ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ЦИФРОВОГО СПУТНИКОВОГО ТЕЛЕРАДИОВЕЩАНИЯ DVB-S2 ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ

В качестве используемой среды моделирования выступает среда Matlab Simulink, поддерживающая работы с принципами SDR, что позволяет в перспективе перенести данную модель на реальное оборудование. Построение модели (рисунок 1) произведено согласно международной спецификации стандарта DVB-S2 [1,2].

На входе схемы используется источник пакетов «Bernoulli Binary». Блок двоичного генератора Бернулли генерирует случайные двоичные числа, используя распределение Бернулли. Распределение Бернулли с параметром p дает ноль с вероятностью p и единицу с вероятностью 1-p. Распределение Бернулли имеет среднее значение 1-p и дисперсию p (1-p). Вероятность нулевого параметра определяет p и может быть любым вещественным числом от нуля до единицы.

Блок «Buffering» формирующий кадры определенной длины для последующего кодирования BCH.

Рисунок 1. Модель системы цифрового спутникового телерадиовещания стандарта DVB-S2

Блок кодировщика «BCH Encoder» создает код BCH с длиной сообщения K и длиной кодового слова (N - количество проколов). Параметры N и K указываются непосредственно в диалоговом окне данного блока.

Блок «LDPC Encoder» поддерживает кодирование кодов с низкой плотностью проверки на четность (LDPC), которые являются линейными кодами контроля ошибок с разреженными матрицами проверки на четность и длинами блоков, которые могут достигать производительности вблизи предела Шеннона.

Блок «General Block Interleaver» переупорядочивает элементы своего входного вектора без повторения или пропуска каких-либо элементов. Если вход содержит N элементов, то параметр Elements представляет собой вектор столбцов длины N. вектор столбцов указывает индексы по порядку входных элементов, образующих выходной вектор длины N [2,3].

Блок «QPSK Modulator» осуществляет модуляцию сигнала, определенными первоначально типом и скоростью.

Нижняя ветка схема представляет собой приемник с блоками, выполняющими обратные по отношению к вышеописанным функции.

Модель системы DVB-S2 используется код БЧХ с длиной кодового слова N=32400 и длиной сообщения K=32208. В системе также используется кодирование кодом с низкой плотностью проверки на четность (LDPC) [4].

По результатам проведенного численного моделирования возможно получение зависимостей (рисунок 2) вероятности символьной ошибки от отношения сигнал-помеха при различных скважностях видеоимпульсов (10; 5; 2; 1,25).

Рисунок 2. Результат численного моделирования на имитационной модели

Таким образом, при варьировании параметров возможных импульсных помех, уровня ОСШ возможно получение качественных диаграмм, сопоставимых с применением систем в реальных условиях.

Список литературы:

1. Бабанин, И.Г. Процедура проектирования фильтров частотной селекции с учётом энергетических потерь в радиоприёмных устройствах высокоскоростных радиосистем передачи информации: дис. канд. техн. наук: 05.12.04: защищена: 15.02.2019 / Бабанин Иван Геннадьевич. – Курск: ЮЗГУ, 2018. – 166 с.
2. Мухин, И.Е. Определение эквивалентных энергетических потерь полосовых фильтров, вызванных неравномерностью фазочастотной характеристики, при приёме сигналов с квадратурной амплитудной модуляцией / И.Е. Мухин, И.Г. Бабанин // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение – Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2012. – № 2-3. – С. 129-133.
3. Бабанин, И.Г. Сравнительный анализ шумовых и нешумовых энергетических потерь в фильтрах систем телекоммуникаций / И.Г. Бабанин, И.Е. Мухин // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций: материалы V региональной научно-практической конференции – Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2013. – С. 187-192.
4. Довбня, В.Г. Помехоустойчивость радиоприемных систем цифровых линий связи: монография / В.Г. Довбня, В.Е. Азиатцев, С.Н. Михайлов; Юго-Зап. гос. ун-т. – Курск, 2017. – 175 с.