Разработка программно-аппаратных средств для имитации работы радио-средств связи
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-4-60-68Ключевые слова:
автоматизированное управление, система, LabVIEW, Rohde & Schwarz, National Instruments, радиоэлектронное подавлениеАннотация
Статья посвящена разработке программно-аппаратного комплекса, позволяющего имитировать работу средств связи в условиях воздействия естественных и преднамеренных помех. Программно-аппаратный комплекс построен на базе приборов Rohde & Schwarz и оборудования National Instruments. Разработанный программно-аппаратный комплекс позволяет учитывать физические характеристики реальных приемопередающих трактов средств связи и каналов связи. При этом программно-аппаратный комплекс может использовать в качестве источника и приемника сигналов как существующие средства связи, так и SDR-трансиверы.
В ходе разработки программно-аппаратного комплекса были созданы программы для автоматизированного управления приборами (Rohde & Schwarz) и оборудованием (National Instruments), которые входят в состав разрабатываемого программно-аппаратного комплекса. Также проведено программно-аппаратное моделирование работы средств связи, использующих сигналы OFDM в условиях воздействия преднамеренных помех.
В результате программно-аппаратного моделирования средств связи в условиях воздействия преднамеренных помех была исследована устойчивость сигнала OFDM к воздействию помех в виде тонального и аналогового ЧМ-сигнала. По результатам моделирования получены графики зависимости вероятности битовой ошибки от уровня мешающего сигнала (помехи). По результатам видно, что с увеличением значения уровня помехи вероятность битовой ошибки возрастает. Например, при воздействии помехи в виде тонального гармонического сигнала с уровнем 10 дБм на передачу OFDM-сигнала вероятность битовой ошибки составляет 0,2414, при уровне помехи 15 дБм – 0,3806. Также при воздействии помехи в виде аналогового ЧМ-сигнала при увеличении значения уровня помехи вероятность битовой ошибки возрастает. Например, при значении уровня помехи –30 дБм вероятность битовой ошибки равна 0,0054, при уровне помехи –25 дБм – 0,065.
Разработанный программно-аппаратный комплекс для имитации работы средств связи в условиях радиоэлектронного противодействия позволяет оперативно изменять параметры средств радиоэлектронной борьбы и проводить оценку влияния радиоэлектронных помех на процесс работы средств связи. Разработанное программное обеспечение комплекса создает условия для автоматизированного управления приборами и оборудованием. Комплекс позволяет задавать режимы работы с персонального компьютера.Библиографические ссылки
Rupali B.P., Kulat K.D., Gandhi A.S. SDR Based Energy Detection Spectrum Sensing in Cognitive Radio for Real Time Video Transmission. Modelling and Simulation in Engineering, 2018, Article ID 2424305, 10 p. doi.org/10.1155/2018/224305.
Tanveer A., Khan Z.U., Malik A.N., Qureshi I.M., Lee S. Flexible Queuing Model for Number of Active Users in Cognitive Radio Network Environment. Wireless Communications and Mobile Computing, 2018. doi.org/10.1155/2018/8349486.
Halloush R., Musa A., Salameh H.B., Halloush M., Almalkawi I. A resource sharing platform for resource-constrained software defined cognitive radio networks. Fifth International Conference on Software Defined Systems (SDS), Barcelona, 2018, pp. 32-39. doi: 10.1109/ SDS.2018.8370419.
Fabio Principe, Giacomo Bacci, Filippo Giannetti, Marco Luise. Software-Defined Radio Technologies for GNSS Receivers: A Tutorial Approach to a Simple Design and Implementation. International Journal of Navigation and Observation, 2011, Article ID 979815, 27 p. doi.org/10.1155/2011/979815.
Van Tam Nguyen, Frederic Villain, Yann Le Guillou. Cognitive Radio RF: Overview and Challenges. VLSI Design, 2012, Article ID 716476, 13 p. doi.org/10.1155/2012/716476.
Definition of cognitive radio system 2009 Report ITU-R SM.2152 09/2009 (Geneva).
Васильев О. И., Нистюк А. И. Тактильная связь с телекоммуникационными устройствами // Интеллектуальные системы в производстве. 2015. № 2 (26). С. 85–88.
Построение системы контроля и тестирования радиосистем как элемент IOT / В. В. Хворенков, А. И. Нистюк, Р. А. Хатбуллин, А. А. Зыкин // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21, № 3. С. 155–165. DOI: 10.22213/2413-1172-2018-3-155-165.
Алгоритмы управления режимами работы си-стемы когнитивного радио / Г. А. Благодатский, А. Н. Копысов, В. В. Хворенков, И. С. Батурин // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 4. С. 93–106. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-4-93-106.
Fuqin Xiong. Digital Modulation Techniques. Second Edition. ARTECH HOUSE, INC. 685 Canton Street Norwood, MA, 2006, 1039 p.
Ермолаев В. Т., Флаксман А. Г. Теоретические основы обработки сигналов в беспроводных системах связи : монография. Н. Новгород : Изд-во ННГУ им. Н. И. Лобачевского, 2011. 368 с.
Использование технологии «интернет вещей» для создания автоматизированных систем контроля и тестирования радиосистем / А. Н. Копысов, В. В. Хворенков, А. А. Зыкин, М. М. Марков, А. А. Богданов // Успехи современной радиоэлектроники. 2018. № 12. С. 71–76. DOI: 10.18127/j20700784-201812-15.
Программно-аппаратный комплекс для имитации радиоэлектронного противодействия работе средств связи / М. А. Бояршинов, Р. А. Хатбуллин, А. А. Зыкин, Ю. Н. Черенков, Ю. Т. Загидуллин, А. А. Симушин // Приборостроение в XXI веке – 2019. Интеграция науки, образования и производства : Сб. материалов XV Всерос. науч.-техн. конф. (Ижевск, 20–22 ноября 2019 г.). Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2019. С. 194–202.
