Аннотация
Постановка задачи: разработка модели сверхширокополосного (СШП) приемника и передатчика с каналом связи в среде Simulink с учетом принципов построения СШП систем для проведения оценки первичных параметров. Целью работы является реализация в модели источника СШП сигнала в виде потока хаотических радиоимпульсов и последующее сопряжение с блоками, характерными для приемников и передатчиков. Новизна: элементы новизны носят настройки блоков схемы модели, необходимые для обеспечения работы с источником СШП сигнала, а также ответвление в виде детектора для последующих исследований. Результат: получение алгоритма составления модели, проведение проверки на работоспособность при применении оценки по количественному параметру ‒ коэффициенту битовых ошибок. Практическая значимость: разработанная в Simulink модель СШП системы является основой для изучения значений первичных параметров системы перед ее физической реализацией и проведения экспериментов, расширяющих возможности применения модели.

Ключевые слова
сверхширокополосные сигналы, хаотические радиоимпульсы, моделирование приемопередатчика, Simulink, MATLAB.

Библиографическая ссылка на статью
Изместьева Е. А. Моделирование сверхширокополосной системы в среде Simulink // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 1. С. 1. EDN: AQHJOU

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Аннотация
Постановка задачи: Увеличение производства и применения беспилотных авиационных систем в РФ в рамках реализации государственных программ определяется их техническими возможностями, обеспечивающими повышение эффективности решения конкретных задач в гражданской сфере. Применение беспилотных авиационных систем в Российской Федерации может осуществляться только с соблюдением требований разрешительных и нормативных документов, а использование беспилотных воздушных судов ― при условии обеспечения: 1) безопасности других пользователей воздушного пространства, а также людей и имущества на земле, 2) электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. Целью работы является определение основных технических требований к радиоконтрольному оборудованию, необходимому для оценки параметров излучений беспилотных авиационных систем, а также для определения местоположения беспилотных воздушных судов и пультов управления беспилотных авиационных систем. Новизна: в существующей практике регулирования использования национального радиочастотного ресурса практически отсутствуют нормативные документы, в которых были бы сформулированы требования к параметрам излучений радиотехнического оборудования беспилотных авиационных систем в части обеспечения электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами других систем радиосвязи, а следовательно нет и требований к радиоконтрольному оборудованию, которое должно измерять и проверять излучения передатчиков беспилотных авиационных систем. Результат: на основе анализа функциональных возможностей элементов беспилотных авиационных систем, характеристик и параметров излучений их передатчиков, а также анализа действующих отечественных и международных нормативных документов сформулированы требования к радиоконтрольному оборудования для оценки параметров излучений радиотехнического оборудования беспилотных авиационных систем. Практическая значимость работы состоит в возможности использования разработанных требований в качестве обоснованных ориентиров для закупки оборудования и оснащения подразделений радиоконтроля радиочастотной службы Администрации связи РФ, а также других министерств и ведомств.

Ключевые слова
беспилотные авиационные системы, беспилотные воздушные суда, телеуправление, частотные диапазоны для радиоканалов, характеристики излучений, требования к оборудованию радиоконтроля

Библиографическая ссылка на статью
Антипин Б. М., Виноградов Е. М., Терновая А. К., Александров И. В. Технические требования к радиоконтрольному оборудованию для оценки параметров излучений беспилотных авиационных систем и определения местоположения их элементов // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 1. С. 2. EDN: CTDCNK

