Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск

Синхронизация радиотехнических систем с временным разделением каналов при наличии мешающих отражений

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-11-37-44

Полный текст:

Аннотация

Рассматривается задача тактовой синхронизации абонентов мобильных сетей передачи данных, работающих в режиме разделения времени при больших скоростях перемещения объектов, наличии мешающих отражений от подстилающей поверхности и необходимости передачи данных каждым абонентом в широковещательном режиме. Примером таких сетей может быть подсистема обмена данными между летательными аппаратами в радиотехнических системах ближней навигации. Наличие мешающих отражений и доплеровского сдвига рабочих частот, априорная неопределенность их параметров, параметров фоновой составляющей и начальной фазы принимаемого сигнала делают невозможным использование когерентных методов приема и приводят к значительному ухудшению характеристик приема синхросигнала при использовании традиционных некогерентных алгоритмов обработки сигналов. Предлагается формат синхронизирующего сигнала и алгоритм обработки при его приеме, обеспечивающие устойчивость синхронизации мобильных абонентов авиационных радиосистем. Алгоритм реализован в частотной области, что позволяет использовать процедуру быстрого преобразования Фурье для уменьшения вычислительных затрат и реализации необходимого числа корреляторов. Оценка эффективности предложенного алгоритма синхронизации проведена методом имитационного моделирования в среде LabView. Предлагаемые формат синхронизирующего сигнала с прямым расширением спектра и алгоритм его обработки позволяют примерно на порядок увеличить скорость передачи данных между подвижными объектами по сравнению с применяемыми в настоящее время в авиации радиотехническими системами.

Об авторах

А. Г. Вострецов
Новосибирский государственный технический университет
Россия

Вострецов Алексей Геннадьевич - доктор технических наук, профессор.

630073, Новосибирск, пр-т Карла Маркса, д. 20, тел.: 8 (903) 900-36-92


Н. С. Хайло
Новосибирский государственный технический университет
Россия

Хайло Никита Сергеевич - младший научный сотрудник.

630073, Новосибирск, пр-т Карла Маркса, д. 20, тел.: 8 (913) 063-93-76


Список литературы

1. Сердюков П. Н., Бельчиков А. В. и др. Защищенные радиосистемы цифровой передачи информации. М.: АСТ, 2006. 403 с.

2. Zhu W. TDMA frame synchronization of mobile stations using a radio clock signal for short range communications. Proceedings of the IEEE 44th Vehicular Technology Conference. 8-10 Jun. 1994. Vol. 3. P. 1878-1882.

3. Zhao M., Xu M., et al. Slot synchronization in ad hoc networks based on frequency hopping synchronization. Proceedings of WiCOM. 22-24 Sept. 2006. P. 1-4.

4. Ebner A., Rohling H., et al. Synchronization in ad hoc networks base on UTRA TDD. Proceedings of the 13th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. 15-18 Sept. 2002. Vol. 4. P. 1650-1654.

5. Ebner A., Lott M. Decentralized slot synchronization in highly dynamic ad hoc networks. Proceedings of the 5th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications. 27-30 Oct. 2002. Vol. 2. P. 494-498.

6. Munaretto A., Fonseca M., et al. Virtual time synchronization for multimedia ad hoc networks. Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conference. 26-29 Sept. 2004. Vol. 4. P. 2587-2590.

7. Kopetz H., Ochsenreiter W. Clock synchronization in distributed real-time systems. IEEE Transactions on Computers. Aug. 1987. C-36(8). P. 933-939.

8. Elson J. E., Girod L., Estrin D. Fine-grained network time synchronization using reference broadcasts. Proceedings of the 5th Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI). Dec. 2002. P. 147-163.

9. Rashidzadeha B., Matthews P. A. A channel estimation and synchronization technique for wide-band TDMA systems // Journal of the Institution of Electronic and Radio Engineers. 1987. Vol. 57. No. 6 (supplement). P. S267-S271.

10. Lottici V., D’Andrea A., Mengali U. Channel estimation for ultrawideband communications // IEEE J. Sel. Areas Commun. 2002. Vol. 20. No. 9. P. 1638-1645.

11. Hwu S. U., Loh Y. C. Space station GPS multipath analysis and validation. Proceedings of the IEEE 49th Vehicular Technology Conference. Houston, 1999. Vol. 1. P. 757-761.

12. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. 4-е изд. М.: Радиотехника, 2010. 800 с.

13. Fei Z., Tiejun Y., Shunji H. TOA estimation algorithm based on multi-search // Journal of Systems Engineering and Electronics. 2005. Vol. 16. No. 3. P. 561-565.

14. Carbonelli C., Mengali U. Synchronization algorithms for UWB Signals // IEEE Transactions on communications. 2006. Vol. 54. No. 2.

15. Bialer O., Raphaeli D., Weiss A. J. Efficient time of arrival estimation algorithm achieving maximum likelihood performance in dense multipath // IEEE Transactions on signal processing. 2012. Vol. 60. No. 3.

16. Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.

17. Богданович В. А., Вострецов А. Г. Теория устойчивого обнаружения, различения и оценивания сигналов. М.: Физмат-лит, 2004. 320 с.

18. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. 3-е изд. М.: Высшая школа, 2000. 462 с.


Для цитирования:


Вострецов А.Г., Хайло Н.С. Синхронизация радиотехнических систем с временным разделением каналов при наличии мешающих отражений. Вопросы радиоэлектроники. 2020;(11):37-44. https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-11-37-44

For citation:


Vostretsov A.G., Khailo N.S. Time synchronization for TDMA-based data-transmission radio systems in conditions of multipath fading. Issues of radio electronics. 2020;(11):37-44. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-11-37-44

Просмотров: 60


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)