350 руб
Журнал «Радиотехника» №12 за 2016 г.
Статья в номере:
Выбор пороговых отношений сигнал/шум при приеме сигналов в метеорном канале связи с использованием полудуплексного протокола с повторной передачей по запросу
Ключевые слова: метеорный канал связи полярные коды перемежитель полудуплексный протокол ARQ формат пакета вероятности ошибок пороговые отношения сигнал/шум
Авторы:
С.В. Волвенко - доцент, кафедра «Радиотехнические и телекоммуникационные системы», Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого E-mail: volk@cee.spbstu.ru С.Б. Макаров - д.т.н., профессор, директор Института физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого E-mail: makarov@cee.spbstu.ru С.В. Завьялов - к.т.н., доцент, кафедра «Радиотехнические и телекоммуникационные системы», Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого E-mail: zavyalov_sv@spbstu.ru М.Б. Хачаянц - инженер-программист, кафедра «Радиотехнические и телекоммуникационные системы», Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого E-mail: tyler92@inbox.ru
Аннотация:
Рассмотрены особенности передачи сообщений в метеорном канале связи с применением полудуплексного протокола с повторной передачей по запросу (ARQ). Показано применение FSK-сигналов с использованием при демодуляции некогерентного по-элементного алгоритма приема и применение полярных кодов в совокупности с перемежением символов. Приведен формат пакетов для полудуплексного протокола. С целью определения вероятностных характеристик приема сообщений выполнено имитационное моделирование полудуплексного протокола без ARQ и с ARQ. Показано, что при применении ARQ оптимальные значения порогового отношения сигнал/шум лежат в пределах 1-5 дБ. Сделан вывод, что применение перемежителя позволяет снизить среднее число повторных передач при одинаковой схеме кодирования на 50% при пороговом отношении сигнал/шум 4 дБ. Отмечено, что применение невысоких пороговых отношений сигнал/шум является не лучшим выбором, так как метеорный канал связи перегружается частыми повторными передачами. Предложено значение 5-7 дБ для оптимального порогового отношения сигнал/шум с точки зрения компромисса между средним временем доставки и загруженностью канала.
Страницы: 83-93
Список источников

 

  1. Glover I.A. Meteor burst communications. I. Meteor burst propagation // Electronics & Communication Engineering Journal. August 1991. V. 3. № 4. P. 185−192.
  2. Hoff J.A. The utility of meteor burst communications // Military Communications Conference. 1988. MILCOM 88. Conference record. 21st Century Military Communications «What\'s Possible?». 1988. IEEE, San Diego, CA. 1988. V. 2. P. 565−570.
  3. Yavuz D. Meteor burst communications // IEEE Communications Magazine. September 1990. V. 28. № 9. P. 40−48.
  4. Miller S.L., Milstein L.B. A comparison of protocols for a meteor-burst channel based on time-varying channel model // IEEE Transactions on Communications. January 1989. V. 37. № 1. P. 18−30.
  5. Martin W. Abel. Meteor Burst Communications: Bits per Burst Performance Bounds // IEEE Transaction on Communication. September 1986. V. 34. № 9.
  6. Волвенко С.В., Макаров С.Б. Имитационная модель метеорной радиотехнической системы передачи сообщений. СПб.: Изд‑во Политехнического универсистета. Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2007. № 1. С. 73−85.
  7. Martin W. Abel. Meteor Burst Communications: Bits per Burst Performance Bounds // IEEE Transaction on Communication. September 1986. V. 34. № 9.
  8. Sha\'ameri A.Z. Bit-error rate performance analysis of spectrum based detector for FSK digital modulation // The 9th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC-2003). V. 2. P. 531−535.
  9. Hahn P.M. Theoretical diversity improvement in multiple frequency shift keying // IRE Trans. Commun. Syst. June 1962. V. CS‑10. P. 177−184.
  10. Turin G.L. Error probabilities for binary symmetric ideal reception through nonselective slow fading and noise // Proc. IRE. September 1958. V. 46. P. 1603−1619.
  11. Волвенко С.В., Макаров С.Б. Алгоритмы обработки радиосигналов при пакетной передаче сообщений в системах метеорной связи // Сб. трудов III Междунар. научно-технич. конф. «Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи». Воронеж. Май 1997.
  12. Miller S.L., Milstein L.B. Performance of a coded meteor burst system // Military Comm unications Conference (MILCOM \'89). Conference Record. Bridging the Gap. Interoperability, Survivability, Security. 1989. IEEE. Boston, MA. V. 2. P. 413−417.
  13. Arikan E. Channel polarization: A method for constructing capacity-achieving codes for symmetric binary-input memoryless channels // IEEE Transactions on Information Theory. July 2009. V. 55. № 7. P. 3051−3073.
  14. Trifonov P., Miloslavskaya V. Polar codes with dynamic frozen symbols and their decoding by directed search // Proceedings of IEEE Information Theory Workshop. September 2013. P. 1−5.
  15. Mackay D.J.C.. LDPC Database. URL = http://www.inference.phy.cam.ac.uk/mackay/codes/data.html.
  16. C. Ma, Lin P. Efficient implementation of quadratic permutation polynomial interleaver in turbo codes // International Conference on Wireless Communications & Signal Processing (WCSP 2009). Nanjing. 2009. P. 1−5.
  17. Goran M. Djuknic. Performance analysis of an ARQ transmission scheme for meteor burst communications // IEEE Transactions on Communications. February/march/april 1994. V. 42. № 2/3/4.
  18. Klimova L., Handley P. Meteorburst data communication protocol considerations // Proceedings of Southern African Conference on Communications and Signal Processing (COMSIG 1989). Stellenbosch. 1989. P. 7−11.