeffrey G. Andrews, Ph.D. Fundamentals of WiMAX. Understand Broadband Wireless Networking. - Prentice Hall, 2005.
58. Mobile WiMAX - Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation, August, 2006
59. Mouly M., Pautet M.-B. The GSM System for Mobile Communication. Europe Media Duplication, 1992. 702 p.
60. Okuda M. et all. Multihop Relay Extension for WiMAX Networks - Overview and Benefits of IEEE IEEE 802.16j Standart. - FUJITSU Sci. Tech. Journal, 44, 3, July 2008, p. 292-302.
61. Zhang, Yan. WiMAX network planning and optimization. - CRC Press, 2008.