Выполнил : Студент 817 гр. Попов М.Г. Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор Дмитриев А.С. Московский физико-технический институт (государственный университет), ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 2014 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ БАЗЫ ХАОТИЧЕСКИХ РАДИОИМПУЛЬСОВ НА ДАЛЬНОСТЬ СВЯЗИ В СВЕРХШИРОКОПОЛОСНОЙ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ

СШП системы связи Дальность СШП систем связи d = 1…10 (30) м Маска спектральной плотности мощности излучения

Цель работы Исследовать зависимости увеличения дальности в прямо хаотических системах связи при увеличении базы сигнала. Преимущества метода: Не затрагивает мощность передатчика Не влияет на диаграмму направленности антенн Минимальное аппаратного изменения приемопередатчиков

Прямохаотическая система связи 1. источник хаоса генерирует колебания непосредственно в заданной полосе 2. ввод информационного сигнала формированием соответствующего потока хаотических радиоимпульсов 3. извлечение информации производится без промежуточного преобразования частоты

Модель системы передачи Канал связи с аддитивным белым гауссовским шумом Система является прямо хаотической системой связи. Прием – некогерентный энергетический.

База сигнала Базой сигнала называется величина: Хаотические радиоимпульсы – сигналы с сложной базой: B = Варьирование базы осуществляется путем изменения времени импульса. Полоса частот рассматривалась ΔF = 1000 МГц

Структура сигнала Используется on-off модуляция, т.е S 0 (t)=0, S 1 (t) - хаотический радиоимпульс.

Дискретная модель сигнала Получаемые энергии импульсов: - если передается символ «0». - если передается символ «1». Сигналы: = 0 Шум:

Определения порога При приеме величина энергии сравнивается с порогом: d < C – принят символ 0 d > C – принят символ 1 Порог выбирается исходя из оценки распределений энергий для символов

Моделирование Вероятности ошибки в системах связи зависит от отношения: K = В свою очередь в свободном пространстве величина K связана с дальностью передачи и базой:

Результаты моделирования 1. При малых значениях базы слишком велик разброс энергии между импульсами 2. С ростом базы уменьшается эффективность

Результаты моделирования Увеличение базы на 3 дБ приводит к увеличению дальности: На 2.5 дБ при начальной базе 10 дБ На 1.1 дБ при начальной базе 25 дБ На 1.0 дБ при начальной базе 35 дБ При этом прирост независим от вероятности ошибки при передачи.

Кодирование информационного бита серией импульсов Вероятности ошибки в этом случае: где p – вероятность ошибки без кодирования n – количество логических бит

Детектирование раздельных импульсов 1. Данный метод также обеспечивает увеличение дальности передачи 2. Эффективность метода ниже 3. Не требует аппаратной модификации

Выводы Показано, что при увеличении базы сигнала от 15 дБ до 40 дБ (в ~ 316 раз) возможно увеличение дальности передачи до 8 раз (9 дБ) при практически неизменной аппаратной части приемопередатчиков. Кодирование информационных бит посредством серии импульсов является менее эффективным, однако реализуемо программным путем

Спасибо за внимание