ЦИФРОВОЙ SDR-ЭКВАЛАЙЗЕР ДЛЯ РАБОТЫ БЫСТРОЙ ПРОГРАММНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ В ДИСПЕРГИРУЮЩИХ ИОНОСФЕРНЫХ КАНАЛАХ ШИРОКОПОЛОСНОЙ КВ-СВЯЗИ
В. В. Овчинников
Поволжский государственный технологический университет,
Российская Федерация, 424000, Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
E-mail: OvchinnikovVV@volgatech.net
АННОТАЦИЯ
Решалась задача создания цифрового адаптивного эквалайзера в полосе частот широкополосной КВ-связи для преодоления негативного эффекта нелинейной фазовой дисперсии среды. Методики, алгоритмы и программное обеспечение (ПО) разработаны применительно к технологии SDR и реализованы с использованием универсальной платформы USRP N210. Применялись современные подходы к цифровой обработке сигналов. Верификация созданных алгоритмов и программного обеспечения осуществлялась в натурных экспериментах на радиотрассе о. Кипр – г. Йошкар-Ола, протяжённостью 2 600 км. В качестве физической модели программной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) использовалась модуляция типа LFMCW. Экспериментально исследовалась эффективность разработанных алгоритмов преодоления частотной дисперсии в каналах с полосой 1 МГц.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда проект № 18-19-00401.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Laraway S. A., Moradi H. and Farhang-Boroujeny B. BER performance study of HF band FB-MC-SS // 2016 IEEE International Conference on Communications (ICC), Kuala Lumpur, 2016. Pp. 1-7. doi: 10.1109/ICC.2016.7511081
2. Ivanov V. A., Ivanov D. V., Ryabova N. V., Ryabova M. I., Chernov A. A., & Ovchinnikov V. V. Studying the parameters of frequency dispersion for radio links of different length using software‐defined radio based sounding system // Radio Science. 2019. Vol. 54. Pp. 34–43. doi: 10.1029/2018RS006636
3. Zhou Q., Yue X., Zhang L., Wu X., & Wang L. Correction of ionospheric distortion on HF hybrid sky‐surface wave radar calibrated by direct wave // Radio Science. 2019. Vol. 54. Pp. 380–396. https://doi.org/10.1029/2018RS006645
4. Perry B. A new wideband HF technique for MHz-Bandwidth spread-spectrum radio communications. IEEE Communications Magazine.
1983. Vol. 21, no. 6. Pp. 28-36. doi: 10.1109/MCOM.1983.1091437
5. Dhar S. and Perry B. D. Equalized Megahertz-Bandwidth HF Channels for Spread Spectrum Communications. MILCOM 1982 – IEEE Military Communications Conference – Progress in Spread Spectrum Communications, Boston, MA, USA, 1982. Pp. 29.5-1-29.5-5. doi: 10.1109/MILCOM.1982.4805973.
6. Epstein M. R. Polarization of ionosphericaliy-propagated HF radio waves with application to radiocommunication // Radio Science. 1969. Vol. 4, no. 1. doi:10.1029/RS004i001p00053
7. Ivanova V. A., Kurkin V. I. and Ivanov V. A. Peculiarities of the HF radio wave propagation over round-the-world paths // The Institution of Engineering and Technology 11th International Conference on Ionospheric radio Systems and Techniques (IRST 2009), Edinburgh, 2009. Pp. 1-4. doi: 10.1049/cp.2009.0081
8. Иванов Д. В., Рябова М. И. Подход к использованию широкополосных сигналов в радиотехнических системах КВ-диапазона с учётом влияния частотной дисперсии ионосферы // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2019. № 2 (42). С. 6-21. DOI: 10.25686/2306-2819.2019.2.6
9. Olama M.M., Ma X., Killough S.M. et al. Analysis, optimization, and implementation of a hybrid DS/FFH spread-spectrum technique for smart grid communications // EURASIP J. Adv. Signal Process. 2015, 25 (2015). https://doi.org/10.1186/s13634-015-0208-z
10. Schmidt J.H. Using Fast Frequency Hopping Technique to Improve Reliability of Underwater Communication System // Appl. Sci. 2020. Vol 10. 1172.
11. Ovchinnikov V., Ivanov V. and Ryabova N. Effect of Season on Single Mode Propagation Band of Short-Wave Signals // 2019 Russian Open Conference on Radio Wave Propagation (RWP), Kazan, Russia, 2019. Pp. 325-328.
12. D. V. Ivanov, V. A. Ivanov, V. V. Ovchinnikov and M. I. Ryabova. Method of Training Mode of Adaptive System for Frequency Dispersion Correction in Wideband Ionospheric HF Communication Channels // 2019 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF), Saint-Petersburg, Russia, 2019, pp. 1-4, doi: 10.1109/WECONF.2019.8840628.
13. Dmitry Ivanov, Vladimir Ivanov, Vladimir Ovchinnikov, Aleksey Elsukov and Maria Ryabova. Adaptive wideband equalization for frequency dispersion correction in HF band considering variations in interference characteristics and ionosphere parameters // ITM Web Conf. Vol. 30, 2019, 29th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology” (CriMiCo’2019), Article Number 15021. Pp 1-6. doi:10.1051/itmconf/20193015021
Для цитирования: Овчинников В. В. Цифровой SDR-эквалайзер для работы быстрой программной перестройки рабочей частоты в диспергирующих ионосферных каналах широкополосной КВ-связи // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2020. № 3 (47). С. 18-27. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2020.3.18
Отдел научных программ, интеллектуальной собственности и НИРС
(8362) 68-60-13, аудитория 404 (I) – НИРС, гранты
(8362) 68-60-09, 68-60-62 аудитория 423(I) – ОИС, публикации