Аналитическая модель расчета помехоустойчивости систем с многопозиционными видами модуляции и кодированием по алгоритму Рида–Соломона

Abstract

Целью статьи является разработка аналитических моделей расчета помехоустойчивости и эффективности цифровых систем радиосвязи, использующих многопозиционные виды модуляции (КАМ-М, ФМ-М, ЧМ-М, АМ-М) и блочное кодирование по алгоритму Рида–Соломона (РС) с жестким декодированием. В отличие от известных подходов к определению помехоустойчивости систем предлагаются расчетные модели, не требующие знания коэффициентов спектра кода, привлечения процедур компьютерного моделирования и графических построений кривых помехоустойчивости для различных видов модуляции и параметров кодирования. Приведенные в статье расчетные соотношения включают только основные показатели кода (свободное расстояние, длину кодового слова, относительную скорость кода) и вида модуляции (порядок модуляции, квадрат коэффициента помехоустойчивости). Они позволяют напрямую определять теоретически требуемые значения отношения сигнал/шум (ОСШ) на входе приемных устройств по заданной вероятности ошибки на выходе декодера РС, а также проводить исследования энергетического выигрыша от кодирования (ЭВК), информационной и спектральной эффективностей систем. Базируясь на предложенных соотношениях, выполнены расчеты основных характеристик каналов радиосвязи для различных параметров кодов РС, достоверности приема, видов и порядков модуляции. Сравнение приведенных в статье результатов расчета помехоустойчивости и эффективности систем с известными аналогичными характеристиками, полученными в результате компьютерного моделирования, подтверждает правильность представленных аналитических моделей. Погрешность построенных кривых помехоустойчивости не превышает 0,1 дБ в рабочем диапазоне ОСШ. Представленные в статье материалы являются оригинальными и могут быть использованы при проектировании, расчете и разработке наземных и спутниковых систем.