ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2023. №2
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.2.12
УДК: 621.391.01
Исследование Влияния фазовых шумов модуляторов цифровых сигналов
на вероятностные характеристик при их приеме
М.В. Кулиев, Л.Е. Назаров
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН,
141190, Московская обл., Фрязино, пл. Введенского, 1
Статья поступила в редакцию 30 декабря 2022 г.
Аннотация. Приведены результаты исследований искажающего влияния фазовых шумов модуляторов цифровых сигналов, порождаемых кратковременной нестабильностью работы тактовых генераторов, на деградацию вероятностных характеристик (вероятность ошибки на бит) при приеме цифровых сигналов с двумерными «созвездиями» (сигналы с многопозиционной фазовой манипуляцией и сигналы с амплитудно-фазовой манипуляцией). Исследования выполнены для двух моделей фазовых шумов с параметрами их мощности с равномерным и нормальным законами плотности распределения значений фаз. Приведены численные оценки энергетических потерь, полученные путем теоретического вычисления и компьютерного моделирования алгоритма приема цифровых сигналов при использовании рассматриваемых моделей фазовых шумов по отношению к аддитивному белому гауссовскому канальному шуму. Показано, что энергетические потери, вычисленные с использованием аналитического соотношения для данных сигналов, представляют достаточно приближенные оценки по отношению к результатам моделирования. Показано также, что для сигналов с 2-х позиционной фазовой манипуляцией и для сигналов с амплитудно-фазовой манипуляцией с порядком манипуляции, равным 8, при наличии фазовых шумов с задаваемыми мощностями и законами плотности распределения вероятности ошибки на бит практически эквивалентны теоретическим значениям вероятностям ошибки на бит для канала с аддитивным белым гауссовским шумом – в этом случае энергетические потери практически отсутствуют. Сигналы с 8-ми позиционной фазовой манипуляцией наиболее подвержены искажающему влиянию фазового шума – энергетические потери превышают 1.5 дБ. Метод снижения энергетических потерь при приеме рассматриваемого ряда цифровых сигналов основывается на использовании тактовых генераторов с понижением мощности фазовых шумов.
Ключевые слова: цифровые сигналы, фазовый шум, нестабильность генераторов, вероятность ошибочного приема.
Автор для переписки: Назаров Лев Евгеньевич, levnaz2018@mail.ru
Литература
1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Второе издание. Москва, Издательский дом «Вильямс». 2003. 1104 с.
2. Meyr M., Moeneclaey M., Fechtel S.A. Digital communication Receivers. New York, Wiley-Interscience Publication, John Wiley and Sons, Inc. 1998. 827p.
3. Armada A.G. Understanding the Effects of Phase Noise in Orthogonal Frequency Division Multiplexing. IEEE Transactions on Broadcasting. 2001. V.47. №1. P.153-159. https://doi.org/10.1109/11.948268
Для цитирования:
Кулиев М.В., Назаров Л.Е. Исследование влияния фазовых шумов модуляторов цифровых сигналов на вероятностные характеристики при их приеме. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2023. №2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.2.12