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Аннотация
Постановка задачи: увеличение структурной сложности беспроводных сетей связи актуализирует вопросы обеспечения их устойчивости к воздействиям дестабилизирующих факторов. Одним из таких факторов являются помехи от устройств, работающих рядом друг с другом. Целью работы является разработка метода управления мощностью в системе беспроводной связи. Предлагается применять способы управления мощностью для двухуровневой гетерогенной сети. Используемые методы: решение задачи управления мощностью основано на применении алгоритмов искусственного интеллекта, в частности на обучении с подкреплением. В качестве параметра, благодаря которому возможно определение дальнейшего действия агента, предложено использовать отношение сигнал/шум. Новизна: элементами новизны представленного решения являются использование алгоритмов Q-Learning и учет дестабилизирующих факторов в виде помех от соседних базовых станций и пользовательских устройств. Результат: использование представленного решения по управлению мощностью в двухуровневой гетерогенной сети позволяет снизить мощность излучаемого сигнала, при этом происходит увеличение скорости передачи данных от базовой станции к пользовательским устройствам; при этом показано, что при предлагаемом методе управления мощностью с ростом числа базовых станций скорость передачи снижается медленнее, чем при экспоненциальном, квадратичном и жадном алгоритмах.

Ключевые слова
сеть связи, искусственный интеллект, машинное обучение, базовые станции, управление мощностью.

Библиографическая ссылка на статью
Багаев Е. С. Метод управления мощностью в беспроводной двухуровневой гетерогенной сети // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 2. С. 2. EDN: KIZLYW

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Аннотация
Постановка задачи: В современном мире активно развиваются беспилотные объекты, а, следовательно, актуализируется задача управления такими аппаратами. При этом беспилотные объекты могут передвигаться с разной скоростью и в различной среде. В настоящее время их разделяют на воздушные, наземные, подводные и надводные. Так как среда распространения сильно влияет на радиоканал, необходимо разработать методику выбора метода синтеза радиоканала для беспилотного объекта. Целью работы является анализ основных тенденций связи с беспилотными объектами различного назначения и формулировка задач исследования и разработки технологий связи с ними. Используемые методы: анализ научных источников. Новизна: показано единое пространство требований к системам связи с беспилотными объектами с точки зрения верхних уровней, несмотря на различную среду распространения, скорость движения, особенности применения и технической реализации. Результат: показано, что выбор технологии обусловлен требованиями к услугам, средой распространения и скоростью подвижного объекта. Сделан акцент на условиях применения беспилотных систем и влиянии сценария использования аппаратов на архитектуру сети радиосвязи. Проведён обзор технологий беспроводного доступа и сделаны рекомендации по выбору технологии для организации радиоканала с беспилотными аппаратами различного назначения. Теоретическая/практическая значимость: обозначены задачи исследования и разработки в целях совершенствования этих технологий, что поможет сузить круг поисковых задач при разработке и изучении новых радиосистем для связи с беспилотными объектами.

Ключевые слова
беспилотные объекты, радиосвязь, среда распространения, факторы влияния на качество радиоканала.

Библиографическая ссылка на статью
Симонина О. А., Чернышов А. Г. Анализ использования и развития беспроводных технологий связи с беспилотными объектами // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 1. С. 4. EDN: RZSDQB

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Статья посвящена пятилетию института магистратуры

Аннотация
Постановка задачи: в целях обеспечения бесперебойной и качественной трансляции сигналов цифрового эфирного телевидения необходим постоянный контроль над состоянием телевизионной сети. В действующих на данный момент нормативных документах по эксплуатации оборудования телевизионного вещания Российской Федерации не указана методика, позволяющая однозначно определить качество функционирования одночастотной сети цифрового наземного телевидения. Целью работы является обобщение теоретической информации по вопросам контроля параметров одночастотных сетей и представление обобщенной методики измерения одночастотных сетей цифрового наземного телевидения второго поколения. Используемые методы: синтез общедоступной теоретической информации в области цифрового телевидения и многолетние экспериментальные исследования функционирования одночастотной сети стандарта цифрового наземного телевидения второго поколения города Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Новизна: элементами новизны предоставленной методики являются предварительный дистанционный контроль параметров L1-сигнализации и описанная последовательность практических измерений параметров одночастотной сети. Результат: использование представленного материала по контролю параметров одночастотной сети позволит сократить время обнаружения и, как следствие, время устранения аварийных ситуаций на сети телевизионного вещания Российской Федерации. Практическая значимость: указанная в данной статье методика применяется вещателями цифровой сети эфирного телевидения города Санкт-Петербурга и Ленинградской области, что позволило сократить финансовые затраты при эксплуатации сети цифрового телерадиовещания.

