Н.А. Воробьев1, В.И. Джиган2, П.В. Луферчик3, П.В. Штро4

1,3,4 АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)

2 НИУ МИЭТ (Москва, Россия)

1 vorobev_na@krtz.su, 2 djigan@org.miet.ru, 3 lpv@krtz.su, 4 shtro_pv@krtz.su

Постановка проблемы. Известно, что при передаче данных через тропосферный радиоканал возникает межсимвольная интерференция, обусловленная многолучевым распространением радиосигнала, которая может приводить к значительному ухудшению качества приема передаваемой информации. Для снижения данного эффекта в приемнике часто применяются адаптивные эквалайзеры, используемые для выравнивания амплитудно-частотной характеристики канала связи. Так как
сегодня возможно построение адаптивного эквалайзера на базе различных структур, то существует проблема определения наиболее эффективной структуры эквалайзера для использования в радиосистемах тропосферной связи.

Цель. Определить наиболее эффективную структуру адаптивного эквалайзера для использования в радиосистемах тропосферной связи.

Результаты. Разработана программная тестовая среда для исследования и прототипирования адаптивных эквалайзеров, включающая основные элементы оборудования системы связи. Моделирование различных структур эквалайзеров в условиях конкретного тропосферного канала (число лучей импульсной характеристики – 4, максимальная задержка между лучами – 530 нс, частота быстрых замираний – 15 Гц), демонстрирует, что наилучшие результаты в терминах неравномерности
выровненной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) (±0,5 дБ) в этих условиях показывает эквалайзер с дробной
задержкой и обратной связью на базе рекурсивного алгоритма по критерию наименьших квадратов.

Практическая значимость. Использование наиболее эффективного адаптивного эквалайзера позволяет повысить энергетическую эффективность системы тропосферной радиосвязи, что, в свою очередь, увеличивает ее пропускную способность и дальность. Разработанная программная тестовая среда может быть использована для определения оптимальной структуры адаптивного эквалайзера, числа его весовых коэффициентов и алгоритма их вычисления при работе системы связи в заданных условиях.

Воробьев Н.А., Джиган В.И., Луферчик П.В., Штро П.В. Оценка эффективности применения адаптивных эквалайзеров c различной структурой в системах тропосферной связи // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. T. 77. № 12. С. 114–123. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202312-14

1. Кулешов И.А., Солозобов С.А., Махортов Ю.Ф., Шевченко В.В. Анализ опыта строительства тропосферных радиолиний и предложения по созданию сети тропосферной радиосвязи в арктической зоне Российской Федерации // Техника средств связи. 2019. № 1 (145).
2. Долуханов М.П. Оптимальные методы передачи сигналов по линиям радиосвязи. Изд. 2-е. М.: ЛЕНАНД. 2021.
3. Qureshi S. Adaptive equalization // Proceedings of the IEEE. 1985. V. 73. № 9. P. 1349–1387.
4. Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. M: Техносфера. 2013.
5. Дальнее тропосферное распространение ультракоротких волн / Под ред. Б.А. Введенского, М.А. Колосова, А.И. Калинина, Я.С. Шифрина. М.: Сов. радио. 1965.
6. Гусятинский И.А., Немировский А.С., Соколов А.В., Троицкий В.Н. Дальняя тропосферная радиосвязь. М.: Связь. 1968.
7. Луферчик П.В., Луферчик А.В., Галеев Р.Г., Богатырев Е.В., Штро П.В. Повышение энергетических характеристик модема тропосферной связи // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. T. 76. № 5. С. 50–54. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j20700784-202205-04.
8. Луферчик П.В., Луферчик А.В., Штро П.В., Захаров П.Н., Валиуллин Д.Р., Милованов А.А. Экспериментальное исследование модема станции тропосферной связи с энергетически эффективным режимом работы // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 4. С. 67−75. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202204-10.
9. Рекомендация МСЭ-R P. 617–5. Методы прогнозирования и данные о распространении радиоволн, необходимые для проектирования тропосферных радиорелейных систем. URL: https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.617-5-201908-I!!PDF-R.pdf.
10. What is LabVIEW? URL: https://www.ni.com/en/shop/labview.html.
11. PathWave System Design (SystemVue) URL: https://www.keysight.com/us/en/products/software/pathwave-design-software/pathwave-system-design-software.html.
12. MATLAB URL: https://www.mathworks.com/products/matlab.html.
13. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е. / Пер. с англ. М.: Издат. дом «Вильямс». 2003.
14. Джиган В.И. Особенности применения RLS-алгоритмов адаптивной фильтрации в эквалайзерах с дробной задержкой // Цифровая обработка сигналов. 2020. № 2. С. 3–12.
15. Воробьев Н.А., Джиган В.И., Луферчик П.В., Штро П.В. Программная среда для исследования и прототипирования адаптивных эквалайзеров для систем связи. // Труды 7-й Всеросс. науч.-технич. конф. «Системы связи и радионавигации»
    (Сибирский федеральный университет, 25–26 октября 2023 г.). г. Красноярск, Россия, 2023. С. 29–32.
16. Воробьев Н.А., Луферчик П.В., Штро П.В., Богатырев Е.В. Исследование характеристик нестационарности тропосферного канала связи // Ural Radio Engineering Journal. 2023. № 7(2). С. 123–136. DOI: 10.15826/urej.2023.7.2.002.