Моделирование на языке с++ сигналов и искажений в нелинейных бортовых ретрансляторах систем спутниковой связи

 

А.В. Семенов, асп.; рук. В.И. Борисов, к.т.н., доц. (МЭИ (ТУ))

 

Спутниковый канал связи представляет собой комплекс линейных и нелинейных радиотехнических устройств, реальные характеристики которых, как правило, нельзя описать аналитически, поэтому в процессе исследования большую роль играют методы цифрового моделирования и проведения вычислительных экспериментов, что требует создания быстродействующих цифровых моделей.

Для создания цифровой модели, включающей устройства формирования сообщений, сигналов, помех, элементов нелинейных ретрансляторов (входного и выходного фильтров, комплексной нелинейности усилителя мощности, в качестве которого может использоваться ЛБВ или полупроводниковый нелинейный усилитель мощности), выбран язык программирования С++. Такой выбор соответствует требованиям европейского комитета по проекту DVB (Digital Video Broadcasting) и позволяет создавать быстродействующие цифровые модели для исследования широкого круга проблем.

В работе дается обоснование использования метода комплексных амплитуд [1], который позволяет существенно сократить время моделирования и с другой стороны является точным. Универсальность метода позволило ускорить моделирование как отдельных элементов, так и всей системы в целом.

 Рассмотрены особенности моделирования для случая, когда определяются спектры сигналов в различных точках канала спутниковой связи (выбор длительности одной реализации объема накоплений при обработке по видеочастоте). Проведены оценки спектров сигналов, в частности сигнала четырехпозиционная ФМ со сдвигом (4ФМС, OQPSK) с ограничением по амплитуде (CEOQPSK). Описаны методы моделирования сигналов, фильтров, комплексной нелинейности в спутниковом канале связи (входные и выходные фильтры бортового ретранслятора) [2]. Ообое внимание было уделено модели прохождения сигнала через элементы (фильтры и комплексная нелинейность), характеристики которых заданы экспериментально[3], дается оценка спектра таких сигналов.

 

Литература

1.      Ю. П. Борисов, А. А. Валуев, Ю. А. Евсиков. Моделирование радиоустройств и систем методом комплексных амплитуд. М.: МЭИ, 1991

2.      Glover I. and Grant P. Digital Communication. Prentice Hall Europe. London. 2000.

3.      Larry C. Palmer. Computer modeling and simulation of Communications satellite channels // IEEE J. Select. Areas Commun. 1984, January. Vol. SAC-2. N 1. P. 89-102.