В.Ю. Дорошенко1, Ю.Н. Прибытков2

1,2 АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж, Россия)

1 goodvy@bk.ru; 2 yu.n.pribitkov@sozvezdie.su

Постановка проблемы. Повышение удельной пропускной способности - одна из ключевых задач при создании любой системы связи. С развитием методов цифровой обработки сигнала в современных программно-определяемых радиосредствах декаметрового диапазона волн (ДКМВ) имеется возможность использовать технологию пространственного разнесения MIMO. Однако для активного применения этой технологии на практике требуется более полное исследование пространственных свойств канала связи ДКМВ-диапазона.

Цель. Предложить методы зондирования ионосферного канала связи, использующие его пространственные свойства, с учетом специфики ДКМВ-диапазона, а именно: методы формирования и обработки зондирующего сигнала.

Результаты. Рассмотрен ряд способов зондирования нестационарного частотно-селективного канала связи, возникающего между многоантенным передатчиком и приемником. Описана математическая основа алгоритмов обработки сигнала для каждого способа зондирования и выполнен их сравнительный анализ для выявления преимуществ и недостатков каждого подхода. Предложена модификация одного из перспективных алгоритмов обработки сигнала для оценки канальной матрицы. Обоснован выбор нескольких типов сигнала для исследования пространственных свойств канала декаметрового диапазона.

Практическая значимость. Представленные методы формирования и обработки сигнала составляют основу устройства наклонного зондирования ионосферы, с помощью которого предполагается проводить набор статистики поведения ДКМВ-канала связи для исследования его пространственных свойств. Это позволит на практике перейти к широкому применению технологии пространственного разнесения в радиосвязи ДКМВ-диапазона.

Дорошенко В.Ю., Прибытков Ю.Н. Метод зондирования ионосферного канала для систем цифровой связи с пространственным разнесением на передаче и приеме // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 9. С. 113-123. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202509-12

1. Watterson C.C., Juroshek J.R., Bensema W.D. Experimental Confirmation of an HF Channel Model // IEEE Transactions on Communications Technology. 1970. V. Corn-18. № 6.
2. Хмельницкий Е.А. Оценка реальной помехозащищённости приема сигналов в КВ-диапазоне. М.: Связь. 1975. С. 149-170.
3. Testing of HF Modems with Bandwidths of up to 12 kHz Using Ionospheric Channel Simulators // International Telecommunication Union, Radiocommunication Sector (ITU-R). F. 1487-2000.
4. MIL-STD U.S. 188-110С. Military Standard-Interoperability and Performance Standards for Data Modems // US Dept of Defense. 2017.
5. Vogler L., Hoffmeyer J. A new approach to HF channel modeling and simulation. Part I: Deterministic model. NTIA 88-240 // National Technical Information Service. PB 89-203962/AS Springfield. 1988.
6. Vogler L., Hoffmeyer J. A new approach to HF channel modelling and simulation. Рart II: stochastic model. NTIA 90-255 // National Technical Information Service. Springfield. 1990.
7. Иванов Д.В. Методы и математические модели исследования распространения в ионосфере сложных декаметровых сиг-налов и коррекция их дисперсионных искажений. Йошкар-Ола: МарГТУ. 2006. 268 с.
8. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова М.И., Овчинников В.В. Эффекты дисперсии в ионосферных каналах. Ч.1. Модели рас-пространения волновых пакетов в диспергирующих ионосферных каналах // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 8. С. 111-126. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202408-11.
9. Proakis J.G., Salehi M. Digital communications. 5th Edition. NY: McGraw-Hill. 2008. Р. 832–840.
10. Foschini G.J., Gans M.J. On limits of wireless communications in a fading environment when using multiple antennas, lucent technologies. Bell Labs. Innovations. Crawford Hill Laboratory. 1998.
11. Costa N., Haykin S. Multiple-input multiple-output channel models, theory and practice. Wiley: New Jersey. 2010.
12. Hanzo L., Akhtman J., Wang L., Jiang M. MIMO-OFDM for LTE, WiFi and WiMAX. Coherent versus Non-coherent and Cooperative Turbo-Tranceivers. Wiley. UK. 2011.
13. Вертоградов Г.Г. Особенности распространения декаметровых радиоволн на трассах малой протяженности: Автореф. дисс. … канд. физ.-мат. наук. Ростов-на-Дону: РГУ. 1988. 221 с.
14. Chu D. Polyphase codes with good periodic correlation properties // IEEE Transactions on Information Theory. 1972. V. 18. Is. 4.
    Р. 531–532.