МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Е. С. Семенов АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ И ПОДАВЛЕНИЮ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ В РАДИОКАНАЛАХ СВЯЗИ Волгоград 2010 ББК 32.844 С30 Рекомендовано к опубликованию Ученым советом факультета физики и телекоммуникаций Волгоградского государственного университета (протокол № 7 от 30.06 2009 г.) Рецензенты: д-р техн. наук, проф., зав. каф. мультисервисных сетей и информационной безопасности Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики В. Г. Карташевский; канд. экон. наук, доц., нач. отдела сопровождения проектов Управления развития предпринимательства Администрации Волгоградской области С. А. Коробов С30 Семенов, Е. С. Анализ и разработка цифровых устройств по обнаружению и подавлению узкополосных помех в радиоканалах связи [Текст] : [монография] / Е. С. Семенов ; Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования «Волгогр. гос. ун-т». <...> Подавление помехи адаптивным режекторным ЦФ с комплексным множителем . <...> Цифровые режекторные фильтры на основе возвратного гетеродинирования . <...> Алгоритм функционирования перестраиваемого режекторного цифрового фильтра . <...> Система обнаружения и подавления узкополосной помехи . <...> Результаты моделирования на ЭВМ алгоритма работы РФ с возвратным гетеродинированием . <...> Определение частоты внутриполосной сосредоточенной по спектру помехи методом частотного детектирования . <...> Влияние цифровых алгоритмов подавления узкополосных помех на полезный сигнал . <...> Влияние режекторного фильтра с возвратным гетеродинированием на помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора . <...> Влияние работы устройств по обнаружению и подавлению узкополосной помехи на примере QPSK и GMSK сигналов. <...> Влияние работы алгоритма при приеме сигнала QPSK . <...> Влияние работы алгоритма подавления <...>
Анализ_и_разработка_цифровых_устройств_по_обнаружению_и_подавлению_узкополосных_помех_в_радиоканалах_связи__Монография..pdf
ББК 32.844
С30
Рекомендовано к опубликованию
Ученым советом факультета физики и телекоммуникаций
Волгоградского государственного университета
(протокол № 7 от 30.06 2009 г.)
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф., зав. каф. мультисервисных сетей
и информационной безопасности Поволжского государственного университета
телекоммуникаций и информатики В. Г. Карташевский;
канд. экон. наук, доц., нач. отдела сопровождения проектов
Управления развития предпринимательства
Администрации Волгоградской области С. А. Коробов
С30
Семенов, Е. С.
Анализ и разработка цифровых устройств по обнаружению и подавлению
узкополосных помех в радиоканалах связи [Текст] : [монография]
/ Е. С. Семенов ; Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования
«Волгогр. гос. ун-т». – Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2010. – 92 с.
ISBN 978-5-9669-0663-4
Излагаются методы цифровой фильтрации узкополосных помех в радиоканалах
связи. Разработаны новые подходы и алгоритмы сосредоточенных помех, рассмотрено
их влияние на полезные сигналы.
Предназначена для инженерно-технических работников, специализирующихся
в области передачи дискретных сообщений, а также для студентов, изучающих телекоммуникации.
ББК
32.844
ISBN 978-5-9669-0663-4
© Семенов Е. С., 2010
– 2 –
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ............................................................................................................................. 5
Глава 1. Цифровые алгоритмы обнаружения и подавления узкополосных помех ......... 8
1.1. Подавление помехи адаптивным режекторным ЦФ
с комплексным множителем ................................................................................... 9
1.2. Цифровые режекторные фильтры
на основе возвратного гетеродинирования .......................................................... 16
1.2.1. Алгоритм функционирования
перестраиваемого режекторного цифрового фильтра ................................ 17
1.2.2. Фазорасщепитель ......................................................................................... 18
1.2.3. Управляемый косинусно-синусный генератор........................................... 20
1.2.4. Неперестраиваемый режекторный фильтр ................................................. 24
1.3. Система обнаружения и подавления узкополосной помехи ............................... 25
1.3.1. Алгоритм функционирования ..................................................................... 26
1.3.2. Адаптивный алгоритм режекции помехи ................................................... 29
1.3.3. Результаты моделирования на ЭВМ алгоритма работы РФ
с возвратным гетеродинированием ............................................................. 29
1.4. Определение частоты внутриполосной сосредоточенной
по спектру помехи методом частотного детектирования .................................... 33
1.5. Краткие выводы к главе ........................................................................................ 43
Глава 2. Влияние цифровых алгоритмов подавления узкополосных помех
на полезный сигнал .......................................................................................................... 44
2.1. Модулятор и демодулятор сигнала QPSK ........................................................... 44
2.2. Модулятор и демодулятор сигнала GMSK .......................................................... 49
2.3. Влияние режекторного фильтра с возвратным гетеродинированием
на помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора ............................ 55
2.4. Влияние работы устройств по обнаружению и подавлению
узкополосной помехи на примере QPSK и GMSK сигналов............................... 61
2.4.1. Влияние работы алгоритма при приеме сигнала QPSK ............................. 61
– 3 –
Стр.3
2.4.2. Влияние работы алгоритма подавления помехи
при приеме сигнала GMSK ........................................................................ 655
2.5. Краткие выводы к главе ........................................................................................ 68
Глава 3. Разработка программного обеспечения по обнаружению
и подавлению узкополосных помех ................................................................................ 69
3.1. Автоматизированная система по обнаружению узкополосных помех ..................... 69
3.1.1. Архитектура АИС ........................................................................................ 69
3.1.2. База данных автоматизированной системы ................................................ 71
3.2. Разработка структуры аппаратного и программного обеспечения ........................... 72
3.2.1. Функциональная схема цифрового процессора ......................................... 73
3.2.2. Взаимодействие цифрового процессора и CCS.......................................... 74
3.3. Структура программного обеспечения
для реализации разработанных методов
по определению и подавлению узкополосных помех ......................................... 75
3.3.1. Разработка алгоритма программного обеспечения схемы
перестраиваемого режекторного фильтра
с комплексным множителем ........................................................................ 75
3.3.2. Разработка алгоритмов программного обеспечения фильтрации помехи
на основе метода возвратного гетеродинирования .................................... 76
3.3.3. Разработка программного обеспечения для определения
частоты помехи с помощью амплитудных детекторов .............................. 77
3.3.4. Разработка программного обеспечения системы определения
частоты помехи по алгоритму частотного детектирования ....................... 79
3.4. Разработка алгоритмов подавления узкополосных помех для ЦСП
с помощью Simulink пакета MATLAB .................................................................... 79
3.5. Краткие выводы к главе ........................................................................................ 84
Заключение ....................................................................................................................... 85
Список использованной литературы ............................................................................... 86
– 4 –
Стр.4