Д.В. Иванов1, В.А. Иванов2, Н.В. Рябова3, Ю.А. Ведерникова4, А.А. Чернов5

1-5 Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола, Россия)

1 IvanovDV@volgatech.net; 2 IvanovVA@volgatech.net; 3 RyabovaNV@volgatech.net; 4 VedernikovaYA@volgatech.net; 5 ChernovAA@volgatech.net

Постановка проблемы. Коротковолновая (КВ) связь обладает быстрой восстанавливаемостью, что создает ей преимущества перед трансионосферными спутниковыми системами. Если основной задачей ионосферной связи является достоверность доставки сообщений на мегаметровые расстояния, то при заданных энергетических ограничениях такая связь может быть обеспечена путем использования низкоскоростной, многократно повторяющейся передачи сообщений сигналами с расширенным спектром при сжатии их в приемнике. Повышению качества связи может также способствовать сенсорная диагностика ионосферных линий связи. В этом случае комплексная система должна осуществлять одновременную работу в двух режимах связи и диагностики, для чего необходима синхронизации как во временно́й, так и в частотной областях. Для этого, в свою очередь, требуется развитие методов и средств синхронизации с учетом характеристик модемов связи и характеристик изменчивых ионосферных радиоканалов.

Цель. Провести исследование метода синхронизации работы пространственно-разнесенных терминалов низкоскоростной системы дальней КВ-связи во временно́й и частотной областях с учетом характеристик модема связи и радиоканала.

Результаты. Рассмотрена задача синхронизации низкоскоростных систем КВ-связи и систем сенсорной диагностики линии связи сложными сигналами типа FMCW-FSK. Обоснованы принципы синхронизации таких систем во временно́й и частотной областях. Представлен обобщенный алгоритм синхронизации. Проведен анализ влияния диаграмм направленности антенн на рассеяние во временно́й области в зависимости от протяженности радиотрассы. Экспериментально установлено, что для обеспечения синхронизации систем сенсорной диагностики линий КВ-связи размер временного окна должен быть не менее 5 мс.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при разработке автоматизированных систем синхронизации для низкоскоростной КВ-связи, обеспечивающей повышенный уровень достоверности при передаче на разных рабочих частотах повторяющихся коротких телеграфных сообщений.

Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Ведерникова Ю.А., Чернов А.А. Метод синхронизации систем низкоскоростной передачи телеграфных сообщений малого объема на КВ-трассах большой протяженности // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 12. С. 6−16. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202312-02

1. PRC68.COM [электронный ресурс] / RCS-5A (& RCS-5B) Chirp Sounder Receivers. URL: https://www.prc68.com/I/RCS-5A.shtml (дата обращения: 12.10.2023).
2. PA3FWM's homepage [электронный ресурс] / Chirp reception and interpretation. URL:https://pa3fwm.nl/technotes/tn06.html (дата обращения: 12.10.2023).
3. Иванов Д.В., Иванов В.А., Елсуков А.А., Рябова Н.В. Методология и макет программно-конфигурируемой сиcтемы для низкоскоростной передачи информации по ионосферному радиоканалу с высокой надёжностью // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2023. № 3(59). С. 44–56. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2023.3.44.
4. Фролов А.И. Синхронизация цифровых радиосистем передачи информации. М.: Сайнс-Пресс. 2008. 80 с.
5. Мазуренко Д.К., Пальцин Д.А., Фень А.С. Требования к точности синхронизации сетей радиодоступа и средств сетевой поддержки при построении системы синхронизации сигналов // Электросвязь. 2022. № 12. С. 18-21.
6. Куличков К.А., Куличкова Н.С., Чепа К.Н., Гребенников А.В. Экспериментальная оценка погрешности системы синхронизации с использованием комбинированного сигнала частотно-временной синхронизации // Успехи современной радиоэлект-роники. 2018. № 12. С. 62-66.
7. Рубан А.А., Козырев А.Н., Федотович Г.В., Логашенко И.Б. Система синхронизации многоканальных время-пролетных спектрометров, совмещающая различные моды синхронизации в единой среде // Лазеры, полупродниковые излучатели и системы на их основе. 2022. С. 26-27.
8. Иванов В.А., Катков Е.В., Чернов А.А. Устройство и алгоритмы синхронизации радиотехнических систем связи и зондирования ионосферных высокочастотных радиоканалов // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2010. Т. 2. № 2(9). С. 114-126.
9. Ivanov D.V., Ivanov V.A., Ryabova N.V., Elsukov A.A., Ryabova M.I., Chernov A.A. System of frequency providing of HF communication channels based on the new digital sounder on USRP platform // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015. Т. 9. № 3. С. 86-88.
10. ITU-R Rec. F.1487. Testing of HF Modems with Bandwidths of Up to about 12 kHz Using Ionospheric Channel Simulators. (available from International Telecommunications Union, Geneva, Switzer-land). 2000.
11. Cannon P.S., Angling M.J., Davies N.C., Willink T., Jodalen V., Jacobsen B., Lundborg B., Bröms M. DAMSON HF channel characterization – a review // Proc. MILCOM. 2000. IEEE V. 1. Р. 59–64. Los Angeles, CA, USA.
12. Cannon M. Angling, et. al. Requirements on Channel Probes for Automatic Channel Selection // Proceedings from the IEE Colloquium on Frequency Selection and Management Techniques for HF Communications. 1996
13. Вертоградов Г.Г., Хоружий О.С. Оценка угловых характеристик декаметровых волн по результатам ЛЧМ-зондирования ионосферы // Материалы XXI Всеросс. науч. конф. «Распространение радиоволн». 2005. Т. 2. С. 307-311.