Система сверхширокополосной сверхкороткоимпульсной связи

Постановка проблемы. Разработка и проектирование систем радиосвязи с повышенными свойствами структурно-энергетической скрытности представляют наибольший интерес в области современной радиотехники. Одним из методов реализации таких радиосистем является применение сверхширокополосных сигналов. Несмотря на достижения теории радиотехники, разработка и проектирование сверхширокополосных радиосистем находятся на начальном этапе развития. Полученные результаты данной предметной области не являются систематизированными, что ограничивает их практическое применение и указывает на актуальность выбранной проблемы исследования.
Цель исследования заключается в формализация подхода к разработке и оценке эффективности сверхширокополосных радиосистем на основе методов статистической радиотехники. Доведение полученных теоретических решений до уровня практической реализации в виде макета радиостанции.
Результаты. Проведен анализ известных теоретических и практических решений в предметной области сверхширокополосных радиосистем. Обоснованы принципы разработки и оценки с учетом особенностей характеристик элементов радиооборудования. Представлена модель сверхширокополосного радиоимпульса. Обобщены требования руководящих документов, на основе которых уточнены требования к радиооборудованию. Определены критерии формирования и обработки сверхширокополосных сигналов. Рассмотрен подход к управлению параметрами применяемых сигналов. Обоснован критерий повышения эффективности радиосистем. Разработан подход к расчету размера пачек импульсов, определяющих сигнальные символы. Представлены аналитические расчеты в соответствие с разработанным подходом.
Практическая значимость. Авторами на базе ООО НПП «Новые технологии телекоммуникаций» разработан макет сверхширокополосной радиостанции. Полученные практические решения могут быть использованы в области практической реализации сверхширокополосных систем радиосвязи

1. История сверхширокополосных (СШП) сигналов // ООО «ФПК «ЭСТРА» : сайт. URL: https://uwbs.ru/tech/history-ofuwb-technology (дата обращения: 10.02.2021).

2. Патент 5687169 США. Full Duplex Ultrawide_Band Communication System and Method / W. Fullerton.

3. Цепков Г. В., Яковенко И. Н. Анализ нестационарных сигналов в адаптивном секвентном базисе // Контроль. Диагностика. 2010. № 4. С. 26–31.

4. Иммореев И. Я. Сверхширокополосные радары. Особенности и возможности // Радиотехника и электроника. 2009. № 1. С. 5–31.

5. Иммореев И. Я., Черняк В. С. Обнаружение сверхширокополосных сигналов, отраженных от ложных целей // Радиотехника. 2008. № 1. С. 3–10.

6. Агиевич С. Н., Дворников С. В., Гусельников А. С. Описание сигналов в базисах функций сплайн-ВиленкинаКрестенсона // Контроль. Диагностика. 2009. № 3. C. 52–57.

7. Агиевич С. Н. Формирование и обработка радиосигналов в базисах функций сплайн-характеров : монография. СПб. : ВАС, 2015. 223 с. ISBN 978-5-91690-029-3.

8. ГОСТ Р 52459.3-2009. Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства радиосвязи. Часть 3. Частные требования к устройствам малого радиуса действия, работающим на частотах от 9 кГц до 40 ГГц. М. : Стандартинформ, 2020, 20 с.

9. Дворников С. В. Цифровой синтез спектрально-эффективных телевизионных сигналов // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 6. С. 168–173.

10. Горбунов Ю. Н. Реализация цифровых систем СДЦ в псевдошумовых РЛС с пониженной вероятностью перехвата // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 11. С. 1–7.

11. Дворников С. В. Железняк В. К., Комарович В. Ф., Храмов Р. Н. Метод обнаружения радиосигналов на основе обработки их частотно-временных распределений плотности энергии // Информация и космос. 2005. № 4. С. 13–16.

12. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи / Пер. с англ., под ред. Б.Р. Левина.М.: Сов. радио, 1962. 782 с.

13. Замарин А. И., Христичан Е. В. Обнаружение сверхширокополосных сигналов на основе закономерностей их преобразования в узкополосной системе // Труды Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. 2016. № 654. С. 72–81.

14. Xiao Z., Su L., Jin D., Zeng L. Performance comparison of rake receivers in sc-UWB systems and ds-UWB systems. IEICE Transactions on Communications, 2010. Vol. E93-B, no. 4. P. 1041–1044.

15. Еременков А. И. Жураковский В. Н. Исследование адаптивного спектрального обнаружителя сигналов // Символ науки. 2016. № 4–3 (16). С. 57–63.

16. Катин С. В., Кашин А. В., Козлов В. А., Кунилов А. Л. Потенциальная помехоустойчивость станций ближней радиолокации с СШП-шумовыми сигналами // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. 2012. № 4 (97). С. 11–20.

17. Катин С.В. Козлов В. А., Кунилов А. Л., Ивойлова М. М. Искажения сигналов СШП шумовых РЛС на ионосферной трассе и их влияние на качество приема // Антенны. 2016. № 1(221). С. 68–75.

18. Решение ГКРЧ от 15.12.2009 № 09-05-02 «О результатах работ по конверсии радиочастотного спектра по вопросу использования полосы радиочастот 2,85-10,6 ГГц сверхширокополосными беспроводными устройствами» // Федеральное государственное унитарное предприятие «Главный радиочастотный центр» : сайт. URL: http://grfc.ru/grfc/norm_doc/detail/?ID=492 (дата обращения: 10.02.2021).

19. Yen-Ming Chen, Yeong-Luh Ueng. Noncoherent Amplitude/Phase Modulated Transmission Schemes for Releigh Block Fading Channels. IEEE Transactions on Communications, 2013. Vol. 61, no. 1. P. 128–135.

20. Радзиевский В. Г., Трифонов П. А. Обработка сверхширокополосных сигналов и помех: монография. М. : Радиотехника, 2009. 288 с.