Метод визначення кiлькостi частотних елементiв на символ радiосигналiв iз внутрiшьосимвольним псевдовипадковим перестроюванням робочої частоти та частотною манiпуляцiєю

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorНагорнюк, О. А.
dc.contributor.authorБугайов, М. В.
dc.date.accessioned2022-02-17T14:40:23Z
dc.date.available2022-02-17T14:40:23Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractenIntroduction. Frequency hopping spread spectrum (FHSS) is widely used in modern digital communication systems to increase their noise immunity and intelligence protection. Radio systems using fast FHSS are characterized by a wide range of operating frequency, which leads a large number of interference at the input of the radio monitoring station, short duration of frequency elements, and division of information symbols into subsymbols transmitted at different frequencies. Review of related works. The main trends in solving problem of estimating the parameters of FHSS in most publications are related to the use of time-frequency and wavelet analysis. But this methods and algorithms do not provide estimates of frequency elements number per information symbol for fast FHSS in case of interference. Purpose and objectives of research. The purpose of this research is to develop an automated method for estimating the number of frequency elements of signals with fast FHSS per one information symbol with frequency shift keying. Methodology of research. The proposed method consists of three stages: search for interference emissions and forming of notch filters; estimating of frequency elements; estimating the number of frequency elements per information symbol. Detection of interference emissions is realized by the time criterion. On the basis of the calculated frequency parameters of such radiations notch filters are formed. Window Fourier transform and discrete spectral interpolation were used to increase the accuracy of frequency element calculations. It is shown that to ensure the required accuracy of frequency calculation in a wide range of signal to noise ratio (SNR) values, it is advisable to use Gaussian spectral interpolation and Gaussian smoothing window with the parameter 0,3. Mathematical expressions are obtained for the probability of occurrence of a set of several frequency elements in a sequence, the difference between which is close to the step of the frequency grid. A criterion and algorithm for deciding on the number of frequency elements per one information symbol, based on statistical characteristics of the differences in the denominations of adjacent frequency elements was developed. Simulation results. The efficiency and effectiveness of the developed method were tested by modeling with MATLAB software. The average probability of correctly estimating the number of frequency elements per symbol is not less than 0,9 at SNR above -10 dB. Conclusions. Obtained probabilistic characteristics can be used in the development of methods for estimating other parameters of fast FHSS signals with frequency shift keying.uk
dc.description.abstractruВ статье предложен метод определения количества частотных элементов внутри одного информационного символа частотноманипулированных радиосигналов с внутрисимвольной псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) при наличии длительных узкополосных сторонних излучений в частотном диапазоне работы радиоприемного устройства. Метод состоит из трех этапов: выявление сторонних излучений и формирования режекторных фильтров, расчет номиналов частотных элементов, определение количества частотных элементов на один информационный символ. Обнаружение сторонних излучений реализуется по временному критерию. На основе вычисленных частотных параметров таких излучений формируются режекторные фильтры, центральные частоты которых равны центральным частотам помех, а ширина полосы пропускания каждого из них − ширине спектра этого излучения. Для повышения точности расчета номиналов частотных элементов использовано оконное преобразование Фурье и дискретную спектральную интерполяцию. Погрешности определения несущей частоты сигналов малой длительности исследованы методами на основе параболической и гауссовой спектральной интерполяции при различных отношениях