Передача и прием шумоподобных сигналов на акустических частотах

D. A. Mikhailik, I. V. Malygin

Аннотация


Разработан алгоритм корреляционного приема шумоподобных сигналов с двоичной фазовой манипуляцией, генерируемых методом прямой последовательности. В алгоритме предусмотрена процедура синхронизации передатчика и приемника, основанная на обнаружении с помощью согласованного фильтра отдельного сигнала, полученного манипуляцией несущего колебания псевдослучайной последовательностью. Для определения информационных символов приемником выполняется различение фазоманипулированных сигналов, формируемых в соответствии с прямой или инверсной М-последовательностью из 127 элементов. Алгоритм обнаружения и различения шумоподобных сигналов путем корреляционного накопления реализован в виде цифрового модуля для пакета GNU Radio. Проведено полунатурное моделирование системы связи с шумоподобными сигналами в звуковом диапазоне 512 Гц. Результаты работы могут быть использованы в комплексах гидроакустической связи и подземного интернета вещей.

Ключевые слова


акустическая связь; шумоподобный сигнал; коррелятор; синхронизация; GNU Radio

Полный текст:

pdf

Литература


Гейстер С. Р., Чан Т. Ч. Влияние среды распространения гидроакустических волн на спектральную и временную структуры принятого локационного сигнала. Доклады БГУИР. 2013;5(75):72–78.

Федосов В. П., Тарасов С. П., Воронин В. В., Кучерявенко С. В., Пивнев П. П., Легин А. А., и др. Сети связи для подводных автономных роботизированных комплексов. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета; 2018. 178 с.

Carreño J. P., Silva L. S., Neves S. O., Aguayo L., Braga A. J., Barreto A. N., et al. Through-The-Earth (TTE) Communications for Underground Mines. Journal of Communication and Information Systems. 2016;31(1):164–176. DOI: 10.14209/jcis.2016.15.

Гантмахер В. Е., Быстров Н. Е., Чеботарев Д. В. Шумоподобные сигналы: Анализ, синтез, обработка. СПб.: Наука и техника; 2005. 396 с.

Алексеев Д. А., Кудинов Д. С., Потылицын В. С. Анализ возможностей применения псевдослучайных сигналов в вибрационной сейсморазведке. Сейсмические приборы. 2023;59(4):50–59. DOI: 10.21455/si2023.4-4.

Великин А. Б., Великин А. А. Новый корреляционный метод импульсной электроразведки с шумоподобными сигналами CTEM. Разведка и охрана недр. 2016;(2):47–54.

Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь; 1985. 384 с.

Родионов А. Ю., Кирьянов А. В., Кулик С. Ю., Михайленко О. С. Применение новых бинарных кодов для передачи данных в гидроакустических системах связи. Морские интеллектуальные технологии. 2023;4(3):112–118. DOI: 10.37220/MIT.2023.62.4.073.

Chen X., Lü X., Zhang W. Miniaturized buried low-frequency acoustically actuated magnetoelectric antenna for soil moisture adaptive underground communication. iScience. 2024;27(11):111151. DOI: 10.1016/j.isci.2024.111151.

Бурдинский И. Н., Матвиенко Ю. В., Миронов А. С., Рылов Р. Н. О применении сложных сигналов в гидроакустических системах навигации и управления подводными роботами. Подводные исследования и робототехника. 2008;1(5):39–46.




DOI: https://doi.org/10.15826/urej.2025.9.1.002