СИСТЕМА ЗВ’ЯЗКУ З QPSK МОДУЛЯЦІЄЮ І СИНХРОНІЗАЦІЄЮ НЕСУЧОЇ
COMMUNICATION SYSTEM WITH QPSK MODULATION AND CARRIER SYNCHRONIZATION
Сторінки: 211-217. Номер: №5, 2019 (277)
Автори:
І.С. ПЯТІН, В.В. МІШАН, О.О. КУХАРЕЦЬ
Хмельницький національний університет
I.S. PYATIN, V.V. MISHAN, O.O. KUHARETS
Khmelnytskyi National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-277-5-211-217
Рецензія/Peer review : 25.05.2019 р.
Надрукована/Printed : 23.07.2019 р.
Анотація мовою оригіналу
Для підвищення ефективності роботи цифрових систем зв’язку використовують кола синхронізації. Стаття присвячена дослідженню системи зв’язку з QPSK модуляцією і синхронізацією несучої. Фазова помилка несучої викликає поворот в проекціях простору сигналу. Компенсація зсуву фази несучої виконується шляхом обертання вихідних сигналів узгодженого фільтра зі зниженою частотою дискретизації. Робота системи синхронізації заснована на петлі фазової автопідстройки частоти. ФАПЧ несучої фази формується шляхом замкнутого контуру, створеного фазовим детектором, контурним фільтром і DDS. ФАПЧ спрацьовує, коли сигнал помилки обнуляється. Сигнал помилки генерується блоком «Обчислення фазової помилки» з використанням проекцій відкорегованого простору сигналу і оцінок символів даних. Блок «Обчислення фазової помилки» складається з двох подільників, двох блоків обчислення функції арктангенс і підсумовувача. Проаналізовані сигнали на виході цих структурних блоків, оцінена смуга утримування ФАПЧ, зроблений висновок про величину вектора помилки синхронізації в залежності від відхилення частоти. Хоча детекторна характеристика лінійна, ФАПЧ має фазову невизначеність π/2. В межах смуги утримання ФАПЧ, значення EVM не перевищує 10%, що говорить про придатний рівень спотворень констеляційної діаграми. За отриманою залежністю можна зробити висновок, що система зв’язку з синхронізацією несучої може працювати в діапазоні частот від 510 кГц до 690 кГц з номінальним значенням несучої частоти 600 кГц.
Ключові слова: програмно кероване радіо, QPSK, синхронізація несучої.
Розширена анотація англійською мовою
To increase the efficiency of digital communication systems use a carrier synchronization and symbol synchronization. The article is devoted to the study of communication systems with QPSK modulation and carrier synchronization. The carrier phase error causes a rotation in the projections of the signal space. Carrier phase shift compensation is performed by rotating the output of a matched filter with a reduced sampling rate. The synchronization system is based on a phase locked loop. The PLL of the carrier phase is formed by a closed loop created by a phase detector, a loop filter, and DDS. The PLL is triggered when the error signal is reset. The error signal is generated by the “Phase error calculation” block using projections of the corrected signal space and data symbol estimates. The “Phase error calculation” block consists of two accomplices, two blocks for calculating the arctangent function and adder. The signals at the output of these structural blocks are analysed, the PLL content band is estimated, the conclusion is made about the magnitude of the synchronization error vector magnitude on the frequency deviation. Although the detector response is linear, the PLL has a π / 2 phase uncertainty. Phase ambiguity is a byproduct of removing the phase-induced landslides from the received signal. Within the PLL holding band, the EVM value does not exceed 10%, which indicates an acceptable level of distortion of the constellation diagram. Based on the obtained dependence, it can be concluded that the communication system with carrier synchronization can operate in the frequency range from 510 kHz to 690 kHz with a nominal value of the carrier frequency of 600 kHz.
Keywords: software defined radio, QPSK, carrier synchronization.
References
- Sklyar B. Cifrovaya svyaz. Teoreticheskie osnovy i prakticheskoe primenenie / B. Sklyar ; per. s angl. – Izd. 2-e, ispr. – Moskva : Izdatelskij dom «Vilyams», 2003. – 1104 s.
- Prokis D. Cifrovaya svyaz / D. Prokis ; per. s angl. ; pod red. D.D. Klovskogo. – Moskva : Radio i svyaz, 2000. – 800 s.
- Boiko J.M. Osoblyvosti kvazikoherentnoi obrobky syhnaliv u zasobakh telekomunikatsii z chastotnoiu manipuliatsiieiu / J.M. Boiko, I.S. Piatin // Telekomunikatsiini ta informatsiini tekhnolohii. – 2018. – № 1. – S. 107–119.
- Boiko J. M. Teoretychni aspekty pidvyshchennia zavadostiikosti y efektyvnosti obrobky syhnaliv v radiotekhnichnykh prystroiakh ta zasobakh telekomunikatsiinykh system za naiavnosti zavad [Elektronnyi resurs] : monohrafiia / J. M. Boiko, V. A. Druzhynin, S. V. Toliupa. – Kyiv : Lohos, 2018. – 227 s. Rezhym dostupu : http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/6291.