сигнал/шум сигнала. Показано, что для обеспечения требуемой точности вычисления частоты в широком диапазоне значений отношения сигнал/шум целесообразно использовать гауссову спектральную интерполяцию и гауссово окно сглаживания с параметром 0,3. Получены математические выражения для вероятности появления подряд совокупности с нескольких частотных элементов, разница между которыми близка к шагу сетки частот. Разработан критерий и алгоритм принятия решения о количестве частотных элементов на один информационный символ, основанный на статистических характеристиках разностей номиналов смежных частотных элементов. Приведены результаты проверки работоспособности и эффективности разработанного метода путем моделирования в программной среде MATLAB для значений отношения сигнал/шум выше -14 дБ.uk
dc.description.abstractukУ статтi запропоновано метод визначення кiлькостi частотних елементiв всерединi одного iнформацiйного символу частотноманiпульованих (ЧМн) радiосигналiв iз внутрiшньосимвольним псевдовипадковим перестроюванням робочої частоти (ППРЧ) за умов наявностi довготривалих вузькосмугових стороннiх випромiнювань у частотному дiапазонi роботи радiоприймального пристрою. Метод складається iз трьох етапiв: виявлення стороннiх випромiнювань та формування режекторних фiльтрiв, розрахунок номiналiв частотних елементiв, визначення кiлькостi частотних елементiв на один iнформацiйний символ. Виявлення стороннiх випромiнювань реалiзується за часовим критерiєм. На основi обчислених частотних параметрiв таких випромiнювань формуються режекторнi фiльтри, центральнi частоти яких дорiвнюють центральним частотам завад, а ширина смуги пропускання кожного з них – ширинi спектра цього випромiнювання. Для пiдвищення точностi розрахунку номiналiв частотних елементiв використано вiконне перетворення Фур’є та дискретну спектральну iнтерполяцiю. Похибки визначення несучої частоти короткотривалих сигналiв дослiджено методами на основi параболiчної та гаусiвської спектральної iнтерполяцiї при рiзних вiдношеннях сигнал/шум (ВСШ) сигналу. Показано, що для забезпечення необхiдної точностi обчислення частоти в широкому дiапазонi значень ВСШ доцiльно використати гаусiвську спектральну iнтерполяцiю та гаусiвське вiкно згладжування з параметром 0,3. Отримано математичнi вирази для ймовiрностi появи пiдряд сукупностi iз декiлькох частотних елементiв, рiзниця мiж якими близька до кроку сiтки частот. Розроблено критерiй та алгоритм прийняття рiшення про кiлькiсть частотних елементiв на один iнформацiйний символ, який ґрунтується на статистичних характеристиках рiзниць номiналiв сумiжних частотних елементiв. Наведено результати перевiрки працездатностi та ефективностi розробленого методу шляхом моделювання в програмному середовищi MATLAB для значень ВСШ вище -14 дБ.uk
dc.format.pagerangeС. 48-56uk
dc.identifier.citationНагорнюк, О. А. Метод визначення кiлькостi частотних елементiв на символ радiосигналiв iз внутрiшьосимвольним псевдовипадковим перестроюванням робочої частоти та частотною манiпуляцiєю / Нагорнюк О. А., Бугайов М. В. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2021. – Вип. 84. – С. 48-56. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2021.84.48-56
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46591
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 84uk
dc.subjectiнформацiйний символuk
dc.subjectвнутрiшньосимвольне псевдовипадкове перестроювання робочої частотиuk
dc.subjectчастотний елементuk
dc.subjectiнтерполяцiя спектральних вiдлiкiвuk
dc.subjectчастотна манiпуляцiяuk
dc.subjectinformation symboluk
dc.subjectfast frequency hoppinguk
dc.subjectfrequency elementuk
dc.subjectinterpolation of spectral samplesuk
dc.subjectfrequency shift keyinguk
dc.subjectинформационный символuk
dc.subjectвнутри-символьная псевдослучайная перестройка рабочей частотыuk
dc.subjectчастотный элементuk
dc.subjectинтерполяция спектральных отсчетовuk
dc.subjectчастотная манипуляцияuk
dc.subject.udc621.396.62uk
dc.titleМетод визначення кiлькостi частотних елементiв на символ радiосигналiв iз внутрiшьосимвольним псевдовипадковим перестроюванням робочої частоти та частотною манiпуляцiєюuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2021_84_48-56.pdf
Розмір:
643.82 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 84