Маругин Алексей Сергеевич – кандидат технических наук (1994), доцент (2000) кафедры радиотехнических систем Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор более 40 научных публикаций. Сфера научных интересов – статистическая теория связи; широкополосные системы радиолокации, радионавигации и передачи данных; теория сигналов.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Aleksey S. Marugin – Ph.D. in Engineering (1994), Associate Professor (2000) of the Department of Radio Engineering Systems of Saint-Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of more than 50 scientific publications. Area of expertise: statistical communication theory; broadband radar, radionavigation and data transmission systems; signal theory.
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg
Орлов Владимир Константинович – кандидат технических наук (1984), профессор (2017) кафедры радиотехнических систем Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор более 50 научных публикаций. Сфера научных интересов – радиолокация и радионавигация; теория связи.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Vladimir K. Orlov – Ph.D. in Engineering (1984), Associate Professor (1994), Professor (2017) of the Department of Radio Engineering Systems of Saint-Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of more than 50 scientific publications. Area of expertise: radar and radio navigation; communication theory.
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg
Хазиахметова Румия Равильевна – студентка 4-го курса бакалавриата по направлению "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор одной научной публикации. Сфера научных интересов – широкополосные системы радионавигации и передачи данных; теория сигналов.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Rumiya R. Khaziakhmetova – Bachelor’s Degree student of Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of 1 scientific publications. Area of expertise: broadband radionavigation and data transmission systems; signal theory.
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg
Объектом исследования является процедура поиска сигнала радионавигационной системы наземного базирования, использующей шумоподобные дискретные сигналы с большой базой. Проведен сравнительный анализ качественных показателей поиска сигнала как наиболее трудоемкой и времязатратной процедуры при различных модуляционных форматах навигационного сигнала в наихудших для потребителя условиях и при ограниченном частотном ресурсе, выделенном системе. Повышение спектральной эффективности сигналов, используемых радиотехническими системами (РТС) в условиях жестких требований обеспечения электромагнитной совместимости, практически реализуемо разумным выбором способа манипуляции шумоподобного сигнала (ШПС). В связи с этим особую значимость приобретают полосно-эффективные способы манипуляции ШПС, для которых достигается постоянство огибающей сигнала. Среди методов формирования ШПС наиболее распространены фазовые, амплитуднофазовые и амплитудные. Однако колебания последних двух названных методов предъявляют повышенные требования к линейности приемного и передающего трактов РТС и не позволяют достичь единичного значения пик-фактора, т. е. равенства средней и мгновенной мощностей излучаемого сигнала, что приводит к снижению эффективности утилизации энергоресурса системы. Поэтому для формирования ШПС в первую очередь должна быть рассмотрена фазовая манипуляция (ФМ) и как альтернатива ей – минимальная частотная манипуляция (МЧМ). Проанализирована полосная эффективность ШПС с МЧМ и ФМ, получены соотношения для среднего максимального времени поиска навигационного сигнала (средней продолжительности поисковой процедуры в наихудших для потребителя навигационной информации условиях) при фиксированной вероятности правильного завершения поиска. Сопоставлены качественные показатели поисковой процедуры для МЧМ и ФМ при одинаковой полосной эффективности и одинаковой длительности элементарных символов. По результатам анализа показано, что в условиях равноценных ограничений на занимаемый частотный диапазон и при одинаковых требованиях к достоверности поисковой процедуры поиск МЧМ ШПС эффективен и осуществим при существенно меньших временны́х затратах, чем ШПС с традиционной бинарной ФМ.
The study object is the search procedure for a ground-based radionavigation system signal using noise-like discrete signals with a long baseline. A comparative analysis of the signal search quality indicators is carried out, which is the most time-consuming procedure with different navigation signal modulation formats in the worst-case conditions and with a limited frequency resource allocated to the system. Bandwidth efficiency of noise-like signals (NLS) with phase shift keying (PSK) and minimal frequency shift keying (MFSK) are analyzed. Relations are obtained for the average maximum search time of the navigation signal with a fixed probability of correct search completion. The qualitative indicators of the search procedure for PSK and MFSK are compared for the same band pass effectiveness and elementary symbol duration. The analysis results show that under the conditions of equal restrictions on the occupied frequency range and the same requirements for the search procedure reliability, NLS MFSK search is effective and implementable at much lower time costs than NLS with traditional binary PSK.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.