METHODS OF DATA TRANSMISSION USING LINEAR FREQUENCY MODULATED SIGNALS

Abstract

исследуются различные подходы к передаче данных с использованием линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов. Целью работы является исследование способов модуляции и демодуляции ЛЧМ сигналов для выбора наиболее подходящего для случая передачи данных по радиоканалу. Исследованы два основных подхода − передача отдельных битов и передача групп бит для дополнительного расширения спектра. При рассмотрении этих подходов в работе исследуются четыре способа передачи данных с использованием ЛЧМ сигналов: обработка при помощи согласованных фильтров, обработка посредством корреляционного метода, обработка с помощью анализа параметров аналитического сигнала, а также метод поиска разрыва фазы передаваемого сигнала. Для каждого из рассмотренных методов составлена и изучена имитационная модель в MatlabR2018b. Исследование моделей позволило выявить основные преимущества и недостатки применения каждого из способов. Отдельно рассматривается способ формирования ЛЧМ сигнала по спектру с помощью обратного преобразования Фурье с помощью фаз Ньюмана. Наиболее перспективным для использования в системах радиосвязи был признан метод модуляции ЛЧМ сигнала при помощи разрыва фазы. В зависимости от выбранного алгоритма поиска разрыва фазы данный способ может проигрывать в скорости обработки, однако за счет своей алгоритмической простоты и хорошей помехоустойчивости он может успешно применяться в реальных системах связи various approaches to data transmission using linear frequency modulated (chirp) signals are studied. The purpose of the work is to study methods of modulation and demodulation of chirp signals to select the most suitable one for the case of data transmission over a radio channel. The author has explored two main approaches - the transmission of individual bits and the transmission of groups of bits for additional spectrum expansion. When considering these approaches, the work examines four methods of transmitting data using chirp signals: processing using matched filters, processing using the correlation method, processing using analysis of the parameters of the analytical signal, as well as a method for searching for a phase break in the transmitted signal. For each of the considered methods, a simulation model was compiled and studied in Matlab R2018b. The study of models made it possible to identify the main advantages and disadvantages of using each method. Separately, we consider the method of generating a chirp signal from the spectrum using the inverse Fourier transform using Newman phases. The method of modulating a chirp signal using a phase break was recognized as the most promising for use in radio communication systems. Depending on the chosen algorithm for searching for a phase break, this method may lose in processing speed, however, due to its algorithmic simplicity and good noise immunity, it can be successfully used in real communication systems