В.А. Иванов1, В.В. Павлов2, М.И. Рябова3

1-3 Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола, Россия)

1 IvanovVA@volgatech.net; 2 PavlovVV@volgatech.net; 3 RyabovaMI@volgatech.net

Постановка проблемы. На сегодняшний день актуальной проблемой является разработка концептуальных и теоретических основ повышения эффективности использования для дальней коротковолновой (КВ) радиосвязи широкополосных составных ионосферных каналов путем создания нового подхода к их сенсорной диагностике с применением методов искусственного интеллекта.

Цель. Получить и проанализировать теоретические и экспериментальные оценки влияния типа приемных антенн на энергетические параметры каналов дальней КВ-связи и их итоговую доступность, а также на скорость передачи данных для современных модемов в условиях ионосферного геофизического явления типа спорадический слой Es.

Результаты. Методом математического моделирования решена задача определения влияния антенн на доступность составных каналов и скорость передачи различными модемами системы КВ-связи. Развит метод экспериментального тестирования и проведены экспериментальные исследования его верификации при оценке влияния антенн на выигрыш в отношении сигнал/шум (ОСШ) с учетом геофизического явления типа спорадический слой Еs. На основе полученных данных выполнена оценка выигрыша в производительности разноскоростных модемов современной КВ-радиосвязи. Определены особые условия геофизического явления типа спорадического слоя для качественной оценки влияния широко используемых КВ-антенн на энергетику линии связи, протяженностью до 1000 км. С помощью метода сенсорной диагностики с использованием созданного в Поволжском государственном технологическом университете SDR-комплекса получены угло-частотные и энергетические характеристики канала на среднеширотной трассе протяженностью 790 км. Установлено, что при применении на приеме логопериодической антенны (в сравнении с вертикальной штыревой) выигрыш по величине ОСШ на рабочих частотах диапазона 18,5…23,3 МГц для односкачковой спорадической моды достигает 5–10 дБ, что для современных модемов КВ-связи дает возможность увеличивать скорость передачи данных в 1,5-4 раз на трассах протяженностью около 1000 км в условиях спорадического слоя.

Практическая значимость. Представленные результаты можно рассматривать как научно-технические предложения по практическому использованию применительно к решению задач повышения эффективности дальней КВ-радиосвязи.

Иванов В.А., Павлов В.В., Рябова М.И. Влияние используемых приемных антенн на доступность каналов дальней КВ-связи и скорость передачи данных // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 8. С. 160–173. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202608-15

1. Иванов В.А., Иванов Д.В., Рябова Н.В., Царев И.Е. Численные и полунатурные исследования функции рассеяния узкополосных декаметровых радиоканалов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. Т. 14. № 8. С. 46-54.
2. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Елсуков А.А. Активный и пассивный сенсоры для диагностики квазизенитных ионосферных каналов КВ-связи // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2023. Т. 26. № 4. С. 60-67.
3. 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.
4. Рябова Н.В. Диагностика и имитационное моделирование помехоустойчивых декаметровых радиоканалов. Монография. Йошкар-Ола: МарГТУ. 2003. 291 с.
5. Arthur P.C., Maundrell M.J. Multi-dimensional HF modem performance characterizations // 7-th International Conference on HF Radio Systems and Techniques. 1997. № 411. P. 154-158.
6. Иванов В.А., Рябова Н.В., Павлов В.В. Исследование направленности КВ-антенн для зондирования ионосферы по всем азимутальным направлениям в условиях размещения над реальной поверхностью Земли // Вестник МарГТУ. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2010. № 2. С. 36-52.