ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Аннотация

На протяжении десятилетий развивались и продолжают активно развиваться радиотехнические системы – системы, осуществляющие извлечение, передачу или разрушение информации при помощи радиоволн. Несущие ту или иную информацию радиоволны называются радиосигналом. Таким образом, для радиотехнических систем характерным признаком является использование радиосигналов.
В связи с развитием электронной вычислительной техники методы и алгоритмы обработки радиосигналов претерпевают определённые изменения. Также совершенствуются и средства приёма/передачи, технологии и методы защиты передаваемой информации. По этой причине необходимы качественные методы определения радиотехнических параметров сигналов с целью их дальнейшей обработки. В работе рассматриваются методы определения таких характеристик, как несущая частота, скорость манипуляции и вид модуляции для фазоманипулированных сигналов. Задача определения данных параметров в настоящее время актуальна по нескольким причинам: определение параметров поможет идентифицировать передающее устройство, в случае успешного распознавания вида модуляции можно восстановить передаваемое сообщение, а также появится возможность наведения активных помех для подавления связи.
Существует определённое количество алгоритмов для определения радиотехнических параметров сигналов, но основным недостатком некоторых из них является необходимость наличия определённой информации. Наибольший же интерес представляют методы, позволяющие получать информацию о сигнале в условиях, когда известна только лишь частота дискретизации, а также методы, позволяющие точно определить вид модуляции. В настоящей работе описана математическая модель фазоманипулированного сигнала, основные свойства данного типа сигналов и предложен метод, позволяющий определить радиотехнические параметры фазоманипулированных сигналов в условиях априорной неопределённости.

Сведения об авторах

Alexey Andreevich Maslov, Санкт-Петербургский государственный университет

аспирант, кафедра компьютерных технологий и систем, факультет прикладной математики - процессов управления

Margarita Viktorovna Sotnikova, Санкт-Петербургский государственный университет

доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры компьютерных технологий и систем, факультет прикладной математики - процессов управления

Литература

[1] Adjemov S.S., Klenov N.V., Tereshonok M.V., Chirov D.S. Methods for the Automatic Recognition of Digital Modulation of Signals in Cognitive Radio Systems. Moscow University Physics Bulletin. 2015; 70(6):448-456. (In Eng.) DOI: 10.3103/S0027134915060028
[2] Mobasseri B.G. Digital modulation classification using constellation shape. Signal Processing. 2000; 80(2):251-277. (In Eng.) DOI: 10.1016/S0165-1684(99)00127-9
[3] Velampalli C. Hierarchical blind modulation classification in the presence of carrier frequency offset. Master’s Thesis. Communications Research Center, 2010, pp. 1-39. (In Eng.)
[4] Vorobjeva E.I., Nemtcov R.A., Churakov P.P. Recognition of Signals Modulation Type in the Radio Monitoring Systems. Bulletin of Voronezh state technical University. 2015; 11(4):72-75. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=24191703 (accessed 10.02.2019). (In Russ.)
[5] Avedyan E.D, Nhich D.V. To the selection of the best cumulants features in the recognition task of the digital modulation kind of the radio signals. Informatization and communication. 2015; 4:11-15. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=24853422 (accessed 10.02.2019). (In Russ.)
[6] Sergienko A.B. Digital Signal Processing. SPb.: Peter, 2002. (In Russ.)
[7] Boev N.M. Communication systems. Mobile communication systems. Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2013. (In Russ.)
[8] Karavan O.V. Distinction of constellations of signals with quadrature amplitude modulation under parametric a priori uncertainty: dis. ... Ph.D. (Phys.-Math.). Yaroslavl, 2010. (In Russ.)
[9] Beljaeva M. Modulation Recognition: What can we find out not knowing anything a priori. Digital Signal Processing. 2013; 2:55-63. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=20279708 (accessed 10.02.2019). (In Russ.)
[10] Petrov A.V. Blind methods for estimating the parameters of signals in digital information transmission systems: dis. ... Ph.D. (Engineering). SPb., 2016. (In Russ.)
[11] Zaihe Y. Automatic modulation classification of communication signals: doctor’s dissertation of New Jersey Institute of Technology, 2006. (In Eng.)
[12] Sklar B. Digital Communication. Fundamentals and Application. 2nd edition. Prentice Hall, 2001. (In Eng.)
[13] Proakis J., Salehi M. Digital communications. 3th edition. McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2000. (In Eng.)
[14] Gardner W.A., Spooner C.M. The cumulant theory of cyclostationary time-series. I. Foundation. IEEE Transactions on Signal Processing. 1994; 42(12):3387-3408. (In Eng.) DOI: 10.1109/78.340775
[15] Leonov V.P., Shiryaev A.N. On a Method of Calculation of Semi-Invariants. Theory of Probability & Its Applications. 1959; 4(3):319-329. (In Eng.) DOI: 10.1137/1104031
[16] Dandawate A.V., Giannakis G.B. Asymptotic theory of mixed time averages and kth-order cyclic-moment and cumulant statistics. IEEE Transactions on Information Theory. 1995; 41(1):216-232. (In Eng.) DOI: 10.1109/18.370106
[17] Kendall M.G., Stuart A. The Advanced Theory of Statistics: Vol. 1. Distribution Theory. Macmillan, New York, 1961. (In Eng.)
[18] Wentzel E.S. Probability Theory (First Steps). Imported Pubn, 1975. (In Eng.)
[19] Malakhov A.N. Kumuliantnyi analiz sluchainykh negaussovykh protsessov i ikh preobrazovanii [Cumulant Analysis of Random Non-Gaussian Processes and Their Transformations]. M.: Soviet Radio, 1978. (In Russ.)
[20] Tokmachev M.S. Calculating The Cumulants And Moments Of The Meixner Distribution. Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta im. Yaroslava Mudrogo = Vestnik of Yaroslav the Wise Novgorod State University. 2013; 2(75):47-51. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=21700130& (accessed 10.02.2019). (In Russ.)
[21] Borodkin D.K. A Software module for analytical writing joint moments in terms of cumulants. Modern Technologies. System Analysis. Modeling. 2014; 4(44):113-117. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=22630906 (accessed 10.02.2019). (In Russ.)
[22] Maslov A., Lepikhin T. Development of adaptive filtering algorithm for multi-frequency audiofile. Proceedings of the 2015 International Conference "Stability and Control Processes" in Memory of V.I. Zubov (SCP), St. Petersburg, pp. 573-575, 2015. (In Eng.) DOI: 10.1109/SCP.2015.7342208
[23] Maslov A., Lepikhin T. Comparative characteristics and selection of optimal filtering algorithm signal using LabVIEW software package. Proceedings of the International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics (ICNAAM). AIP Publishing LLC, 2015. (In Eng.) DOI: 10.1063/1.4912672
[24] Maslov A., Lepikhin T. Projection of the LMS-algorithm of adaptive filtering using the LabVIEW software package. Control Processes and Stability. 2015; 2(1):447-451. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=24327225 (accessed 10.02.2019). (In Russ.)
Опубликована
2019-04-19
Как цитировать
MASLOV, Alexey Andreevich; SOTNIKOVA, Margarita Viktorovna. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 15, n. 1, p. 107-114, apr. 2019. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/501>. Дата доступа: 15 dec. 2019 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.15.201901.107-114.
Раздел
Когнитивные информационные технологии в системах управления