А.С. Меркутов1

1 Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых (г. Владимир, Россия)
1 merkutov@yandex.ru

Постановка проблемы. Необходимость обеспечения высокой скорости передачи информации по беспроводным каналам цифровой связи с использованием квадратурной модуляции высокого порядка в условиях ограниченных частотных ресурсов, сложной электромагнитной обстановки, многолучевого распространения сигнала и сильной межсимвольной интерференции (МСИ) является актуальной задачей. Повысить эффективность проектирования устройств приема и обработки сигналов со сложными видами модуляции позволяют современные САПР, которые обладают библиотеками компонент формирования и обработки аналоговых и цифровых сигналов, моделей радиоканалов, а также средствами визуализации результатов моделирования, включая интерактивный контроль параметров (амплитудно-фазовое созвездие, текущее значение мощности, относительная битовая ошибка и др.).

Цель. Исследовать в условиях сильной МСИ помехоустойчивость различных схем построения демодуляторов 1024-QAM-сигналов на основе адаптивных эквалайзеров в зависимости изменения параметров сигналов, внешних помех и настроек
эквалайзера.

Результаты. Рассмотрены различные способы реализации демодуляторов сигналов с 1024-QAM модуляцией, основанные на использовании адаптивных эквалайзеров, которые позволяют минимизировать влияние МСИ. Разработаны масштабируемые модели блоков формирования и детектирования сигналов с модуляцией 1024-QAM и более высокого порядка для моделирования каналов передачи информации с многопозиционной квадратурной модуляцией. Исследованы модели демодуляторов с использованием эквалайзера на основе известной в приемнике обучающей последовательности символов и «слепого» эквалайзера с адаптацией по случайному потоку принимаемых символов. Выявлены граничные значения допустимых относительных частотных отстроек модулированного сигнала для обоих типов эквалайзеров, а также оптимальные весовые коэффициенты среднеквадратичной ошибки адаптации для заданного порогового значения относительной битовой ошибки и отношения мощности сигнала к мощности шума. Получены результаты оценки влияния интервала адаптации на сходимость итерационного процесса в условиях смещения несущей частоты сигнала на входе демодулятора.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании цифровых демодуляторов сигналов с многопозиционной квадратурной модуляцией для последующей реализации в базисе ПЛИС или технологии ASIC.

Меркутов А.С. Моделирование устройств приема и обработки 1024-QAM сигналов на основе адаптивных эквалайзеров //
Динамика сложных систем. 2025. Т. 19. № 2. С. 21–29. DOI: https://doi.org/10.18127/j19997493-202502-04

1. Дж. Прокис Цифровая связь / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь. 2000.
2. Феер К. Беспроводная связь / Под ред. В.И. Журавлева. М.: Радио и связь. 2000.
3. Treichler J.R., Agee B.G. A New Aproach to Multipath Correction of Constant Modulus Signals // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Proc. 1983. V. ASSP-31. P. 459–471.
4. Axford Jr. R.A., Milstein L.B., Zeidler J.R. A Dual-Mode Algorithm for Blind Equalization of QAM Signals: CADAMA // Proc. Asilomar-29. 1996. V. 1. P. 172–176.
5. Shahmohammadi M., Kahaei M.H. A New Dual-Mode Approach to Blind Equalization of QAM Signals // Proc. IEEE 8th Int'l Symp. Computer and Commun. 2003. P. 277–281.
6. Yang J., Wemer J.J., Dumont G.A. The Multimodulus Blind Equalization and its Generalized Algorithms // IEEE J. Selected Areas Commun. June 2002. V. 20. № 5. P. 997–1015.
7. Лопатин А.И., Меркутов А.С. Моделирование каналов передачи 256-QAM сигналов в условиях межсимвольной интерференции // Современные технологии в науке и образовании - СТНО-2023: сб. тр. VI Междунар. науч.-техн. форума: в 10 т. Т. 1. / Под общ. ред. О.В. Миловзорова. Рязань: Рязан. гос. радиотехн. ун-т. 2023. С. 197–202.
8. Abrar S., Roy A., Axford Jr. Sliced Multi-modulus Blind Equalization Algorithm // ETRI Journal. June 2005. V. 27. № 3. P. 257–266.
9. Курушин К.А., Мельников А.О. Моделирование цифровых потоков радиосвязи в среде ADS/Ptolemy. М.: СОЛОН-Пресс. 2005.