Д.В. Иванов1, В.А. Иванов2, Н.В. Рябова3, А.Р. Лащевский4

1–4 Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола, Россия)

1 IvanovDV@volgatech.net, 2 IvanovVA@volgatech.net, 3 RyabovaNV@volgatech.net, 4 Lashhev-skijAR@volgatech.net

Постановка проблемы. Одна из задач ионосферной коротковолновой (КВ)-связи – повышение достоверности передачи сообщений. Для ее решения предлагается использовать метод частотно-временно́го разнесения передаваемых с повторением сигналов. Однако подход с применением непрерывного сигнала с линейной частотной модуляцией в качестве носителя информации и диагностирующего на сегодняшний день недостаточно изучен. При передаче данных малого объема можно применять режим низкоскоростной передачи, который использует типы сигналов, применяемые в сенсорной диагностике [1]. В этом режиме короткое сообщение повторяется несколько раз во всех возможных каналах связи. Одновременная диагностика этих каналов позволяет выбрать наиболее подходящие из них для передачи данных [2, 3]. Такой подход направлен на обеспечение практически достоверной передачи сообщения. Одновременное применение методов сверхширокополосной сенсорной диагностики частотных каналов КВ-связи и частотно-временно́го разнесения при передаче связных сигналов, позволяющее существенно повысить достоверность передачи сообщений, является актуальной научной задачей.

Цель. Развить и экспериментально апробировать метод повышения достоверности передачи коротких повторяющихся сообщений на основе метода частотно-временно́го разнесения каналов и их сенсорной диагностики.

Результаты. Развит метод частотно-временно́го разнесения сигналов с одновременной диагностикой всего множества допустимых ионосферных каналов. Экспериментально показано, что модифицированный метод позволяет в условиях «плохих» квазизенитных радиоканалов ионосферной КВ-связи достигать безошибочной передачи малых объемов информации.

Практическая значимость. Представленный подход может быть использован для передачи короткого сообщения на дальние и сверхдальние расстояния при радиосвязи как со стационарными, так и с подвижными объектами. Предлагаемая в работе система позволяет решить задачу передачи небольших объемов данных в удаленных районах с недостаточным покрытием инфокоммуникационными сетями.

Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Лащевский А.Р. Повышение достоверности приема коротких сообщений путем одновременного использования частотно-временно́го разнесения и сенсорной диагностики // Электромагнитные волны и электронные системы. 2024. Т. 29. № 6. С. 54−63. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202406-07

1. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В. и др. Активно-пассивный радиосенсор для повышения эффективности КВ-связи // Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2023. Т. 3. № 1. С. 7–12.
2. PA3FWM's homepage [электронный ресурс]. Chirp reception and interpretation. URL: https://pa3fwm.nl/technotes/tn06.html (дата обращения: 25.06.2024).
3. PRC68.COM [электронный ресурс]. RCS-5A (& RCS-5B) Chirp Sounder Receivers. URL: https://www.prc68.com/I/RCS-5A.shtml (дата обращения: 25.06.2024).
4. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Бельгибаев Р.Р. Повышение показателей качества КВ-связи при использовании предсеансовой диагностики многомерного ионосферного радиоканала // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2018. № 2(38). С. 6–32. DOI 10.15350/2306-2819.2018.2.6.
5. Stove A.G. Linear FMCW radar techniques // IEE Proceedings F (Radar and Signal Processing). IET Digital Library. 1992. V. 139. № 5. P. 343–350.
6. Watson B. FSK: signals and demodulation. Watkins–Johnson Company Tech–notes 7.5. 1980.
7. Scheiblhofer W., Feger R., Haderer A, Stelzer A. Method to embed a data-link on FMCW chirps for communication between cooperative 77-GHz radar stations // 2015 European Radar Conference (EuRAD). Paris. France. 2015. Р. 181–184. DOI: 10.1109/EuRAD.2015.7346267.
8. Barrenechea P., Elferink F., Janssen J. FMCW radar with broadband communication capability // 2007 European Radar Conference. IEEE. 2007. Р. 130–133.
9. Chen X. et al. A novel radar waveform compatible with communication // 2011 International Conference on Computational Problem-Solving (ICCP). IEEE. 2011. Р. 177–181.
10. Иванов Д.В., Иванов В.А., Елсуков А.А. Разработка и испытание аппаратно-программного комплекса для наземного мониторинга ионосферы с применением SDR-технологии, сложных зондирующих фазо-кодо-манипулированных сигналов и квадратурной обработки // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2019. № 2(42). C. 71–85.
11. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В. и др. Адаптивная фильтрация сосредоточенных помех при зондировании многомерного КВ-канала с помощью программно-аппаратного комплекса, созданного по технологии программно-конфигурируемого радио // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2016. № 3(31). С. 6–17. DOI 10.15350/2306-2819.2016.3.6.
12. Иванов В.А., Иванов Д.В., Рябова Н.В. и др. Первичная обработка ионограмм наклонного зондирования ионосферы // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2015. № 2(26). С. 19–26.
13. Иванов Д.В., Иванов В.А., Елсуков А.А., Рябова Н.В. Методология и макет программно-конфигурируемой системы для низкоскоростной передачи информации по ионосферному радиоканалу с высокой надёжностью // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2023. № 3(59). С. 45–57. DOI 10.25686/2306-2819.2023.3.45.