С
труктура сверх-
широкополосных
квазирадио-
сигналов (СШП КРС)
подобна узкополосным
радиосигналам, однако
условие относительной
узкополосности для
них может не выпол-
няться, при этом сигнал
имеет, как правило,
менее одного высоко-
частотного колебания
на интервале длитель-
ности. Известные
результаты по решению
задач обнаружения или
оценки параметров уз-
кополосного радиосигнала не могут быть использованы
применительно к СШП КРС, поскольку при получении
известных результатов существенно используется
условие относительной узкополосности. Для сигналов
такого вида неприменимы как традиционные методы
генерации, излучения, приема и обработки сигналов,
так и соответствующие технические средства обработ-
ки, основанные на преобразовании Фурье, использую-
щие резонансные свойства элементов и устройств.
Большинство радиофизических систем являются
узкополосными и используют в качестве несущего
колебания для передачи информации гармониче-
ские сигналы. Узкополосность оказывает влияние на
эффективность функционирования радиофизических
систем, поскольку количество информации, переда-
ваемой в единицу времени, прямо пропорционально
используемой полосе частот. Использование СШП КРС
с различными видами модуляции в системах радио-
связи и передачи данных позволит повысить скорость
передачи информации на несколько порядков по срав-
нению с существующими технологиями как узкополос-
ного, так и широкополосного беспроводного доступа
типа Wi-Fi и Wi-MAX. При этом расширение частотного
спектра сигналов позволит осуществлять передачу
при меньших отношениях сигнал/шум. Это повышает
электромагнитную совместимость беспроводных кана-
лов передачи информации, что особенно актуально для
современного общества, в котором происходит стреми-
тельный рост информационных потоков.
Существующие системы связи, использующие сверх-
широкополосные видеосигналы в качестве пере-
даваемых сигналов имеют дальности связи порядка
десятков-сотен метров. Такие системы связи недоста-
точно эффективны из-за невозможности эффективного
излучения одним антенно-фидерным устройством
сигнала с шириной полосы в несколько гигагерц при
положении максимума спектра вблизи нулевой часто-
ты, а также наличие лицензируемого диапазона частот,
который накладывает ограничения на спектральную
плотность мощности сигнала в диапазоне до 3,1 ГГц,
где и сосредоточен ее максимум.
Использование СШП КРС позволит перенести спектр
сигнала в область более высоких частот, что поспособ-
ствует решению проблемы с эффективным излучением
сигнала. Дальности связи таких систем радиосвязи
и передачи данных могут составить десятки киломе-
тров, что сопоставимо с современными системами
широкополосного беспроводного доступа, при этом
скорость передачи данных увеличится на несколько
порядков. Главным же достоинством систем радио-
связи и передачи данных, базирующихся на СШП КРС,
в отличие от существующих, является скрытность, не
позволяющая противнику даже установить факт вы-
хода в эфир абонентов, из-за низкой спектральной
мощности сигнала, а в гражданском применении —
повторно использовать занятые другими абонентами
полосы частот.
Разработка и анализ алгоритмов обнаружения
и оценки параметров СШП КРС с неизвестными ам-
плитудой, начальной фазой и длительностью позволят
внести значительный вклад в развитие статистической
радиофизики, поскольку они являются универсальны-
ми и выбором модулирующей функции можно обеспе-
чить полосу сигнала, близкую к центральной частоте,
тем самым получить необходимые выражения для
узкополосного или широкополосного радиосигнала,
а наличие или отсутствие гармонической компонен-
ты — для сверхширокополосных квазирадиосигнала
и видеосигнала, соответственно. В интересах радио-
электронной борьбы, разработанные алгоритмы позво-
лят сформировать требования к видам и параметрам
помех и определить параметры сигналов, априорное
незнание которых приведет к существенному сниже-
нию характеристик обнаружения и оценки, искажение
которых позволит оказывать воздействие на кана-
лы связи наиболее эффективным способом. Анализ
алгоритмов обнаружения и оценки параметров СШП
КРС позволит выбрать схему детектора или устрой-
ства оценки неизвестного параметра в соответствии
с потребной точностью функционирования и потен-
циальной вычислительной мощностью устройства
и положить основу практической реализации систем
радиосвязи и передачи данных нового поколения,
которые не регистрируются известными средствами
ведения радиоразведки и имеют, по сравнению с со-
временными системами широкополосного беспровод-
ного доступа, скорость передачи данных на несколько
порядков выше при сопоставимой дальности связи.
ТИТОВ
Константин Дмитриевич,
научный сотрудник
НИИИ (РЭБ) ВУНЦ ВВС «ВВА»
(г. Воронеж)
ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ
СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ
КВАЗИРАДИОСИГНАЛОВ
С НЕИЗВЕСТНЫМИ
ПАРАМЕТРАМИ НА ФОНЕ ШУМА
38
СБОРНИК ДОКЛАДОВ
II МЕЖВЕДОМСТВЕННАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
СПЕЦИАЛЬНАЯ ПОДВИЖНАЯ РАДИОСВЯЗЬ
2017
