Моделирование процессов воздействия преднамеренных помех на сигналы систем передачи дискретных сообщений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моделирование процессов воздействия преднамеренных помех на сигналы систем передачи дискретных сообщений

Антипенский Р.В. e-mail: antic@vmail.ru

Военный авиационный инженерный университет

При проектировании и моделировании приемо-передающих радиоэлектронных устройств с помощью систем схемотехнического моделирования (ССМ), таких как OrCAD, Microcap, DesignLab и других, часто приходится использовать различные источники сигналов для проверки проектируемой схемы на предмет безискаженной передачи (преобразования) первичного сигнала. При этом имеющиеся в подобного рода программах источники сигналов не всегда в полной мере удовлетворяют запросам разработчиков. Для исследования характеристик схем в условиях воздействия реальных сигналов и помех часто приходится разрабатывать собственную модель входной смеси сигнала и помехи, а затем использовать ее при моделировании схемы в ССМ. Автором разработаны модели помех сигналам с дискретной модуляцией для проверки работоспособности проектируемого устройства в «экстремальных» условиях работы и методика анализа помехоустойчивости приема сигналов в присутствии помех. В качестве программной среды для реализации моделей выбрана система MathCAD [4], имеющая наиболее привычный с математической точки зрения интерфейс и средства интеграции с системами схемотехнического моделирования радиоэлектронных устройств.

Для радиоподавления сигналов с дискретной модуляцией (телеграфией), к которым относятся амплитудно-манипулированные (АТ), частотно-манипулированные (ЧТ) и фазоманипулированные сигналы (ФТ), в настоящее время используются сигналы с амплитудной и частотной манипуляцией, первичные сигналы которых формируются с помощью хаотической импульсной последовательности (ХИП) [1]. Математическую модель ХИП АТ помехи с использованием алгоритма формирования импульсной последовательности со случайным генерированием единичных и нулевых посылок [2] можно представить в следующем виде:

, (1)

где tз - длительность интервала задержки кодовой посылки относительно момента времени ti=0; Nи - количество импульсов в посылке; Тп - длительность кодовой посылки; Nп - количество посылок в последовательности; Р - период повторения посылок, n - случайные начальные фазовые сдвиги единичных посылок.

На рис.1 представлены результаты моделирования ХИП АТ помехи, полученные с использованием выражения (1) и алгоритма дискретного быстрого преобразования Фурье [3].

помеха сигнал дискретный сообщение

Рис.1. Результаты моделирования ХИП АТ помехи

На рис.2 представлены результаты моделирования аддитивной смеси фазоманипулированного сигнала и ХИП АТ помехи.

Рис.2. Результаты моделирования аддитивной смеси ФТ сигнала и ХИП АТ помехи

Для анализа помехоустойчивости приема дискретных сигналов в условиях воздействия помех приняты следующие ограничения и допущения:

· в качестве избирательной цепи радиоприемного устройства дискретного сигнала использован простой колебательный контур;

· детектирование сигнала и его фильтрация осуществлялись с использованием математических операций;

· при анализе помехоустойчивости приема сигнала использована функция ошибок, имеющая положительное значение в случае детектировании «единицы» при передаче «нуля» и наоборот.

На рис.3 показаны результаты анализа воздействия ХИП АТ помехи на фазоманипулированный сигнал, полученные с использованием разработанной методики.

Рис.3. Результаты анализа воздействия ХИП АТ помехи на ФТ сигнал

Разработанные модели дискретных сигналов и преднамеренных помех позволяют создавать источники аддитивных сигналов, имитирующих реальные условия работы радиоприемных устройств систем связи с дискретной модуляцией. Представленные модели и методика анализа процессов воздействия помех на сигналы используется в учебном процессе военного авиационного инженерного университета при подготовке специалистов радиоэлектронной борьбы.

Литература

1. Мельников В.Ф., Линник В.А., Воронин Н.Н., Грачев В.Н. Основы построения комплексов и средств радиоподавления радиосвязи. Часть 2. - Воронеж: ВВВИУРЭ, 1993. - 424 с.

2. Антипенский Р.В. Разработка моделей сигналов с дискретной модуляцией // Компоненты и технологии, № 6, 2007. - С. 147-151.

3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: учебник для вузов. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 751 с.

4. Richard C. Saffe. Random Signals for Engineers using MATLAB and Mathcad. - Springer - Verlag, 2000. - 376 p.

Размещено на Allbest.ru