Infokommunikacionnye tehnologiiInfokommunikacionnye tehnologiiИнфокоммуникационные технологии2073-3909Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics63513210.18469/ikt.2023.21.4.07Radio transmitting and receivering devices, televisionРадиопередающие и радиоприемные устройства, телевидениеResearch ArticleReception Algorithm as a Whole with Element-by-Element Decision Making Using the Phase Modulation MethodАлгоритм приема в целом с поэлементным принятием решения при использовании метода фазовой модуляцииDiyazitdinovRinat R.ДиязитдиновРинат Радмирович
Russian Federation

PhD in Technical Sciences, Associate Professor of the Telecommunication Networks and Systems Department

к.т.н., доцент кафедры сетей и систем связи (ССС)

r.diyazitdinov@psuti.ruSizikovIlya S.СизиковИлья Сергеевич
Russian Federation

Student of the Telecommunication Networks and Systems Department

студент кафедры ССС

ilya.sizikov.99@mail.ruPovolzhskiy State University of Telecommunications and InformaticsПоволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики1109202421447541208202412082024Copyright ©; 2024, Diyazitdinov R.R., Sizikov I.S.Copyright ©; 2024, Диязитдинов Р.Р., Сизиков И.С.2024Diyazitdinov R.R., Sizikov I.S.Диязитдинов Р.Р., Сизиков И.С.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://journals.eco-vector.com/2073-3909/article/view/635132

The article is aimed to provide reception algorithm as a whole with element-by-element decision making. It belongs to the group of decision, making algorithms with feedback. It is used to demodulate discrete signals that have passed through a memory channel. The study presents an example of signal processing of a binary phase modulator. This example shows processing features that are not obvious for considering of the mathematical formula that describes demodulation algorithm. Another algorithm was developed for a quadrature phase modulator as well. The noise immunity for additive gaussian noise was estimated by the numerical simulations. The same research was carried out using an equalizer filter that suppresses channel memory effect. Simulation results were used as the base for the graphs of the error probability versus signal-to-noise ratio.

Статья посвящена описанию алгоритма приема в целом с поэлементным принятием решения, который относится к группе алгоритмов с обратной связью по решению и используется для демодуляции дискретных сигналов, прошедших канал с памятью. В исследовании представлен пример обработки сигнала двухпозиционного фазового модулятора. На этом примере показаны особенности обработки, которые являются неочевидными при рассмотрении математической формулы, описывающей алгоритм демодуляции. По аналогии с представленным примером был разработан алгоритм для сигнала четырехпозиционного модулятора. Было проведено численное моделирование для определения помехоустойчивости на фоне аддитивного белого гауссова шума. В целях сравнения для той же самой модели канала связи было проведено моделирование с использованием фильтра-эквалайзера, подавляющего эффект памяти канала. На основе результатов моделирования были пристроены графики зависимости вероятности ошибок от соотношения «сигнал/шум».

reception algorithm as a whole with element-by-element decision makingmemory channelnoise immunityphase modulationnumerical simulationdecision making with feedbackdemodulationприем в целом с поэлементным принятием решенияканал с памятьюпомехоустойчивостьфазовая модуляциячисленное моделированиеобратная связь по решениюдемодуляцияProkis J. Digital Communication. Ed by D.D. Klovsky. Transl. From English. Moskow: Radio i svyaz’, 2000, 800 p. (In Russ.)Прокис Дж. Цифровая связь / под ред. Д.Д. Кловского; пер. с англ. М.: Радио и связь, 2000. 800 с.Method of Demodulation of Discrete Signals and Device for its Implementation: patent 2102836. Russian Federation No. 4898997/09 / D.D. Klovsky (RU); V.G. Kartashevsky (RU); S.A. Belous (RU); zayavl. 01.08.1991; opubl. 20.01.1998. (In Russ.)Способ демодуляции дискретных сигналов и устройство для его применения: Патент 2102836. Российская Федерация. № 4898997/09 / Д.Д. Кловский (RU); В.Г. Карташевский (RU); С.А. Белоус (RU); заявл. 01.08.1991; опубл. 20.01.1998.Kartashevsky V.G. Recurrent modification algorithm implementation reception «on the whole» with element-wise decision. Radiotekhnika, 2016, no. 6, pp. 149–153. (In Russ.)Карташевский В.Г. Рекуррентная модификация алгоритма приема «в целом» с поэлементным принятием решения // Радиотехника. 2016. № 6. С. 149–153.On-off phase modulation (BPSK). URL: https://digteh.ru/UGFSvSPS/modul/BPSK/ (accessed: 15.03.2024). (In Russ.)Двухпозиционная фазовая модуляция (BPSK). URL: https://digteh.ru/UGFSvSPS/modul/BPSK/ (дата обращения: 15.03.2024).Four-position phase modulation (QPSK). URL: https://digteh.ru/UGFSvSPS/modul/QPSK/ (accessed: 15.03.2024). (In Russ.)Четырехпозиционная фазовая модуляция (QPSK). URL: https://digteh.ru/UGFSvSPS/modul/QPSK/ (дата обращения: 15.03.2024).Nikolaev B.I., Chingaeva A.M. Energy ratios at computer modelling of processes in the digital systems of information transmission. Infokommunikacionnye tekhnologii, 2006, vol. 4, no. 1, pp. 53–57. (In Russ.)Николаев Б.И., Чингаева А.М. Энергетические соотношения при компьютерном моделировании процессов в цифровых системах передачи информации // Инфокоммуникационные технологии. 2006. Т. 4, № 1. С. 53–57.Kartashevsky V.G. Processing of spatiotemporal signals in channels with memory. Moskow: Radio i svyaz’, 2000, 272 p. (In Russ.)Карташевский В.Г. Обработка пространственно-временных сигналов в каналах с памятью. М.: Радио и связь, 2000. 272 с.Kartashevsky V.G., Shatilov S.V. Processing of the PM-4 signals pacet in the channel with memory. Radiotekhnika, 2011, vol. 65, no. 7, pp. 26–35. (In Russ.)Карташевский В.Г., Шатилов С.В. Прием пакетов сигналов ФМ-4 в каналах с рассеянием // Радиотехника. 2011. Т.65, № 7. С. 26–35.Konyaeva O.S. The MIMO system model in memory channel. Infokommunikacionnye tekhnologii, 2014, vol. 12, no. 3, pp. 32–36. (In Russ.)Коняева О.С. Моделирование системы MIMO в канале с памятью // Инфокоммуникационные технологии. 2014. Т. 12, № 3. С. 32–36.Kartashevsky V.G., Konyaeva O.S., Semenov E.S. Reception «on the whole» for MIMO-system in channel with memory. Uspekhi Sovremennoj Radioelektroniki, 2015, no. 11, pp. 49–53. (In Russ.)Карташевский В.Г., Коняева О.С., Семенов Е.С. Прием «в целом» для системы MIMO в канале с памятью. Успехи современной радиоэлектроники. 2015. № 11. С. 49–53.Kartashevsky V.G., Konyaeva O.S., Semenov E.S. Analysis performances of algorithms v-blast and suboptimal ml for the MIMO system. Radiotekhnika, 2017, no. 1, pp. 131–136. (In Russ.)Карташевский В.Г., Коняева О.С., Семенов Е.С. Анализ характеристик алгоритмов V-BLAST и субоптимального ML в системе MIMO // Радиотехника. 2017. № 1. С. 131–136.