Исследование помехоустойчивости современных стандартов спутниковой связи к воздействию нестационарных помех
Ключевые слова:
DVB-S2, DVB-RCS, псевдослучайная перестройка рабочей частоты, нестационарная помеха, помехоустойчивость, коэффициент времени существования помехиАннотация
В статье рассматривается модель воздействия нестационарных помех на каналы спутниковой связи стандартов DVB-S2 и DVB-RCS, а также на каналы с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Проведено сравнение результатов воздействия непреднамеренных нестационарных помех на каналы спутниковой связи, возникающих от стационарных и нестационарных источников помех с одинаковой средней мощностью. В качестве показателя помехоустойчивости каналов спутниковой связи используется вероятность битовой ошибки. В статье введен показатель — коэффициент времени существования нестационарной помехи, который характеризует величину концентрации энергии при фиксированной средней мощности помехи в некоторой ограниченной временной области полезного сигнала. Показано, что при определенных значениях коэффициента времени существования нестационарных помех для низкого отношения помеха/сигнал они могут оказывать более опасное воздействие на каналы связи, чем непрерывная шумовая помеха, повышая вероятность битовой ошибки.Литература
1. Новиков Е.А. Применение моделей структурной динамики при решении задачи распределения частотно-временного ресурса сети спутниковой связи на основе стандарта DVB-RCS // Информационно-управляющие системы. 2013. №3. С.78–83.
2. Кащеев А.А. Повышение частотной эффективности сети спутниковой связи передачи данных // Системы, сети и устройства телекоммуникаций. 2013. №1. С. 37–42.
3. Генов А.А., Решетников В.Н. Адаптивное управление частотно-временным ресурсов космических аппаратов в сетях спутниковой связи // Информационные технологии и вычислительные системы. 2008. №3. С. 55–62.
4. Генов А.А., Осипов В.В., Савилкин С.Б. Принципы реализации сети спутниковой связи стандарта DVB-RCS с пространственно-частотно-временным разделением ресурса на основе многолучевых АФАР Х-диапазона // Труды МАИ. Вып. № 87.
5. ESTI EN 301 790 (v1.4.1): Digital Video Broadcasting (DVB);Interaction channel for Satellite Distribution Systems.
6. Сатдинов А. И., Смирнов А. А., Дворовой М. О., Грибанов Е. В., Прасько Г. А. Повышение частотно-энергетической эффективности радиолиний спутниковой связи в режиме псевдослучайной перестройки рабочей частоты // Альманах современной науки и образования. №4 (106). 2016. С. 109–112.
7. Паршуткин А.В, Баранов В.М., Маслаков П.А. Исследование помехоустойчивости канала спутниковой связи стандарта DVB-S2 к воздействию нестационарных помех // Вопросы оборонной техники. Технические средства противодействия терроризму. Серия 16. 2016. Вып. 9–10. С. 89–95.
8. Маслаков П.А., Паршуткин А.В., Фомин А.В. Модель функционирования канала спутниковой связи при воздействии нестационарных помех // Труды Военно-космической академии им. А.Ф.Можайского. 2016. Вып. 651. С.78–83.
9. Маслаков П.А,. Пилков А.В., Швецов А.В. Модель функционирования канала связи с прямым расширением спектра в условиях воздействия непреднамеренных нестационарных помех // Технологии ЭМС. 2016. №3(58). С 51–56.
10. ETSI EN 302 307 V1.2.1 Digital Video Broadcasting (DVB);Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2). 2009-04.
11. Семенов К.В. Описательная модель спутниковых сетей связи на базе технологии многочастотного множественного доступа с временным разделением // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2010. Вып. 628. С. 98–110.
12. Макаренко С.И. Динамическая модель системы связи в условиях функционально-разно-уровневого информационного конфликта наблюдения и подавления // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 3. С.122–184.
13. Surekha T.P., Ananthapadmanabha T., Puttamadappa C. C-Band VSAT Data Communication System and RF Impairments // International Journal of Distributed and Parallel Systems (IJDPS) . 2012. Vol.3. no.3. pp. 339-355.
14. Balta H., Lucaciu R., Gajitzki P., Isar А. // QPP Interleaver Based
Turbo-code For DVB-RCS Standard// 4th International Conference on Computer Modeling and Simulation (ICCMS 2012). 2012. pp. 108-113
15. Будылдина Н.В., Трухин М.П. Компьютерный генератор моделей помех в телекоммуникациях // T-Comm. 2014. № 8. С.8–13.
16. Савищенко Н.В., Кириллов В.С., Африкантов И.Н., Остроумов О.А., Капралов Д.Д. Расчет вероятности битовой и символьной ошибок для канала связи при приеме сигнальных конструкций стандарта DVB-S2 // Информация и космос. 2015. №1. С. 9–15.
17. Крещук А.А., Зяблов В.В., Потапов В.Г. Сигнально-кодовые конструкции для работы в условиях мощных полосовых помех // Труды СПИИРАН. 2016. Вып. 46. C. 14–26.
18. Обухов А.Н. Частотно-временные аспекты защиты информации в системах радиосвязи // М.: Экслибрис-Пресс. 2008. 212 с.
