Цифровым моделированием получены зависимости
вероятности ошибки декодирования от отношения
сигнал-шум для различных видов дополнительной
относительной фазовой манипуляции начальной фазы
модулированной псевдослучайной последователь-
ностью высокочастотной несущей: ФМ2 (начальная
фаза — 0°, ФМ4 (начальная фаза — 0° или 90°) и ФМ8
(начальная фаза — 0°, 45°, 90°,135°). Полученные на
104 реализациях результаты представлены на рис.2.
Наибольшая помехоустойчивость (около -10 дБ) до-
стигается при кодировании 8 бит. Наименьшая -5 дБ
при кодировании 10 бит. Результаты моделирования
подтверждаются физическим экспериментом, рис. 3.
Испытания макета проводились с использованием
тестовых сигналов и реального видео сигнала. Рабочая
частота макета устанавливалась в диапазоне 3–4 ГГц.
Для этого диапазона изготовлены широкополосные
усилители мощности и антенны.
При испытаниях передавался видеосигнал, соз-
даваемый WEB камерой. Данные на радиосистему
подавались по протоколу UART с тактовой частотой
1 МГц. Средняя скорость данных составляла примерно
500 кБит/с. Видеосигнал принимался с удовлетво-
рительным качеством при отношении сигнал/шум на
входе приемника в полосе 56 МГц до -10 дБ. Примерно
такая же помехоустойчивость обеспечивается и по
узкополосной помехе.
Для сравнения можно отметить, что радиоканалы
Wi-Fi при передаче видеоинформации и системы циф-
рового телевидения перестают работать в присутствии
широкополосных и узкополосных помех при отношении
сигнал/шум +10…+20 дБ.
Работоспособность системы связи при малых отно-
шениях сигнал/шум сохраняется и при использовании
псевдослучайной перестройки частоты. Для повыше-
ния скрытности и помехозащищенности перестройка
частоты осуществляется в широком диапазоне. Спектр
излучаемого сигнала в режиме постоянного изменения
рабочей частоты показан на рис. 4.
При скорости пере-
ключений частоты от 10
до 100 скачков в секунду
сохраняется непрерывная
передача видеосигнала.
С ростом частоты переклю-
чений уменьшается ско-
рость передачи данных.
Поэтому в реальном
случае скорость следует
оптимизировать.
Внешний вид приемной
части экспериментальной
установки показан на рис. 5
Полевые испытания мо-
бильного макета системы
радиосвязи показали по-
ложительные результаты:
•
дальность передачи
видео на террито-
рии дачной за-
стройки превышает
1 км при мощности
передатчика 0,3 Вт;
хорошие усло-
вия распространения радиоволн обеспечивают
высокое качество видео даже на максимальной
дальности;
•
в условиях городской застройки в присутствии
большого количества автомашин дальность умень-
шается, качество видео ухудшается из-за много-
лучевого распространения; экспериментально
полученная дальность составила 800 м.
С целью устранения недостатков описанной системы
радиосвязи проведена разработка и исследование
возможности применения другого широкополосного
сигнала.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ
ДИСКРЕТНО-КОДИРОВАННОГО
ПО ВРЕМЕНИ, ЧАСТОТЕ И ФАЗЕ СИГНАЛА
С целью повышения помехозащищенности системы
радиосвязи и повышения качества ее работы сделана
попытка применить другой широкополосный сигнал.
В новом варианте радиосистемы широкополосный
сигнал формируется с использованием дискретной
частотной и фазовой манипуляции высокочастотной
несущей псевдослучайной последовательностью
(ПСП). Первые 4 бит цифровой информации переда-
ются в циклическом сдвиге частоты матрицы Костаса
Рисунок 2.
Зависимости вероятности ошибки от отношения сигнал-
шум для различных видов дополнительной относительной фазовой
манипуляции периода М-последовательности: ФМ2, ФМ4 и ФМ8
Рисунок 4.
Спектр излучаемого
сигнала в режиме постоянного
изменения рабочей частоты (мас-
штаб по частоте 100 МГц в клетке)
Рисунок 5.
Экспериментальная
установка для исследования
характеристик радиосистемы
(приемная часть)
Рисунок 3.
Помехоустойчивость системы радиосвязи при приеме
тестового сигнала в смеси с аддитивным гауссовским шумом (кодиро-
вание 8 бит)
60
СБОРНИК ДОКЛАДОВ
МЕЖВЕДОМСТВЕННАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
2017
