Evaluation of opportunities of synthesis of the broken communication at creation of combined digital synchronous-­phase demodulator of modern system telecommunications

DOI: 10.31673/2412-9070.2020.035054

Abstract

The effectiveness of modern radio communications directly depends on the quality of use of individual devices and subsystems of their composition. Such spaces include, in particular, tracking demodulators of frequency-modulated and phase-modulated signals. The task of improving the accuracy and speed of analog-digital SFDs is urgent. One of the directions of which can be the synthesis of digital open compensation communication directly in their synchronization subsystem, namely the construction of iterative analog-digital SFDs, provided that the main and auxiliary circuits of their synchronization systems can be both digital and analog. The issues of synthesis of open communication in subsystems of phase synchronization of digital synchronous phase demodulators of modern telecommunication systems are considered in the work. On the example of the selected scheme of construction of a digital synchronous phase demodulator, the synthesis of an open compensation connection in its construction structure for a steady state operation is performed. The obtained and presented functional dependences of the transfer function of the synchronous-phase demodulator with open communication allow to ensure the order of astatism of the system is 2. Analysis of the obtained transfer function showed that it can be implemented on microprocessors and has the ability to pre-analyze it on a computer without operations of integration and approximate calculation of transition matrices. A further direction of research initiated in this work is the synthesis of open coupling in synchronous-phase demodulators with a higher order of astatism against the background of additive Gaussian noise, taking into account the phase instability of the generators.

Keywords: digital synchronous-phase demodulator; carrier frequency synchronization; open link synthesis; order of astatism.

References
1. Lyons R. G. Understanding Digital Signal Processing. Boston: Prentice Hall, 2010. 992 p.
2. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: изд. 2-е, испр. / Пер. с англ. Москва: Вильямс, 2003. 1104 с.
3. Шахтарин Б. И. Анализ систем синхронизации при наличии помех: 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Горячая линия – Телеком, 2016. 360 с.
4. Банкет В. Л., Дорофеев В. М. Цифровые методы в спутниковой связи. Москва: Радио и связь, 1988. 240 с.
5. Бойко Ю. М. Оцінювання якісних показників пристроїв синхронізації сигналів засобів телекомунікацій. Вісник Хмельниц. нац. ун-ту. 2015. № 1. C. 204–213.
6. Глухов А. В. Оптимизация параметров цифровых фильтров высокоскоростного модулятора для PLC-модемов // Вестник Тамбов. гос. техн. ун-та. 2013. Т. 19. № 4. С. 751–756.
7. Туровський О. Л. Мінімізація дисперсії фазової помилки в системах фазової синхронізації замкнутого типу в режимі стеження за несучою частотою // Вісник інженер. академії. 2019. №4. С. 22–27.
8. Scheers B., Le Nir V. A Modified Direct-Sequence Spread Spectrum Modulation Scheme for Burst Transmissions: Military Communications and Information Systems Conference (MCC’2010) (Wroclaw, Poland, September 27–28, 2010) Wroclaw, 2010. Р. 366–3673.
9. A True Open-Loop Synchronization Technique / S. Golestan, A. Vidal, A. G. Yepes [et all.] // IEEE Transactions on Industrial Informatics. June 2016. vol. 12, no. 3. P. 1093–1103.
10. Бойко Ю. М. Поліщук А. С. Проблеми синхронізації автоколивальних систем під зовнішнім періодичним впливом // Вісник Хмельниц. нац. ун-ту. Технічні науки. 2010. №2. С. 156–162.
11. Xiao Y.-C & Wei P. & Xiao X.-C & Tai H.-M. (2004). Fast and accurate single frequency estimator. Electronics Letters. 40. 910 - 911. 10.1049/el:20040558.
12. Бойко Ю. М., Єрьоменко О. І. Аналіз моделей систем синхронізації у цифрових приймачах: матеріали XIV міжнар. наук.-практ. конф. Одес. нац. академія зв’язку ім. Попова (м. Одеса, 5–10 червня, 2015 р.) Одеса, 2015. С. 192–194.
13. Коханов А. Б. Технология синхронного детектирования сигналов // Известия вузов. Радиоэлектроника. 2007. Т. 50. № 11. С. 14–25.
14. Структурный синтез комбинированной системы частотно-фазовой автоподстройки частоты, совмещенной с фильтрующей схемой спектра входного сигнала / В. В. Печенин, К. А. Щербина, М. А. Вонсович, Е. П. Мсаллам // Системи навігації, керування та зв’язку. 2015. Вип. 4(36). С. 38–43.
15. Комбінована система частотного автопідстроювання з астатизмом першого порядку. Функціональна схема, математична модель системи / Г. Ф. Зайцев, В. Л. Булгач, О. М. Гніденко, Т. В. Бурсова // Вісник ДУІКТ. 2012. Т. 10. №3. С. 25–28.
16. Минимизация среднеквадратических ошибок и квадратических интегральных оценок следящих систем с помощью разомкнутых и дифференциальных связей / Г. Ф. Зайцев, В. Г. Кривуца, В. Л. Булгач, Г. Д. Радзивилов // Киев: ДУІКТ, 2006. 186 с.
17. Zaitsev G., Bulgach V., Radzivilov G. (2005). Modeling of Combined Tracking Systems under Random Setting Action // Journ. of Automation and Information Sciences. 2005. J AUTOMAT INF SCI. 37. Р. 22–25.
18. Buschman R. G. Integral Transformations, Operational Calculus, and Generalized Functions. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1996. 240 p.
19. Эйдерман В. Я. Основы теории функций комплексного переменного и операционного исчисления: учеб. пособие для вузов. Москва: Физматлит, 2002. 256 с.
20. Hörmander L. The Analysis of Linear Partial Differential Operators // Springer Science & Business Media, 2004, Berlin. 362 p. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-642-61497-2.
21. Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления. Киев: Вища школа, 1988. 431 с.