М.А. Крячко1

1 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

1 АО «ЛУКОЙЛ-Технологии» (Москва, Россия)

1 mike_kr@mail.ru

Постановка проблемы. На сегодня одной из актуальных задач является поиск путей повышения эффективности использования полосы частот канала передачи при сохранении высокой достоверности приема сообщений телекоммуникационной системой. Особенно это важно для таких развивающихся многоканальных радиотехнических систем, как спутниковые и сотовые, а также при трансляции больших объемов информации при передаче видеоизображений в цифровом телевидении высокого качества, в видеоконференциях, как наиболее перспективных средствах телекоммуникаций и связи

Цель. Исследовать возможность повышения помехоустойчивости приема путем моделирования спектрально-эффективных сигналов, обладающих высокой скоростью спада уровня энергетического спектра при обеспечении необходимой достоверности приема сообщений.

Результаты. Приведены результаты моделирования спектрально-эффективных сигналов на основе атомарных функций, что позволило сформировать ортогональные последовательности, подобные функциям Уолша и Хаара. Показано, что эффект достигается заданием концентрации энергии в полосе частот и обеспечением требуемой скорости спада уровня внеполосных излучений. Введена межсимвольная интерференция, позволяющая снизить значения пик-фактора колебаний, что очень важно в радиосистемах с ограниченным энергоресурсом. Разработана методика численного нахождения форм спектрально-эффективных сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией, в том числе и сигналов с межсимвольной интерференцией на основе атомарных функций Кравченко-Рвачева.

Практическая значимость. Применение предложенной методики позволит разрабатывать модемы, работающие в частотно-ограниченных каналах перспективных сетей 6G.

Крячко М.А. Спектральные характеристики и помехоустойчивость прием спектрально-эффективных сигналов перспективных телекоммуникационных систем // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2025. Т. 23. № 4. С. 36−48. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202504-05

1. Аmoroso F. Pulse and Spectrum Manipulation in the Minimum (Frequency) Shift Keying (MSK) Format // IEEE Transactions on Communications. March 1976. V. 24. № 3. P. 381−384. DOI: 10.1109/TCOM.1976.1093294.
2. Kalet I. A Look at Crosstalk in Quadrature-Carrier Modulation Systems // IEEE Transactions on Communications. September 1977. V. 25. № 9. P. 884−892. DOI: 10.1109/TCOM.1977.1093925.
3. Huang J.C.Y., Feher R., Gendron M. Techniques to Generate ISI and Jitter-free Bandlimited Nyquist Sygnals and Method to Analyze Jitter Effects // IEEE Trans. Magn. November 1979. V. COM-27. № 11. P. 1700−1711.
4. Макаров С.Б., Цикин И.А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. М.: Радио и связь. 1988. 304 с.
5. Спутниковая связь и вещание: Cправочник / Под ред. Л.Я. Кантора М.: Радио и связь. 1997. 528 с.
6. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. М.: Издательский дом Вильямс. 2003. 1104 c.
7. Крячко М.А. Предложения по повышению спектральной эффективности сигналов систем подвижной радиосвязи // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Техника телевидения. 2022. № 2. С. 71−78.
8. Бердышев В.П., Филатов В.И., Закутин А.А., Пугачев И.В. Математическая модель вычисления функции неопределенности многочастотных когерентных зондирующих сигналов для диагностирования коротковолновых радиоканалов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2024. № 1. С. 6−14. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202401-02.
9. Себекин Г.В., Маслов А.А., Щурков А.О. Моделирование совместного обслуживания мультисервисного трафика реального времени и эластичного трафика данных в сетях на базе космических аппаратов с высокой пропускной способностью // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2024. № 2. С. 11−22. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202401-02.
10. Чуриков Д.В., Кравченко В.Ф. Цифровая обработки сигналов атомарными функциями и вейвлетами. М.: Техносфера. 2019. 182 с.
11. Peter Hammarberg, Julia Vinogradova. Architecture, Protocols and Algorithms for Location-Aware Services in Beyond 5G Networks // Cornell University. 2022. URL: https://arxiv.org/pdf/2211.14781.pdf. (27.02.2024).