Д.В. Иванов1, В.А. Иванов2, М.И. Рябова3, В.В. Овчинников4

1-4 Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола, Россия)

1 IvanovDV@volgatech.net; 2 IvanovVA@volgatech.net; 3 RyabovaMI@volgatech.net; 4 OvchinnikovVV@volgatech.net

Постановка проблемы. На сегодняшний день надежная и скрытная передачи данных в КВ-диапазоне актуальна как для гражданских служб, так и ведомственных учреждений. Широкополосная КВ-связь может стать альтернативой спутниковой и тропосферной связи, обеспечивая высокую помехоустойчивость и скрытность передачи. Однако ионосферный КВ-канал характеризуется ограниченной шириной полосы, обусловленной внутримодовой дисперсией, и изменчивостью своих структурных функций в медленном геофизическом времени.

Цель. Представить анализ влияния внутримодовой дисперсии в широкополосных ионосферных каналах, а также методы и средства, позволяющие скомпенсировать ее влияние и повысить скрытность широкополосных систем КВ-связи.

Результаты. Предложена технология эквалайзирования на основе метода обратной фильтрации с учетом широкой полосы
(1 МГц) канала. В ходе выполненного анализа показано, что надежная скрытная передача данных возможна преимущественно при одномодовом распространении. В результате проведенных экспериментальных исследований дополнительной скрытности и энергетического выигрыша при коррекции внутримодовой дисперсии установлен достигаемый выигрыш по мощности (приблизительно в 44 раза), позволяющий значительно улучшить энергетическую скрытность систем передачи информации. Экспериментально подтвержден эффект дополнительного увеличения структурной скрытности системы. Показано, что в результате действия внутримодовой дисперсии сигнал может не обнаруживаться, а при ее коррекции он эффективно «сжимается» и уверенно выделяется над шумами. Описана технология широкополосной КВ-связи в условиях внутримодовой дисперсии.

Практическая значимость. Представленные результаты подтверждают, что использование адаптивного эквалайзера позволяет улучшить надежность и скрытность связи, а также уменьшить потребляемую мощность при передаче как на короткие, так и на большие расстояния.

Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова М.И., Овчинников В.В. Эффекты дисперсии в ионосферных радиоканалах. Ч. 3. Внутри-модовая дисперсия и технология широкополосной КВ-связи // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 1. С. 24−36.
DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202501-02

1. Иванов Д.В. Методы и математические модели исследования распространения в ионосфере сложных декаметровых сигналов и коррекция их дисперсионных искажений: Монография. Йошкар-Ола: МарГТУ. 2006. 268 с.
2. Аджемов С.С., Лобов Е.М., Кандауров Н.А., Лобова Е.О., Липаткин В.И. Алгоритмы оценки и компенсации дисперсионных искажений широкополосных сигналов ионосферных радиолиний связи // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2021. Т. 13. № 5. С. 57-74.
3. Ivanov V.A., Ivanov D.V., Ryabova N.V., Ryabova M.I., Chernov A.A., Ovchinnikov V.V. Studying the parameters of frequency dispersion for radio links of different length using software‐defined radio based sounding system // Radio Science. 2019. № 54. Р. 34–43. DOI: https://doi.org/10.1029/2018RS006636.
4. Salous S., Khadra L. Measuring the coherence of wideband dispersive channels // Electronics & Communication Engineering Journal. 1989. V. 1. № 5. P. 205−209. DOI: https://doi.org/10.1049/ecej:19890042.
5. Ivanov D.V., Ivanov V.A., Ryabova N.V., Ovchinnikov V.V. Coherent Bandwidth of HF Communication Channels Enabling the Change of Intramode Dispersion Type // 2023 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). Pskov. Russia. 2023. P. 1−5. DOI: https://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO57872.2023.10178574.
6. Dhar S., Perry B.D. Equalized megahertz bandwidth HF channels for spread spectrum communications // MILCOM‐82. 1982.
   P. 29.5.1−29.5.5.
7. Ovchinnikov V.V., Ivanov D.V. Correction for dispersion distortions of frequency response of wideband HF radio channel with the use of the deconvolution method // 2020 XXXIIIrd General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science. Rome Italy. 2020. P. 1−4. DOI: https://doi.org/10.23919/URSIGASS49373.2020.9232379.
8. Ivanov D. V., Ivanov V.A., Ryabova M.I., Ovchinnikov V.V. Adaptive SDR-Equalizer for Frequency Dispersion Correction in Single-Mode Wideband HF Radio Channels // 2020 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). Svetlogorsk. Russia. 2020. P. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO49631.2020.9166085.
9. Чиров Д.С., Лобова Е.О. Компенсатор дисперсионных искажений широкополосных сигналов декаметрового диапазона,
   построенный на базе банка цифровых фильтров. теория и эксперимент // T-COMM: телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14. № 4. С. 57–65.
10. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Овчинников В.В. Новые возможности систем широкополосной когнитивной связи, работающих в ионосферных КВ-радиоканалах с внутримодовой дисперсией // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 11. С. 162−177. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202211-23. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202211-23.
11. Ivanov D.V., Ivanov V.A., Ryabova N.V., Ovchinnikov V.V. Actualization of Parameters of Adaptive SDR-equalizer of Wideband HF Radio Channels to Effectively Correct for Frequency Intramode Dispersion // 2021 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). Kaliningrad. Russia. 2021. Р. 1-4. DOI: 10.1109/SYNCHROINFO51390.2021.9488362.
12. Ivanov D.V., Ivanov V.A., Ovchinnikov V.V., Ryabova M. I. Method of Training Mode of Adaptive System for Frequency Dispersion Correction in Wideband Ionospheric HF Communication Channels // 2019 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). St. Petersburg, Russia. 2019. P. 1–4. DOI: https://doi.org/10.1109/WECONF.2019.8840628.