Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2022, № 6 · RADIO ENGINEERING

Technique for estimating the frequency shift of signals with carrier-in-carrier technology based on a priori information about the channel-level sync pattern

A.V. Peredry1, R.R. Saniev1, K.V. Semenov1, S.S. Semenyuk1

1 Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky, St. Petersburg, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2022.6.4 UDC 621.396.96 EDN PGARLT

Abstract

The article is devoted to the study of the possibility of estimating the frequency shift of the component components of the group signal with the combination of carrier frequencies using reference phase-shift keyed signals with a known synchrocombination structure. Analytical expressions are obtained for the additive mixture of subscriber signals with the combination of carrier frequencies, taking into account the Doppler frequency shift. The results of estimating the root-mean-square deviation of the error of the frequency shift of subscriber signals depending on the length of the sync pattern of the reference phase-shift keyed signal at different signal-to-noise ratios, obtained on the basis of simulation modeling, are presented. The results of the research can be used in solving the problems of geolocation of subscriber terminals of satellite communication systems operating on the technology of combining carrier frequencies.

  • satellite communication systems
  • carrier-in-carrier
  • frequency shift
  • sync combination
  • mutual uncertainty function
Аннотация (на русском)

Методика оценивания частотного сдвига сигналов с совмещением несущих частот на основе априорных сведений о синхрокомбинации канального уровня

Статья посвящена исследованию возможности оценивания частотного смещения компонентных составляющих группового сигнала с совмещением несущих частот с использованием эталонных фазоманипулированных сигналов с известной структурой синхрокомбинации канального уровня. Получены аналитические выражения аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот с учетом доплеровского сдвига частоты. Представлены результаты оценивания среднеквадратического отклонения ошибки частотного смещения абонентских сигналов в зависимости от длины синхрокомбинации эталонного фазоманипулированного сигнала при различных отношениях сигнал/шум, полученные на основе имитационного моделирования. Результаты исследований могут быть использованы при решении задач геолокации абонентских терминалов систем спутниковой связи, функционирующих по технологии совмещения несущих частот.

For citation

Peredry A.V., Saniev R.R., Semenov K.V., Semenyuk S.S. Technique for estimating the frequency shift of signals with carrier-in-carrier technology based on a priori information about the channel-level sync pattern // Journal of Radio Electronics. – 2022. – No. 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.6.4

References

  1. Гордеев С.В., Зорин Э.Ф., Половников А.Ю. Использование системы спутниковой связи и радиосистем нового поколения для создания глобальной телекоммуникационной сети управления войсковыми подразделениями США. Стратегическая стабильность. 2012. №2 (59). С.47-54. https://elibrary.ru/item.asp?id=17732844
  2. Кукк К.И. Спутниковая связь: прошлое, настоящее, будущее. Москва, Горячая линия - Телеком. 2015. 258 с.
  3. Dankenberg M. Paired Carrier Multiple Access (PCMA) for Satellite Communications. Proceeding of Pacific Telecommunications Conference. 1998.
  4. Волков С.А. Применение способа совместного оценивания при ведении радиомониторинга сигналов с совмещением несущих в системах спутниковой связи. Телекоммуникации. 2010. №7. С.24-31.
  5. Сизов А.С., Топалов С.А. Метод демодуляции сигналов систем спутниковой связи с совмещением несущих частот в условиях априорной неопределенности. Часть 1. Оценка параметров положения точек созвездия сигналов с совмещением несущих частот. Телекоммуникации. 2015. №9. С.19-26. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24236348
  6. Скляр. Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Пер. с англ. Москва. Издательский дом "Вильямс". 2016. 1099с.
  7. Mengali U., Morelli M. Data-aided frequency estimation for burst digital transmission. IEEE Transactions on Communications. 1997. V.45. №1. P.23-25. https://doi.org/10.1109/26.554282
  8. Дворников С.В., Якушенко С.А., Сатдинов А.И., Журавлёв Д.А. Алгоритм оценки несущей частоты сигнала по распределенной синхрокомбинации, оптимальный по критерию минимума среднеквадратической ошибки. Труды учебных заведений связи. 2021. Т.7. №3. С.8-14. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46633570
  9. Семенюк С.С., Абакумов А.Н. Исследование влияния геометрической конфигурации разностно-дальномерной системы на точность определения местоположения абонентских терминалов спутниковых систем связи. Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2014. №644. С.40-50. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22968993
  10. Севидов В.В. Варианты реализации разностно-дальномерного метода определения координат земных станций по сигналам спутников-ретрансляторов. Сборник докладов III Международной научно-технической конференции "Радиотехника, электроника и связь". Омск, Издательский дом "Наука". 2015. С.303-308.
  11. Маринин В.М., Саниев Р.Р., Семенов К.В., Семенюк С.С. Модель оценивания вектора скорости спутника-ретранслятора по сигналам трех реперных станций. Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2021. №677. С.98-106. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46635758
  12. Логинов А.А., Марычев Д.С., Морозов О.А., Фидельман В.Р. Алгоритм вычисления функции неопределенности в задаче одновременной оценки частотно-временных характеристик сигналов. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2013. №3(27). С.62-74. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21469331
  13. UCS Satellite Database [электронный ресурс]. Union Concerned Scientists. Дата обращения: 22.03.2022. URL: https://www.ucsusa.org/resources/satellite-database