Применение метода автоматической компенсации шумовой полосы для улучшения спектральных характеристик формирователей сигналов

Abstract

В настоящее время для сбора данных о состоянии ресурсов агропромышленного комплекса широкое применение находят группы беспилотных летательных аппаратов, взаимодействие с которыми осуществляется путем создания беспроводных самоорганизующихся летающих сетей, связь с которыми со стороны наземных комплексов управления обеспечивается либо с помощью космических телекоммуникационных систем спутников, либо средствами одного или нескольких узлов такой сети. Непрерывное ужесточение требований к техническим характеристикам и параметрам современных беспроводных телекоммуникационных систем (особенно к повышению скорости информационного обмена и надежности связи) заставляют разработчиков искать новые подходы к проектированию их радиопередающей аппаратуры. В частности, известно, что на отношение «сигнал/шум» существенно влияет спектральная чистота сигналов, синтезируемых с помощью специальных многоканальных формирователей сигналов радиопередатчиков. Показано, что для улучшения спектральных характеристик таких формирователей можно использовать метод автоматической компенсации шумовой полосы области частот, в которой присутствуют наиболее нежелательные дискретные спектральные составляющие. На основе предложенного подхода разработана структурная и функциональная схема формирователя несущего колебания с улучшенными спектральными характеристиками, для которой получены основные математические соотношения (дифференциальные уравнения, передаточные функции, шумовые модели), на основе которых проведено соответствующее моделирование, подтверждающее эффективность использования принципа автокомпенсации.

Currently, to collect data on the state of the resources of the agro-industrial complex, groups of unmanned aerial vehicles are widely used, interaction with which is carried out by creating wireless ad-hoc flying networks, communication with which from ground control complexes is provided either using space telecommunication systems of satellites, and by means of one or more nodes of such a network. The continuous tightening of requirements for the technical characteristics and parameters of modern wireless telecommunication systems (especially for increasing the speed of information exchange and communication reliability) force developers to look for new approaches in designing radio transmitting equipment. In particular, it is known that the signal-to-noise ratio is significantly affected by the spectral purity of the signals synthesized using special multi-channel radio transmitter signal conditioners. It is shown that in order to improve the spectral characteristics of such shapers, it is possible to use the method of automatic compensation of the noise band of the frequency region in which the most undesirable discrete spectral components are presented Based on the proposed approach, the structural and functional diagram of the carrier waveformer with improved spectral characteristics has been developed, for which the main mathematical relationships (differential equations, transfer functions, noise models) have been obtained, on the basis of which the corresponding simulation has been accomplished, confirming the effectiveness of using the auto-compensation principle.