Ключевые слова
стандарт цифрового наземного телевидения второго поколения, одночастотная сеть, L1-pre сигнализация, L1-post сигнализация, идентификатор зоны одночастотной сети, идентификатор сети.

Библиографическая ссылка на статью
Бучатский А. Н., Куликов С. П. Особенности контроля параметров одночастотных сетей системы цифрового телевизионного вещания второго поколения // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 1. С. 8. EDN: TTLPPR

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Статья посвящена пятилетию института магистратуры

Аннотация
Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения помехоустойчивости радиотехнических систем, функционирующих в условиях воздействия различных пространственно-разнесенных от полезного сигнала помех, подавление которых возможно за счет формирования адаптивной диаграммы направленности многоэлементных антенн. Результаты: в первой части работы проведен анализ и предложены варианты построения антенных систем СВЧ-диапазона, используемые для построения антенных решеток с управляемыми диаграммами направленности. Показано, что наиболее целесообразно создавать антенные решетки с гибридным управлением лучом, то есть полностью активным управлением, с возможностью адаптивного управления по одному из направлений сканирования, и возможностью переключения лучей/многолучевой работы в другом. Во второй части работы рассматриваются прямые методы адаптации антенн и алгоритмы прекодирования. Приведено математическое описание процедур адаптивной обработки сигналов, а также представлены результаты анализа и реализации исследуемых алгоритмов на программируемых логических интегральных схемах в различных ситуациях сигнально-помеховой обстановки при разных угловых рассогласованиях между сигналом и помехами и различных их энергетических характеристиках. Приведены результирующие диаграммы направленности антенной решетки, измеренные в безэховой камере и обеспечивающие адаптивную обработку сигналов. Результаты проведенных натурных экспериментов показали приемлемое совпадение теоретических и экспериментальных данных. Практическая значимость: результаты работы могут быть использованы при разработке адаптивных антенных комплексов для радиотехнических систем различного функционального назначения, при анализе и практической реализации алгоритмов пространственно-временно́й обработки сигналов на программируемых логических интегральных схемах и при исследовании адаптивных алгоритмов в безэховой камере.

Ключевые слова
антенные решетки, адаптивные антенные решетки, алгоритмы адаптации.

Библиографическая ссылка на статью
Глушанков Е. И., Коровин К. О., Бойко И. А., Борисов М. Г. Современное состояние и перспективы развития адаптивных антенных комплексов в радиотехнических системах // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 1. С. 9. EDN: AKVWWB

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Статья посвящена пятилетию института магистратуры

Аннотация
Постановка задачи: размещение радиоэлектронных средств на одежде ― активно развивающееся направление конструирования. При разработке таких устройств необходимо учитывать множество факторов, которые влияют как на надежность готового изделия, так и на его эргономичность. Целью работы является отработка технологий встраивания различных радиоэлектронных средств, в том числе устройств сверхвысокочастотного диапазона, в ткань. Используемые методы: решение задачи размещения устройств на ткани основано на применении технологий нанесения антенн с помощью токопроводящих материалов. Новизна: элементами новизны представленного решения являются использование клейкой токопроводящей ленты, токопроводящей нити, а также применение аддитивных технологий. Результат: использование представленного результата размещения антенны на умной одежде решает проблемы: 1) интеграции датчиков в связи с их размерами, 2) подключения датчиков в связи с трудностями обеспечения их автономного питания и передачи сигналов, а также 3) размещения гибких антенн, которые должны соответствовать сложной геометрии человеческого тела и быть защищены от внешних воздействий.

Ключевые слова
умная одежда, умная ткань, аддитивные технологии, носимые устройства, гибкие антенны.

