А.В. Башкиров – д.т.н., доцент, зав. кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры  ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: kipr@vorstu.ru

А.В. Крисилов − к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник,

ФГКВОУ ВО ВУНЦ ВВС 

«Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия) E-mail: alexph@mail.ru В.В. Машин – аспирант,  кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, 

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: kipr@vorstu.ru

А.В. Муратов – д.т.н., профессор,  кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, 

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: kipr@vorstu.ru

М.В. Хорошайлова – к.т.н., ст. преподаватель, 

кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, 

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: kipr@vorstu.ru

Постановка проблемы. Постоянный рост скоростей и объемов передачи данных в сфере телекоммуникаций ведет к возрастанию роли взаимных помех, создаваемых различными типами устройств, повышению зашумленности каналов связи и вероятности ошибок передачи данных. Исследование вероятностей битовых и символьных ошибок является одной из ключевых задач в развитии цифровых систем связи. В настоящее время в беспроводных цифровых системах связи широко применяются сигналы с квадратурной амплитудной модуляцией QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Данный тип сигналов отличается высокой спектральной эффективностью, что является основополагающей причиной, которая определяет их широкое распространение. Численное моделирование, в том числе с использованием программной среды MATLAB, эффективно применяется для исследований каналов связи при различной сигнально-помеховой обстановке и расчета вероятностей битовых и символьных ошибок. 

Цель. Рассмотреть влияние цифровых помеховых сигналов на вероятность ошибок приема сигнала с 16-QAM-модуляцией. Провести численное моделирование в среде MATLAB с целью определения видов модуляции помех, которые вызывают максимальную вероятность ошибок приема, для соотношения сигнал/шум в диапазоне 0…10 дБ и помеха/шум в диапазоне  0…10 дБ. Провести анализ вероятностей ошибок приема сигналов при наличии помех.

Результаты. На основании численного моделирования приема сигналов с 16-QAM-модуляцией при наличии шумов и помех установлено, что воздействие помеховых QPSK-сигналов вызывает больше битовых ошибок, чем воздействие 16-QAMсигналов. Кроме соотношения мощностей информационного сигнала, шумов и помех на вероятность битовых ошибок существенно влияет величина частотного сдвига между информационным и помеховым сигналом. Увеличение частотного сдвига приводит к росту количества битовых ошибок, что связано с вращением сигнального созвездия помехового сигнала. Предельная величина частотного сдвига, после превышения которой прекращается рост вероятности битовых ошибок, зависит от длины битовой последовательности.  

Практическая значимость. Полученные результаты могут использоваться для выбора оптимальных параметров помех для эффективного подавления 16-QAM-сигналов, а также для повышения электромагнитной совместимости средств радиосвязи.

1. Костюков А.С., Башкиров А.В., Никитин Л.Н., Бобылкин И.С., Макаров О.Ю. Помехоустойчивое кодирование в современных форматах связи // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2019. Т. 15. № 2.
2. Скляр Б. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение. М.: Издательский дом «Вильямс». 2004.
3. Карлов А.М., Волхонская Е.В., Гоза Н.С. Модельные исследования коэффициента битовых ошибок в канале связи с мелкомасштабными рэлеевскими замираниями // Радиотехника. 2019. № 2. С. 52−55. DOI: 10.18127/j00338486-2019(02)-10.
4. Amuru S.D., Buehrer R.M. Optimal jamming against digital modulation // IEEE Transactions on Information Forensics and Security. 2015. V. 10. № 10. P. 2212−2224.
5. Simon M.K., Alouini M.S. Digital Communication over Fading Channels – A Unified Approach to Performance Analysis. 1st Ed. Wiley. 2000.