ВІСНИК УНІВЕРСИТЕТУ "УКРАЇНА"

Серія "Інформатика, обчислювальна техніка та кібернетика"

ОЦІНКА ЗАВАДОСТІЙКОСТІ БІНАРНОГО МОДЕМУ ШУМОВИХ СИГНАЛІВ МЕТОДОМ ХАРАКТЕРИСТИЧНИХ ФУНКЦІЙ





PDF версія

УДК 004.056

 

ОЦІНКА ЗАВАДОСТІЙКОСТІ БІНАРНОГО МОДЕМУ ШУМОВИХ СИГНАЛІВ МЕТОДОМ ХАРАКТЕРИСТИЧНИХ ФУНКЦІЙ

 

DOI 10.36994/2707-4110-2019-2-23-06

 

С. М. Первунінський1, д.т.н., професор, cherkpervun@rambler.ru

В. В. Олексюк2, аспірант, Черкаський державний технологічний університет, Черкаси, Україна, vadim.oleksuk@gmail.com

 

Анотація. Питання удосконалення модемів з шумовими сигналами передбачає підвищення точності теоретичної оцінки завадостійкості запропонованих методів демодуляції інформаційних складових сигналів. Важливою явля­ється задача оцінки завадостійкості цифрових модемів, що дає змогу інженерам ще на етапі проектування з’ясувати перспективність розробки системи. У статті досліджується завадостійкість бінарного цифрового модему з фазовою маніпуляцію шумового сигналу типу білого гауссового шуму та автокореляційним алгоритмом його прийому.

У роботі наведена методика обчислення завадостійкості демодулятора, для випадку коли у функціоналі для оцінки прийнятого інформаційного біту містяться складові з різними законами розподілу ймовірностей. Представлена методика базується на математичному апараті характеристичних функцій, що дозволяє визначити потенційну завадостійкість цифрового модему, забезпечуючи зменшення розбіжностей між теоретичними та експериментальними даними визначення імовірності помилки.

Підводячи підсумки всього дослідження, варто відзначити наступні результати: 1 виконано аналіз завадостійкості цифрового бінарного модему шу­мових сигналів з використанням математичного апарату характеристичних функцій при автокореляційному алгоритмі роботи демодулятора шумових сигналів гауссового типу при наявності адитивної гауссової завади; 2 знай­дено аналітичний вираз для обчислення характеристичної функції щільності розподілу випадкової величини на виході бінарного цифрового корелятора; 3 отримано співвідношення для визначення потенційної завадостійкості демо­дулятора. Результати дослідження показали, що застосування даної методики усуває суттєві розбіжності між результатами теоретичної оцінки завадостійкості демодулятора та результатами його імітаційного моделювання.

Ключові слова: автокореляційна система зв’язку, бінарний модем, шумовий сигнал, завадостійкість, характеристична функція.

 

EVALUATION NOISE IMMUNITY OF THE BINARY DIGITAL MODEM WITH

SIGNALS TYPE NOISE USING THE CHARACTERISTIC FUNCTION METHOD

 

S. Pervuninsky1, Dr.Tech.Sc., professor, cherkpervun@rambler.ru

V. Oleksjuk2, Postgraduate student Cherkasy State Technological University, Cherkassy, Ukraine, vadim.oleksuk@gmail.com

 

Abstract. The issue of improving modems with noise signals implies increasing the accuracy of theoretical estimation of noise immunity of the proposed methods of demodulation of information components of signals. Important is the task of assessing the immunity of digital modems, enabling engineers to ascertain the prospect of system development at the design stage. The article investigates the noise immunity of a binary digital modem with phase manipulation of the noise signal and the autocorrelation algorithm of its reception, which uses as noise carrier Gaussian signals.

The paper presents a technique for calculating the bit error rate (BER) in a demodulator, which is characterized by the fact that the functional for estimating the received information bit contains components with different laws of probability distribution. The presented methodology is based on a mathematical apparatus of characte­ristic functions, which allows determining the potential noise immunity of a digital modem, providing a reduction of the discrepancies between theoretical and experimental data for determining the BER.

Summing up the whole research it is worth noting the following research results: 1 noise immunity analysis of digital binary modem of noise signals was performed
using mathematical apparatus of characteristic functions at autocorrelation method of operation of Gaussian type noise signal demodulator in the presence of Gaussian additive interference;
2 an analytical expression was found to calculate the characteristic density function of the random variable distribution at the output of a binary digital correlator; 3 the ratio was obtained to determine the potential noise immunity of the demodulator. The results of the study showed that the application of this technique eli­minates significant differences between the results of the theoretical evaluation of the noise immunity of the demodulator and the results of its simulation.

Keywords: autocorrelation communication system, binary modem, noise signal, noise immunity, characteristic function.



Номер сторінки у виданні: 0

Повернутися до списку новин