6-19

УДК 621.39
DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2021.1.6

ДЕКОНВОЛЮЦИЯ ШИРОКОПОЛОСНОГО КВ-СИГНАЛА,
ИСКАЖЁННОГО ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ И ЧАСТОТНОЙ
ВНУТРИМОДОВОЙ ДИСПЕРСИЕЙ

Д. В. Иванов, В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Овчинников
Поволжский государственный технологический университет,
Российская Федерация, 424000, Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
E-mail: IvanovDV@volgatech.net

АННОТАЦИЯ

Исследования относятся к области распространения широкополосных волновых пакетов в ионосферном КВ-радиоканале. Решалась задача деконволюции широкополосного КВ-сигнала, искажённого действием поляризационной и частотной внутримодовой дисперсии при его распространении в каналах с полосой 1 МГц из диапазона одномодового распространения. Учитывалось, что в процессе обработки сигнала методом деконволюции возникают ошибки, приводящие к уменьшению отношения сигнал/шум. Негативное влияние на данное отношение оказывает также изменчивость среды распространения сигнала. Для преодоления изменчивости использовался метод адаптации. Его верификация потребовала разработки экспериментального макета, реализующего метод адаптивной деконволюции. На основе полученных на радиотрассе о. Кипр – г. Йошкар-Ола экспериментальных данных доказано, что применение в КВ-диапазоне адаптивной деконволюции позволяет корректировать изменчивую внутримодовую поляризационную и частотную дисперсию. Однако при этом канальные шумы увеличивают своё действие.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

деконволюция; широкополосный КВ-сигнал; поляризационная внутримодовая дисперсия; частотная внутримодовая дисперсия; адаптивное эквалайзирование.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ (pdf)

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 20-07-00268, № 19-07-00629.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Koski E., Nieto J., Thompson M. and Russell J. RF Performance Implications of Wideband HF Waveforms // 2014 IEEE Military Communications Conference. Baltimore, MD. 2014. Pp. 1491-1497. doi: 10.1109/MILCOM.2014.246.
2.   Mostafa M. G. and Haralambous H. Wideband Channel Availability Statistics over the High Frequency Spectrum in Cyprus // 2018 2nd URSI Atlantic Radio Science Meeting (AT-RASC). Meloneras. 2018, Pp. 1-4. doi: 10.23919/URSI-AT-RASC.2018.8471564
3.   Furman W. N., Nieto J. W., Koski E. N. Interference Environment and Wideband Channel Availability // The 10th Nordic Conference on HF Communications. Sweden, 2013. Pp. 4.2.1-4.2.10.
4.   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
5.   Studying the parameters of frequency dispersion for radio links of different length using software-defined radio based sounding system // V. A. Ivanov, D. V. Ivanov, N. V. Ryabova et al. // Radio Science. 2019. Vol. 54. Pp. 34–43. doi: 10.1029/2018RS006636
6.   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
7.   Исследование регулярной и стохастической дисперсии в ионосферных широкополосных высокочастотных радиоканалах / В.А. Иванов, Д.В. Иванов, Н.Н. Михеева и др. // Нелинейный мир. 2012. Т. 10. № 10. С. 678-686.
8.   Manman Z., Yongshou D., Rongrong W. and Peng Z. Double deconvolution method in time-frequency domain for the non-stationary seismogram // 2015 IEEE 5th International Conference on
Electronics Information and Emergency Communication. Beijing, 2015. Pp. 305-308. doi: 10.1109/ICEIEC.2015.7284545
9.   Stefan W., Garnero E., Renaut R. A. Signal restoration through deconvolution applied to deep mantle seismic probes // Geophysical Journal International. 2006. Vol. 167, Iss. 3. Pp. 1353–1362. doi:10.1111/j.1365-246X.2006.03124.x
10. Perry B. A new wideband HF technique for MHz-Bandwidth spread-spectrum radio communications // IEEE Communications Magazine. 1983. Vol. 21, № 6. Pp. 28-36. doi: 10.1109/MCOM.1983.1091437
11. 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
12. Рябова М. И. ФЧХ широкополосных ионосферных каналов КВ-связи в условиях частотной дисперсии среды // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2020. № 1 (45). С. 6-17. DOI: 10.25686/2306-2819.2020.1.6
13. Ovchinnikov V.V., Ivanov D.V. Correction for dispersion distortions of frequency response of wideband HF radio channel with the use of the deconvolution method // 2020 XXXIIIrd General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science. Rome, Italy. 2020. P. 1-4. doi: 10.23919/URSIGASS49373.2020.9232379.
14. Арманд Н.А., Иванов В.А. Коррекция дисперсионных искажений широкополосных сигналов // Труды XXI Всерос. науч. конф. «Распространение радиоволн». Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. Т.1. С. 10–18.
15. Epstein M. R. Polarization of ionosphericaliy-propagated HF radio waves with application to radiocommunication // Radio Science. 1969. Vol. 4, no. 1, January. doi:10.1029/RS004i001p00053
16. 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
17. Universal ionosonde for diagnostics of ionospheric HF radio channels and its application in estimation of channel availability / D. V. Ivanov, V. A. Ivanov, N. V. Ryabova et al. // IET Conference Publications, CP741, 5 pp. doi: 10.1049/cp.2018.0473
18. System of frequency providing of HF communication channels based on the new digital sounder on usrp platform / D.V. Ivanov, V.A. Ivanov, N.V. Ryabova et al. // T-Comm. 2015. Т. 9. № 3. С. 86-88.
19. Технология программно-определяемого радио в задаче последовательного зондирования ионосферных каналов высокочастотной связи / Д.В. Иванов, В.А. Иванов, Н.В. Рябова и др. // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 7. С. 629-638.
20. Model Convolution: A Computational Approach to Digital Image Interpretation / M. K. Gardner, B. Sprague, C. G. Pearson et al. // Cellular and molecular bioengineering. 2010. Vol. 3 Pp. 163-170. doi: 10.1007/s12195-010-0101-7.

Для цитирования: Иванов Д. В., Иванов В. А., Рябова Н. В., Овчинников В. В. Деконволюция широкополосного КВ-сигнала, искажённого поляризационной и частотной внутримодовой дисперсией // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2021. № 1 (49). С. 6-19. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2021.1.6