Модель функционирования канала спутниковой связи в условиях искажений служебной части кадров нестационарными помехами
Ключевые слова:
DVB-S2, DVB-RCS, кадровая синхронизация, нестационарная помеха, помехоустойчивость, широкополосная спутниковая связьАннотация
Рассмотрены основные способы организации современных спутниковых систем связи и используемые в них способы синхронизации и передачи служебной информации, а также механизм кадровой синхронизации с точки зрения помехоустойчивости. На основании проведенного анализа предложена структурная схема имитационной модели для исследования влияния непреднамеренных помех на каналы современных спутниковых систем связи. Предлагаемая модель воздействия нестационарных помех на канал спутниковой связи учитывает влияние помех на символьную и кадровую синхронизации, механизмы выделения границ кадра, а также действие современных кодов исправления ошибок. Модель позволяет оценить влияние нестационарных помех как на информационную, так и на служебную части кадра современных систем широкополосной спутниковой связи. В качестве показателя помехоустойчивости канала спутниковой связи используется вероятность потери кадра, то есть пропуска кадра ввиду нарушения в системе кадровой синхронизации, неверного выделения границ кадра либо наличия в кадре ошибок, которые не были исправлены корректирующими кодами. С использованием указанной модели проведено исследование влияния нестационарных помех различной длительности на информационную и служебную части кадра, сравнение результатов воздействия нестационарных помех различной длительности с воздействием белого гауссовского шума. Показано, что нестационарные помехи, представляющие собой короткие шумовые импульсы, которые не влияют на информационную часть кадра, из-за исправления кодами коррекции могут снижать качество приема ввиду нарушения работы кадровой синхронизации и искажения служебной информации о сигнально-кодовой конструкции и длине кадра.
Литература
2. ETSI EN 301 545-2 V1.1.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation DVB Interactive Satellite System (DVB-RCS2); Part 2: Lower layers for Satellite standard. 2012-01.
3. Челышев В.Д., Якимовец В.В. Зарубежные радиоэлектронные системы наземного и спутникового мобильного радиосервиса // СПб: ВАС. 2012. 388 с.
4. Bejarano J.R., Miguel N.C., Ruiz P.F.J. MF-TDMA Scheduling Algorithm for Multi-Spot Beam Satellite Systems Based on Co-Channel Interference Evaluation // IEEE Access. 2019. vol. 7. pp. 4391–4399.
5. Черноусов А.В. Анализ воздействия аддитивных помех на широкополосный сигнал // Решетневские чтения. 2016. Т. 1 С. 306–308.
6. Дворников С.В., Пшеничников А.В., Манаенко С.С., Глухих И.Н. Интегральная модель помехозащищенных линий радиосвязи // Радиопромышленность. 2018. № 4(28). С. 8–14.
7. Sormunen L., Puttonen J., Kurjenniemi J. System level modelling of DVB-S2X in high throughput satellite system // 36th International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC 2018). 2018. pp. 1–4.
8. Wang G. et al. Performance Evaluation of SATCOM Link in the Presence of Radio Frequency Interference // 2016 IEEE Aerospace Conference. 2016. pp. 1–10.
9. Кантор Л.Я. Электромагнитная совместимость систем спутниковой связи // М.: НИИР. 2009. 280 с.
10. Puzko D. et al. Evaluation of Finite Discrete RRC-Pulse Parameters to Simulate DVB-S2 with LDM // 2019 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech). 2019. pp. 140–143.
11. Агиевич С.Н., Борисов В.В., Дворников С.В., Луценко С.А. Предложения по оценке эффективности преднамеренных помех элементам синхронизации сигналов спутниковых систем // Вопросы оборонной техники. 2019. № 5-6. С. 114–120.
12. Луценко С.А. Подход к расчету энергетического выигрыша при постановке помех системе цикловой синхронизации спутниковых линий связи // Журнал радиоэлектроники. 2019. № 3. 15 p.
13. Перегудов М.А., Семченко И.А. Оценка эффективности случайного множественного доступа к среде типа ALOHA при голосовых соединениях, передаче служебных команд, текстовых сообщений и мультимедийных файлов в условиях деструктивных воздействий // Труды СПИИРАН. 2019. Вып. 18. C. 887–911.
14. Паршуткин А.В., Маслаков П.А. Исследование помехоустойчивости современных стандартов спутниковой связи к воздействию нестационарных помех // Труды СПИИРАН. 2017. Вып. 53. С. 159–177.
15. Маслаков П.А., Паршуткин А.В., Фомин А.В. Модель функционирования канала спутниковой связи при воздействии нестационарных помех // Труды Военно-космической академии им. А.Ф.Можайского. 2016. Вып. 651. С. 78–83.
16. Kim P., Lee I., Oh D., Ryu J. Robust initial access technique of spread spectrum based on DVB-RCS2 standard for mobile application // 36th International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC 2018). 2018. pp. 1–5.
17. He R., Yang D., Wang H., Kuang J. Adaptive hierarchical coding and modulation scheme over satellite channels // IET Communications. 2018. vol. 13. no. 17. pp. 2834–2839.
18. Joudeh H., Clerckx B. Robust transmission in downlink multiuser miso systems: A rate-splitting approach // IEEE Transactions on Signal Processing. 2016. vol. 64. pp. 6227–6242.
19. Perez-Neira A. et al. Signal Processing for High Throughput Satellite Systems: Challenges in New Interference-Limited Scenarios // 2018. arXiv preprint arXiv:1802.03958.
20. Ali B.A.B., Zhour M., Ahmed M. Modeling and Design of a DVB-S2X system // 2019 5th International Conference on Optimization and Applications (ICOA). 2019. pp. 1–5.
21. Hao H., Chen J., Zhou Y. An irregular row weight problem resolution for DVB-S2 LDPC short frame // 2017 7th IEEE International Conference on Electronics Information and Emergency Communication (ICEIEC). 2017. pp. 45–48.
22. Floyd M.G. Interpolation in Digital Modems – Part I: Fundamentals // IEEE Transactions on Communications. 1993. vol. 41. No. 3. pp. 501–507.
Опубликован
Как цитировать
Раздел
Copyright (c) Андрей Викторович Паршуткин, Дмитрий Игоревич Бучинский
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями: Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).