doi:
УДК: 681.883

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ МОДУЛЯЦИИ И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В РАМКАХ РАЗРАБОТКИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО МОДЕМА АВТОНОМНОГО НЕОБИТАЕМОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА

Ясинская Ю. В., Курочкин М. А.
Язык статьи: русский

Аннотация

В настоящей статье описаны методы модуляции и обработки сигналов, рассмотрены преимущества M-QAM модуляции относительно других методов подводной связи, приведены основные показатели, влияющие на эффективность данного метода в рамках решения вопроса быстрой и эффективной связи автономных необитаемых подводных аппаратов. Во время исследования была проведена модуляция и сравнение различных методов формирования сигналов, приведен подробный анализ характеристик методов 16-QAM и 64-QAM, осуществлена модуляция влияния факторов шума AWGN, мощности входного сигнала, фазового шума и сдвига частоты на характеристики BER исследуемых методов модуляции. После изучения результатов, полученных в ходе моделирования, сделан вывод, что с увеличением порядка QAM моделируемые значения BER также увеличиваются, что непосредственно влияет на качество передачи данных. Сведения, полученные в ходе модуляции, необходимо учитывать при выборе метода модуляции сигнала для использования его в рамках проекта по созданию модулей связи автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА). В процессе разработки гидроакустического модема была составлена структурная схема преобразований сигнала, реализующая распараллеливание битового потока данных для его цифровой модуляции и дальнейшей обработки. Структурно модель разделена на два канала: физический, описывающий способ передачи бит через физические среды линий связи, и канальный, предназначенный для передачи потока данных узлам и обнаружения и исправления ошибок. Помимо этого, предусмотрено помехоустойчивое кодирование, вносящее избыточный бит, который обеспечивает приемнику получение корректного сигнала. Ключевые слова: гидроакустический модем, квадратурная амплитудная модуляция, обработка сигналов, помехоустойчивое кодирование, автономный необитаемый подводный аппарат

Список литературы

1.Лаптин, С.В. Гидроакустическая связь как средство управления силами военноморского флота. Состояние, перспективы развития. Материалы конференции «Гидроакустическая связь и гидроакустические средства аварийно-спасательного назначения». - 2007
2.Antoniou, A. Digital signal processing. - Toronto, Canada : McGraw-Hill, 2006
3. Hanzo, L., Webb, W.T.,Keller, T. Single-and Multi-Carrier Quadrature Amplitude Modulation. Principles and Applications for Personal Communications, WLANs and Broadcasting //j. Wiley & Sons, 2000
4. Piscataway, N.J., «Quadrature Amplitude Modulation: from basics to adaptive Trelliscoded». 2nd ed. IEEE Press //j. Wiley & Sons, Chichester, 2004
5. Madhow, U. Fundamentals of Digital Communication. - New York : Cambridge University Press, 2008
6. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практические применения / Б. Скляр. - Москва : Изд. дом «Вильямс», 2007
7. Зубченко, Э.С. Перспективы использования автономных подводных необитаемых аппаратов для обеспечения ВМФ гидрографической и океанологической информации/ Э.С. Зубченко, А.М. Шарков // Навигация и гидрография. - 2014
8. Кебкал, К.Г. Пути решения проблем создания сетевой подводной связи и позиционирования / К.Г. Кебкал, А.И. Машонин, Н.В. Мороз // Гидроскопия и навигация. - 2019