ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2023. №3
Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.3.3

УДК: 681.883.45

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ КОГЕРЕНТНОГО ПРИЕМА

ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ С СИНУСОИДАЛЬНОЙ ОГИБАЮЩЕЙ

В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ

В.Е. Денисов

РТУ МИРЭА, 119454, Москва, пр. Вернадского, 78

Статья поступила в редакцию 22 января 2023 г.

Аннотация. Цели. Основной целью данной работы является разработка методики определения параметров двоичных сигналов, при которых сигналы становятся относительно инвариантными к частотным искажениям в морской среде. Частотные искажения сигналов обусловлены неравномерностью частотной характеристики затухания морской среды. Главной частью указанной методики является оценка влияния частотных искажений сигналов на помехоустойчивость приема. В соответствии с этим определяются вероятности ошибки приемников сигналов с различными видами манипуляции, которые оптимальны при отсутствии искажений. Методы. Использованы положения прикладной гидроакустики, теории случайных процессов и теории передачи дискретных сообщений. Основное содержание. В работе рассматривалась модель однолучевого гидроакустического канала связи, характерная для глубокого моря, когда приемник или передатчик расположен в глубине моря. В качестве коэффициента передачи канала используется коэффициент передачи с гауссовской амплитудно-частотной характеристикой и линейной фазо-частотной характеристикой. Определены вероятности ошибки когерентных приемников двоичных сигналов с амплитудной, частотной и фазовой манипуляцией с синусоидальной огибающей. В качестве приемников рассматриваются когерентные приемники, оптимальные по критерию максимального правдоподобия при действии белого гауссовского шума и отсутствии искажений в морской среде. Введена логарифмическая мера увеличения вероятности ошибки, которая характеризует ухудшение помехоустойчивости за счет частотных искажений в канале. Для некоторых типичных случаев определены значения параметров сигналов, относительно инвариантных к частотным искажениям в морской среде. Результаты. Найдены выражения вероятности ошибки когерентных приемников двоичных сигналов с амплитудной, частотной и фазовой манипуляцией с синусоидальной огибающей. Введена логарифмическая мера относительного увеличения вероятности ошибки по сравнению со случаем отсутствия искажений. Определена функциональная зависимость этой меры от длительности посылки сигнала, несущей частоты и начальной фазы сигнала, а также от дальности связи и отношения сигнал/шум. На плоскости несущая частота, длительность сигнала для каждого вида сигнала построена граница области, выше которой сигналы являются относительно инвариантными к частотным искажениям в морской среде Проведено сравнение со случаем сигналов с прямоугольной огибающей. Для дальностей связи R = 1,5 км и 3 км и типичных несущих частот приведены минимальные значения длительности инвариантных сигналов.

Ключевые слова: гидроакустический канал связи, коэффициент затухания, помехоустойчивость, вероятность ошибки, дальность связи, длительность посылки сигнала, несущая частота, начальная фаза, синусоидальная огибающая.

Автор для переписки: Денисов Валерий Евгеньевич, dvemirea@mail.ru

Литература

1. Денисов В.Е. Помехоустойчивость когерентного приема двоичных сигналов с прямоугольной огибающей в гидроакустическом канале связи. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №8. С.1-24. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.8.2

2. Матвиенко В.Н., Тарасюк Ю.Ф. Дальность действия гидроакустических средств. Ленинград, Судостроение. 1983. 205 с.

3. Денисов В.Е. Аппроксимация амплитудно-частотной характеристики гидроакустического канала связи по совокупности показателей качества. 56-я Научно-техническая конференция МИРЭА. Москва, МИРЭА. 2007. Ч.2. С.71-76.

4. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. Москва, Советское радио. 1970. 728 с.

5. Денисов В.Е. Анализ искажений высокочастотного импульса с синусоидальной огибающей в морской среде на основе энергетического критерия. 59-я Научно-техническая конференция МИРЭА: Сборник трудов. Москва, МИРЭА. 2010. Ч.2. С.83-88.

6. Денисов В.Е. Корреляция между входным и выходным сигналами гидроакустического канала связи при входном сигнале в виде высоко-частотного акустического импульса с синусоидальной огибающей. Сборник научных статей 4 международной научно-практической конференции «Радиоинфоком-2019». Москва, МИРЭА. 2019. С.282-287.

7. Денисов В.Е. Корреляция сигналов в гидроакустическом канале связи при частотноманипулированном входном сигнале с синусоидальной огибающей посылок. Сборник научных статей 4 международной научно-практической конференции «Радиоинфоком-2019». Москва, МИРЭА. 2019. С.288-292.

Для цитирования:

Денисов В.Е. Помехоустойчивость когерентного приема двоичных сигналов с синусоидальной огибающей в гидроакустическом канале связи. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2023. №3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.3.3