Коптев Дмитрий Сергеевич, старший преподаватель кафедры космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Dmitry S. Koptev, Senior Lecturer of the Department of Space Instrumentation and Communication Systems
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Довбня Виталий Георгиевич, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Vitaly G. Dovbnya, Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor, Professor of the Department of Space Instrumentation and Communication Systems
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Целью исследования является разработка способа восстановления тактовой синхронизации для демодуляторов сигналов с квадратурной амплитудной манипуляцией.Методы исследования опираются на основы квазиоптимального приёма многопозиционных сигналов, теорию построения радиоприёмных систем цифровых линий связи, методы математического моделирования сигналов, теорию вероятности и математическую статистику. Использованы известные алгоритмы оценки фазы тактового колебания при наличии манипуляционной помехи, обусловленной многоуровневой модуляцией сигнала. Допущено предположение, что канал удовлетворяет условиям Найквиста, а искажающая сигнал помеха является аддитивным белым гауссовским шумом.Результаты. Осуществлена разработка способа восстановления тактовой синхронизации, заключающегося в использовании решений и приведении каждой пары смежных символов к бинарному сигналу путем их центрирования относительно нулевой точки и весового взвешивания по уровню. Представлены аналитические зависимости оценки фазы для устройства тактовой синхронизации, а также структурно-функциональные схемы реализации различных вариантов построения данного устройства в составе демодуляторов многопозиционных сигналов с квадратурной-амплитудной манипуляцией. Полученные графики составляющих флуктуационной характеристики дискриминатора устройства тактовой синхронизации свидетельствуют о том, что разработанный алгоритм позволяет разрешить противоречие между снижением манипуляционной составляющей и ростом шумовой составляющей флуктуационной характеристики.Заключение. С точки зрения помехоустойчивости оптимальной является когерентная демодуляция сигналов, однако при этом необходима тактовая (фазовая) синхронизация опорного генератора демодулятора с принимаемым сигналом, а именно обеспечение совпадения во времени тактовых импульсов в решающем устройстве с моментами окончания информационных символов. Применение разработанного способа, как показали результаты теоретических и экспериментальных исследований, позволило примерно от 0,5 до 0,7 дБ повысить помехоустойчивость демодулятора радиоприемных систем цифровых линий связи.
The purpose of the research is to develop a method for restoring clock synchronization for signals demodulators with square amplitude manipulation.Methods are based on the foundations of quasi -optimal receipt of multi -position signals, the theory of constructing radio -receiving systems of digital communication lines, methods of mathematical modeling of signals, probability theory and mathematical statistics. The well -known algorithms for assessing the phase of clusion of clusion in the presence of manipulation interference, due to a multi -level signal modulation, were used. The assumption was assumed that the channel satisfies the conditions of Naquvist, and the distorting hindrance signal is an additive white Gaussian noise.Results. The development of a method for restoring clock synchronization is implemented, which consists in using solutions and reducing each pair of adjacent symbols to a binary signal by centering them relative to the zero point and weighting by level. Analytical dependences of the phase estimate for the clock synchronization device are presented, as well as structural and functional diagrams of the implementation of various options for constructing this device as part of demodulators of multi-position signals with quadrature-amplitude manipulation. The obtained graphs of the components of the fluctuation characteristic of the discriminator of the clock synchronization device indicate that the developed algorithm allows resolving the contradiction between the reduction of the manipulation component and the growth of the noise component of the fluctuation characteristic.Conclusion. From the point of view of the noise immunity of the optimal, coherent demodulation of signals is, however, a clock (phase) synchronization of the reference generator of the demodulator with the received signal, namely ensuring the coincidence of clock impulses in the decisive device with the ends of the end of information symbols. The use of the developed method, as shown by the results of theoretical and experimental studies, allowed about 0.5 to 0.7 dB to increase the noise resistance of the demodulator of radio -receiver systems of digital communication lines.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.