Реализация демодулятора сигналов с прямым расширением спектра с использованием методов передискретизации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. В последние годы широкое распространение в системах связи и навигации находят сигналы с прямым расширением спектра. В частности, эти сигналы превалируют в современных системах спутниковой навигации и используются в системах связи с кодовым разделением каналов. Поэтому задачи построения демодуляторов сигналов с прямым расширением спектра приобретают ключевое значение. Особую значимость при построении демодуляторов приобретает проблема их демодуляторов по скорости следования чипов. Цель исследования состоит в том, чтобы предложить структуру демодулятора, ориентированную на решение указанной проблемы. Исследование основано на методах компьютерного моделирования.Решение. В работе переложен подход к построению демодуляторов сигналов с прямым расширением спектра, основанный на современных методах цифровой обработки сигналов. Показано, что главным преимуществом предлагаемого подхода является возможность перестройки демодулятора по чиповой скорости. На основании полученных результатов предложена схема демодулятора сигналов с прямым расширением спектра, использующего методы передискретизации. Передискретизация сигнала, в свою очередь, реализуется на основе полиномиальной интерполяции с использованием полиномов Лагранжа. Предложена структура передискретизатора, подобная структуре интерполирующего фильтра с конечной импульсной характеристикой. Представленные результаты моделирования показывают эффективность предложенного подхода.Новизна. Представляется, что распространенные в настоящее время подходы к реализации демодуляторов сигналов с прямым расширением спектра в части синхронизации по задержке не отвечают в достаточной степени современным требованиям. Построение схемы синхронизации по задержке на основе передискретизации практически не обсуждается в известных работах. В тоже время современные методы и устройства цифровой обработки сигналов позволяют обеспечить эффективную аппаратную реализацию рассматриваемой схемы. В этой связи предложенный в работе подход к построению демодуляторов представляется весьма актуальным. Значимость. Результаты работы могут использоваться при построении демодуляторов сигналов с прямым расширением спектра для широкого круга систем связи и навигации. Структура с асинхронной дискретизацией, предложенная в работе, весьма перспективна особенно для демодуляторов, перестраиваемых по чиповой скорости.

Об авторах

Е. А. Брусин

Институт радионавигации и времени АО «Обуховский завод»; Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Email: brusin.ea@sut.ru
ORCID iD: 0000-0002-6742-2705
SPIN-код: 2133-2463

Список литературы

  1. Gardner F.M. Interpolation in digital modems. Part I: Fundamentals // IEEE Transactions on Communications. 1993. Vol. 41. Iss. 3. PP. 501‒507. doi: 10.1109/26.221081
  2. Erup L., Gardner F.M., Harris R.A. Interpolation in digital modems. Part II: Implementation and performance // IEEE Transactions on Communications. 1993. Vol. 41. Iss. 6. PP. 998‒1008. doi: 10.1109/26.231921
  3. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. М.: Радиотехника, 2010. 800 с.
  4. Кинкулькин И.Е. Глобальные навигационные спутниковые системы. Алгоритмы функционирования аппаратуры потребителя. М.: Изд-во «Едитория УРСС». 2018. 325 с.
  5. Rec. ITU-R TF.1153-4 (08/2015). The operation use of two-way satellite time and frequency transfer employing pseudorandom noise code.
  6. Gardner F.M. Phaselock Techniques. John Wiley & Sons, 2005. 450 p.
  7. Mengali U., D’Andrea A.N. Synchronization Technique for Digital Receivers. New York: Plenum Press, 1997.
  8. Meyer H., Moeneclaey M., Fechtel S.A. H. Digital Communication Receivers. New York: John Wiley & Sons., 1998.
  9. Farrow C.W. A continuously variable digital delay element // Proceedings of the IEEE International Symposium on Circuits and Systems (Espoo, Finland, 7‒9 June 1988). IEEE, 1988. PP. 2641‒2645. doi: 10.1109/ISCAS.1988.15483
  10. Hogenauer E. An economical class of digital filters for decimation and interpolation // IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 1981. Vol. 29. Iss. 2. PP. 155‒162. doi: 10.1109/TASSP.1981.1163535
  11. Брусин Е.А. Реализация начальной синхронизации демодулятора сигнала с прямым расширением спектра с использованием частотной автоподстройки // XIII Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, Российская Федерация, 27–28 февраля 2024 г.). СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2024. С. 504‒509. EDN:ZGFNZS

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».