2. Кащеев А.А. Повышение частотной эффективности сети спутниковой связи передачи данных // Системы, сети и устройства телекоммуникаций. 2013. №1. С. 37–42.
3. Генов А.А., Решетников В.Н. Адаптивное управление частотно-временным ресурсов космических аппаратов в сетях спутниковой связи // Информационные технологии и вычислительные системы. 2008. №3. С. 55–62.
4. Генов А.А., Осипов В.В., Савилкин С.Б. Принципы реализации сети спутниковой связи стандарта DVB-RCS с пространственно-частотно-временным разделением ресурса на основе многолучевых АФАР Х-диапазона // Труды МАИ. Вып. № 87.
5. ESTI EN 301 790 (v1.4.1): Digital Video Broadcasting (DVB);Interaction channel for Satellite Distribution Systems.
6. Сатдинов А. И., Смирнов А. А., Дворовой М. О., Грибанов Е. В., Прасько Г. А. Повышение частотно-энергетической эффективности радиолиний спутниковой связи в режиме псевдослучайной перестройки рабочей частоты // Альманах современной науки и образования. №4 (106). 2016. С. 109–112.
7. Паршуткин А.В, Баранов В.М., Маслаков П.А. Исследование помехоустойчивости канала спутниковой связи стандарта DVB-S2 к воздействию нестационарных помех // Вопросы оборонной техники. Технические средства противодействия терроризму. Серия 16. 2016. Вып. 9–10. С. 89–95.
8. Маслаков П.А., Паршуткин А.В., Фомин А.В. Модель функционирования канала спутниковой связи при воздействии нестационарных помех // Труды Военно-космической академии им. А.Ф.Можайского. 2016. Вып. 651. С.78–83.
9. Маслаков П.А,. Пилков А.В., Швецов А.В. Модель функционирования канала связи с прямым расширением спектра в условиях воздействия непреднамеренных нестационарных помех // Технологии ЭМС. 2016. №3(58). С 51–56.
10. ETSI EN 302 307 V1.2.1 Digital Video Broadcasting (DVB);Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2). 2009-04.
11. Семенов К.В. Описательная модель спутниковых сетей связи на базе технологии многочастотного множественного доступа с временным разделением // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2010. Вып. 628. С. 98–110.
12. Макаренко С.И. Динамическая модель системы связи в условиях функционально-разно-уровневого информационного конфликта наблюдения и подавления // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 3. С.122–184.
13. Surekha T.P., Ananthapadmanabha T., Puttamadappa C. C-Band VSAT Data Communication System and RF Impairments // International Journal of Distributed and Parallel Systems (IJDPS) . 2012. Vol.3. no.3. pp. 339-355.
14. Balta H., Lucaciu R., Gajitzki P., Isar А. // QPP Interleaver Based
Turbo-code For DVB-RCS Standard// 4th International Conference on Computer Modeling and Simulation (ICCMS 2012). 2012. pp. 108-113
15. Будылдина Н.В., Трухин М.П. Компьютерный генератор моделей помех в телекоммуникациях // T-Comm. 2014. № 8. С.8–13.
16. Савищенко Н.В., Кириллов В.С., Африкантов И.Н., Остроумов О.А., Капралов Д.Д. Расчет вероятности битовой и символьной ошибок для канала связи при приеме сигнальных конструкций стандарта DVB-S2 // Информация и космос. 2015. №1. С. 9–15.
17. Крещук А.А., Зяблов В.В., Потапов В.Г. Сигнально-кодовые конструкции для работы в условиях мощных полосовых помех // Труды СПИИРАН. 2016. Вып. 46. C. 14–26.
18. Обухов А.Н. Частотно-временные аспекты защиты информации в системах радиосвязи // М.: Экслибрис-Пресс. 2008. 212 с.
Study of the Noise Immunity of Modern Standards of Satellite Communications to the Impact of Non-Stationary Interference
Abstract
This article considers the model of impact of non-stationary interference on the satellite communications channels of standard DVB-S and DVB-RCS, and also on the channels with frequency-hopping spread spectrum. The results of the impact of unintentional non-stationary interference on the satellite communications channels, which occurs from stationary and mobile sources of interference with the same average power, were compared. The bit error probability is used as a measure of noise immunity of satellite communications channels. In the article the term time coefficient of the disturbance noise existence was introduced. Its essence is to substantiate the degree of noise energy concentration in some time area of the desired signal. As an indication, characterizing noise immunity of data lines to the influence of unsteady noises the bit-error probability was chosen. It depends on the time coefficient of the disturbance noise existence. In the definite period of time coefficient of the unsteady noise existence for low signal-to-noise ratio they can have a more dangerous effect on data lines with FHSS than the continuous disturbance noise increasing the bit-error possibility.
Опубликован
2017-07-03
Как цитировать
Паршуткин, А. В., & Маслаков, П. А. (2017). Исследование помехоустойчивости современных стандартов спутниковой связи к воздействию нестационарных помех. Труды СПИИРАН, 4(53), 159-177. https://doi.org/10.15622/sp.53.8
Раздел
Методы управления и обработки информации
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