Библиографическая ссылка на статью
Морозов А. А., Литвинов А. С., Кузьмин С. В. Особенности размещения гибких антенн на умной одежде // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 1. С. 10. EDN: VNTDAH

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Статья посвящена пятилетию института магистратуры

Аннотация
Цель работы ― программная реализация и экспериментальная апробация анализатора сигналов стандарта LTE средствами программно-конфигурируемого радио для позиционирования с точностью до принадлежности к соте. Результат: разработано программное обеспечение анализатора сигналов стандарта LTE на языке MATLAB, реализующее прием, обработку и извлечение необходимых блоков системной информации, которая передается базовыми станциями стандарта LTE по широковещательным каналам; сконфигурирован интерфейс для работы с платой USRP B210; в ходе экспериментальной апробации выполнен прием и обработка блоков системной информации из радиоэфира с извлечением идентификаторов операторских базовых станций и последующим обращением в открытую базу данных OpenCellID для получения глобальных координат. Новизна: из обзора открытых отечественных источников следует, что настоящее исследование является первой работой, в которой детально описан порядок анализа широковещательных сигналов стандарта LTE для определения местоположения пользовательского устройства, не являющегося абонентом сети. Практическая значимость: программно реализованный и экспериментально апробированный анализатор сигналов стандарта LTE позволяет определять местоположение пользователя, не являющегося абонентом какой-либо сети, с точностью до принадлежности к ближайшей соте в условиях недоступности глобальных навигационных спутниковых систем.

Ключевые слова
стандарт LTE, программно-конфигурируемое радио, среда разработки MATLAB, блок системной информации, позиционирование.

Библиографическая ссылка на статью
Цап В. В., Фокин Г. А. Разработка и апробация анализатора сигналов стандарта LTE средствами программно-конфигурируемого радио // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 2. С. 4. EDN: LPOWHF

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи

Аннотация
Постановка задачи: экспериментальная апробация существующих беспроводных телекоммуникационных систем, таких как технология Multiple Input Multiple Output (MIMO) в стандарте Long-Term Evolution (LTE), является примером актуальной и востребованной тенденции использования методов и средств программно-конфигурируемого радио для макетирования и прототипирования систем подвижной радиосвязи и позиционирования. Целью работы является проверка работоспособности режима многоантенной радиосвязи в стандарте LTE с помощью разнесенной передачи двумя антеннами и комбинирования на приеме двумя антеннами с использованием программно-конфигурируемого радио. Используемые методы: рассматривается реализация методов разнесенной передачи и приема посредством применения ортогонального пространственно-временно́го блочного кода Аламоути на передатчике в сочетании с комбинированием по критерию максимизации отношения сигнал/шум на приемнике. С целью экспериментальной апробации режима MIMO выполняется программная реализация разнесенной передачи и приема в среде MATLAB с использованием плат программно-конфигурируемого радио LibreSDR. Результат: в процессе макетирования на приемной стороне были получены экспериментальные оценки канальных коэффициентов передачи для схемы MIMO 2×2, исходя из которых в первом приближении сделан вывод о пространственной декорреляции двух каналов на передаче и приеме в лабораторных условиях. Элементом новизны работы является постановка эксперимента и анализ результатов по особенностям функционирования режима MIMO стандарта LTE в лабораторных условиях с использованием плат программно-конфигурируемого радио LibreSDR. Теоретическая / Практическая значимость: экспериментальная апробация специфицированного стандартом LTE режима MIMO средствами программно-конфигурируемого радио в лабораторных условиях подтверждает возможность и целесообразность проведения таких исследований с реальными сигналами операторских базовых станций на плате LibreSDR.

Ключевые слова
стандарт Long-Term Evolution (LTE), технология Multiple Input Multiple Output (MIMO), программно-конфигурируемое радио, схема Аламоути, язык программирования / среда разработки MATLAB.

Библиографическая ссылка на статью
Шеремет Н. В., Фокин Г. А. Экспериментальная апробация технологии MIMO стандарта LTE средствами программно-конфигурируемого радио // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 3. С. 1. EDN: SCUWLY

Эта статья относится к разделу Радиотехнологии связи