С.Б. Макаров 1, А.М. Марков 2

1,2 Высшая школа прикладной физики и космических технологий,

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

1 makarov@cee.spbstu.ru; 2 markov@cee.spbstu.ru

Постановка проблемы. При пакетной передачи оценку фазы можно производить по преамбуле пакета, однако в этом случае при достаточно длинных пакетах из-за наличия эффекта Доплера будет происходить снижение помехоустойчивости. В этой связи представляет интерес использование некогерентного приема таких сигналов, что позволяет отказаться от оценки фазы по преамбуле пакета. Энергетическая эффективность некогерентной обработки рассмотрена, например, в [4], где приведены результаты некогерентного приема сигналов с фазоразностной модуляцией сигналов без межсимвольной интерференции и прямоугольной формой фазового импульса. Однако при использовании спектрально-эффективных сигналов, сформированных на основе фазовых импульсов большой длительности, и при наличии межсимвольной интерференции, такие алгоритмы являются неэффективными и необходимо оценить энергетическую эффективность оптимальных и близких к ним алгоритмов поэлементного приема и приема «в целом» последовательностей сигналов. Большое влияние на энергетическую эффективность при использовании таких алгоритмов будут оказывать параметры фазового импульса и от их выбора будут зависеть энергетические затраты при некогерентном приеме

Цель. Провести параметрический выбор по критерию минимальной вероятности ошибочного приема бита формы фазового импульса при некогерентном приеме «в целом» двоичных фазоманипулированных сигналов с межсимвольной интерференцией с использованием алгоритма Витерби.

Результаты. Рассмотрен некогерентный прием двоичных спектрально-эффективных сигналов с фазовой модуляцией для

различных значений девиации фазы, длительности и формы фазового импульса вида υ( )t = qsinp⎛⎜πt ⎞⎟ длительностью nT ⎝ nT ⎠при скорости передачи R=1/T. Для оценки помехоустойчивости при наличии аддитивного нормального белого шума использован алгоритм некогерентного приема «в целом», построенный на основе алгоритма Витерби. Показано, что проигрыш некогерентного алгоритма когерентному при оптимальных параметрах фазового импульса для некогерентного приема, составляет 0,2–0,4 дБ для удвоенной и утроенной длительности фазового импульса соответственно при вероятности ошибочного приема pош ≈10−3 −10−4 .

Практическая значимость. При некогерентном приеме спектрально-эффективных сигналов, сформированных на основе

фазовых импульсов вида υ( )t = qsinp⎛⎜πt ⎞⎟ длительностью nТ (n=1,2,3,4,…) при использовании алгоритма Витерби получены ⎝ nT ⎠

оптимальные значения pопт и qопт, при которых обеспечивается минимальная вероятность ошибочного некогерентного приема бита сообщений.

Макаров С.Б., Марков А.М. Некогерентный прием «в целом» спектрально-эффективных сигналов, сформированных на основе фазовых импульсов вида sinpx // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 12(24). С. 43−51. DOI: 10.18127/j00338486-202012(24)-04.

1. Макаров С.Б, Цикин И.А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. М: Радио и связь. 1988.
2. Макаров С.Б., Артамонов А.А., Косухин И.Л. Спектральные характеристики случайной последовательности зависимых ФМ сигналов с огибающей, описываемой полиномом n-ой степени // Техника средств связи. Сер. Техника радиосвязи. 1990. № 8.
3. Макаров С.Б., Крячко М.А., Смирнов С.М. Применение спектрально-эффективных сигналов на основе атомарных функций в задаче ЭМСРЭС // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008. № 2.
4. Окунев Ю.Б. Цифровая передачи информации фазоманипулированными сигналами. М: Радио и связь. 1991.
5. Макаров С.Б., Марков А.М. Спектрально-эффективные сигналы, сформированные на основе фазовых импульсов вида sinpx // Радиотехника. 2019. Ч. 2. № 12. С. 38–46. DOI: 10.18127/j00338486-201912(20)-06.
6. Банкет В.Л., Дорофеев В.М. Цифровые методы в спутников связи. М: Радио и связь. 1988.
7. Vasudevan K., Giridhar K., Bhaskar Ramamurthi. Nyquist-rate detection of CPM signals using the Viterbi algorithm // Proc. of the Third National Conference on Communication. Madras. Feb. 1997. Р. 85−90.
8. Jeremiah F. Hayes. The Vitervi Algorithm Applied to Digital Data Transmission // IEEE Communications Magazine. 1975. V. 13.№ 2.
9. Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь. 2000.
10. Leib H., Pasupathy S. Noncoherent block demodulation of PSK // 40th IEEE Conference on Vehicular Technology. 1990.