ПРОГРАМНЕ ОБРОБЛЕННЯ СИГНАЛІВ З АМПЛІТУДНОЮ МОДУЛЯЦІЄЮ БАГАТЬОХ СКЛАДОВИХ

Автор(и)

  • І. В. Горбатий Національний університет «Львівська політехніка»
  • І. Р. Цимбалюк Національний університет «Львівська політехніка»

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-173-2-116-120

Ключові слова:

програмне оброблення сигналів, амплітудна модуляція багатьох складових

Анотація

Програмне оброблення радіосигналів, зокрема технології SDR (Software Deifned Radio), мають великий потенціал досліджень різних підходів до оброблення радіосигналів. Такий потенціал можна обґрунтувати великою адаптивністю та гнучкістю платформи SDR, можливістю програмного переналаштування різних радіопараметрів (частотного діапазону, схеми модуляції тощо) без безпосереднього втручання в компонентну базу радіосистеми. Такі особливості дають змогу легко експериментально перевіряти різні концепції та ідеї на практиці.

Проведено огляд робіт інших авторів, де висвітлено різні способи використання SDR як одного з основних елементів радіокомунікаційного процесу або для розв’язання прикладних задач.

Взявши до уваги переваги SDR над суто аналоговими способами передавання та приймання інформації через радіоканали за використання нестандартних видів модуляції, вибрано різновид амплітудно-фазової модуляції, який характеризується більшою завадостійкістю в порівнянні з широко використовуваною квадратурною амплітудною модуляцією, — амплітудну модуляцію багатьох складових (АМБС). Визначено координати сигнального сузір’я 8-АМБС та на їхній основі створено модель модулятора та каналу передавання.

Для реалізації моделі приймальної частини телекомунікаційної системи вибрано раніше запропоновану авторами модель одномірної згорткової нейронної мережі. Запропоновану модель адаптовано до середовища GNU Radio та включено в приймальну частину як окремий блок оброблення інформації, зокрема, вдосконалено процедуру введення та виведення інформації в моделі задля кращої взаємодії з іншими блоками GNU Radio.

Запропоновано апаратну базу, що підтримує як GNU Radio так і бібліотеку TensorFlow, використану для формування моделі нейронної мережі. Встановлено імовірність правильного прийняття символу в сформованій системі.

Запропоновано програмно-апаратну реалізацію моделі приймальної частини телекомунікаційної системи, яка характеризується більшою адаптивністю та гнучкістю порівняно з традиційними приймачами сигналів з АМБС, що забезпечило підвищення достовірності приймання таких сигналів.

Біографії авторів

І. В. Горбатий, Національний університет «Львівська політехніка»

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри теоретичної радіотехніки та радіовимірювань

І. Р. Цимбалюк, Національний університет «Львівська політехніка»

асистент кафедри теоретичної радіотехніки та радіовимірювань

Посилання

C. P. Mallikarjuna Gowda, P. Prajwal, K. V. Bellad, V. Hima, and N. Suresh, “Design Implementation of FM Transceiver using Raspberry Pi and SDR,” Proceedings of International Conference on Technological Advancements and Innovations, ICTAI 2021, pp. 156-161. https://doi.org/10.1109/ICTAI53825.2021.9673253 .

L. Grundhofer, F. G. Rizzi, N. Hehenkamp, and S. Gewies, “Low Cost SDR Receiver for Medium Frequency R-Mode,” 2023 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium, PLANS 2023, pp. 1208-1214, 2023, https://doi.org/10.1109/PLANS53410.2023.10140010 .

M. Harvanek, V. Derbek, J. Kral, M. Pospisil, and A. Povalac, “SDR Interference Emulator for RFID Applications,” 2021 31st International Conference Radioelektronika, RADIOELEKTRONIKA 2021, Apr. 2021.

https://doi.org/10.1109/RADIOELEKTRONIKA52220.2021.9420215 .

R. Yagoub, M. Benaissa, and B. Benadda, “Web Browser Based Real Time Spectrum Analyzer for RTL-SDR Dongles,” 2022 7th International Conference on Image and Signal Processing and their Applications, ISPA 2022 - Proceedings, 2022, https://doi.org/10.1109/ISPA54004.2022.9786029 .

K. Hussein, A. S. I. Amar, A. Zekry, M. Abouelatta, A. K. Mahmoud, and M. Mabrouk, “Design and Implementation of SDR Platform for Radar Applications,” 2023 International Telecommunications Conference, ITC-Egypt 2023, pp. 372-375. 10.1109/ITC-EGYPT58155.2023.10206266 .

D. Paik, S. Maheswari, M. Bhaskar, and M. R. Raghavendra, “Implementation of Wide band Satellite Telemetry Data Receiver using SDR and Matlab,” 2022 2nd Asian Conference on Innovation in Technology, ASIANCON 2022. https://doi.org/10.1109/ASIANCON55314.2022.9908701 .

A. Sankar, S. Darshan, K. M. Devika, Meera, B. Varghese, and P. R. Menon, “SDR based CCSDS Shaped Offset QPSK Modulator for Aerospace Applications,” in 2023 9th International Conference on Smart Computing and Communications (ICSCC), IEEE, Aug. 2023, pp. 184-189. https://doi.org/10.1109/ICSCC59169.2023.10335048 .

F. Radu, A. Timofte, A. Balan, and F. Sandu, “LTE Communications Using an SDR Platform,” 2020 13th International Conference on Communications, COMM 2020 – Proceedings, Jun. 2020, pp. 393-396. https://doi.org/10.1109/COMM48946.2020.9141979 .

N. Maletic et al., “SDR-based 60 GHz Solution for mmWave Applications: Implementation and Evaluation,” 2022 30th Telecommunications Forum, TELFOR 2022 - Proceedings, 2022, https://doi.org/10.1109/TELFOR56187.2022.9983690 .

І. В. Горбатий, «Нові різновиди модуляції в цифрових радіорелейних системах передавання,» Проблеми телекомунікацій, електрон. наук. журнал, № 2 (11), с. 44-55, 2013, [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://pt.nure.ua/wp-content/uploads/2020/01/132_gorbatyy_modulation.pdf .

I. Tsymbaliuk, and I. Horbatyi, “Approach to processing radio signals with amplitude modulation of many components using one-dimensional convolutional neural network,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 6, no. 9 (126), pp. 14-22, Dec. 2023. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292854 .

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 251

Опубліковано

2024-04-30

Як цитувати

[1]
І. В. . Горбатий і І. Р. Цимбалюк, «ПРОГРАМНЕ ОБРОБЛЕННЯ СИГНАЛІВ З АМПЛІТУДНОЮ МОДУЛЯЦІЄЮ БАГАТЬОХ СКЛАДОВИХ», Вісник ВПІ, вип. 2, с. 116–120, Квіт. 2024.

Номер

Розділ

Радіоелектроніка та радіоелектронне апаратобудування

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.