ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2023. №12
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.23
УДК: 621.39
Сравнительный анализ точности алгоритмов частотной синхронизации
для системы спутниковой связи на основе сигнала DVB-S2
С.А. Левичев, К.К. Янситов, С.В. Дорохин, А.В. Дворкович
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский
университет), 141701, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9
Статья поступила в редакцию 26 октября 2023 г.
Аннотация. В работе исследуются схемы частотной синхронизации приема сигнала системы спутниковой связи на основе стандарта DVB-S2 с различными комбинациями алгоритмов грубой и тонкой частотной синхронизации, а именно, рассматриваются следующие пары алгоритмов: «Edge band» и «Delay & Multiply», «Delay & Multiply» и «L&R», «Edge band» и «L&R», где первый алгоритм в каждой паре выполняет задачу грубой, а второй – тонкой частотной синхронизации. Проводится оценка точности исследуемых схем частотной синхронизации по метрике среднеквадратичной ошибки (СКО) оценки частотного смещения в канале. Кроме того, в качестве параметра сравнения также используется оценка времени синхронизации. Частотный сдвиг в канале передачи сигнала задан постоянным и равным 20% от ширины полосы сигнала. Применение комбинаций Non-Data-Aided (NDA) алгоритмов для грубой оценки частотного сдвига и Data-Aided (DA) алгоритмов для тонкой частотной синхронизации позволяет добиться уменьшения времени синхронизации почти в 2 раза при сохранении высокой точности оценки по СКО.
Ключевые слова: спутниковая связь; физический уровень; DVB-S2; частотная синхронизация.
Финансирование: Работа выполнена в Московском физико-техническом институте при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по проекту № 075-11-2021-047.
Автор для переписки: Левичев Сергей Алексеевич, levichev.sa@phystech.edu
Литература
1. Bertolucci M., Cassettari R., Fanucci L. On the frequency carrier offset and symbol timing estimation for CCSDS 131.2-B-1 high data-rate telemetry receivers //Sensors. – 2021. – V. 21. – №. 9. – P. 2915. https://doi.org/10.3390/s21092915
2. Стрелец В. Перспективы спутниковой связи в свете решений ВКР-2019 //Электросвязь. – 2020. – №. 2. – С. 5-9. https://doi.org/10.34832/ELSV.2020.3.2.001
3. Бабышева Е. Е. Перспективы развития спутниковой связи //Экономика и качество систем связи. – 2017. – №. 3 (5). – С. 38-45.
4. Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации, Проект стратегии развития отрасли связи Российской Федерации на период до 2035 года., Москва, 15 августа 2023 года. https://digital.gov.ru/ru/documents/9120/
5. ETSI E. N. 302 307 V1. 3.1 (2013-03) Digital Video Broadcasting (DVB) //Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2). https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302300_302399/302307/01.03.01_60/en_302307v010301p.pdf
6. ETSI E. 302 307-2 v1. 3.1 (2021-07) digital video broadcasting (dvb) //Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications. – 2021. https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302300_302399/30230702/01.03.01_60/en_30230702v010301p.pdf
7. ETSI T. R. 102 376-1 V1. 2.1 (2015-11) «Digital Video Broadcasting (DVB) //Implementation guidelines for the second generation system for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications. Part. – V. 1. https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/102300_102399/10237601/01.02.01_60/tr_10237601v010201p.pdf
8. Antiufrieva L, Iansitov K., Ivchenko A., Dvorkovich A. Features of frequency synchronization algorithms DVB-S2 (X) for LEO satellites //2021 23rd International Conference on Digital Signal Processing and its Applications (DSPA). – IEEE, 2021. – P. 1-4. https://doi.org/10.1109/DSPA51283.2021.9535822
9. Антюфриева Л. А., Янситов К. К., Дворкович А. В. Алгоритмы синхронизации физического уровня для сигнально-кодовой конструкции, повышающей помехоустойчивость режима vl-snr стандарта dvb-s2x //Журнал радиоэлектроники. – 2021. – №. 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.8.9
10. Li Qing, Zeng Xiaoyang, Wu Chuan, Zhang Yulong, Deng Yunsong, J. Han Optimal frame synchronization for DVB-S2 //2008 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). – IEEE, 2008. – С. 956-959. https://doi.org/10.1109/ISCAS.2008.4541578
11. Iansitov K., Dorokhin S., Levichev S., Antiufrieva L., Dvorkovich A. Low complexity DVB-S2X frequency synchronization for LEO satellites //2021 International Conference Engineering and Telecommunication (En&T). – IEEE, 2021. – P. 1-5. https://doi.org/10.1109/EnT50460.2021.9681762
12. Harris F. Band edge filters: Characteristics and performance in carrier and symbol synchronization //WPMC-2010. – 2010. – P. 11-14.
13. Rice M. Digital Communications: A Discrete-Time Approach. Upper Saddle River, N.J., Pearson Prentice Hall. 2009, 778 p.
Для цитирования:
Левичев С.А., Янситов К.К., Дорохин С.В., Дворкович А.В. Сравнительный анализ точности алгоритмов частотной синхронизации для системы спутниковой связи на основе сигнала DVB-S2. // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – №. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.23 (In Russian)