О проекте КонтактыВакансии Реклама Подписка Конкурсы STRFБаза данныхФорум Видео Фотогалерея Искусство науки - 2014Пользователям
RSS

«Экстремалам» обеспечат приём


Σ Ясиновская Елизавета

Фраза «высокоскоростной интернет в пустыне» сегодня, несмотря на развитие коммуникационных технологий, по-прежнему звучит как анекдот, ведь, чтобы остаться без устойчивой сотовой связи, не обязательно углубляться в глухую забайкальскую тайгу: в России и городским пользователям беспроводных устройств приходится сталкиваться с «ямами», где мобильный и телевизионный сигналы недоступны или некачественны. Так что не расстояния являются помехой между людьми, а помехи связи способны «увеличивать» расстояния. Однако для любителей экстремальных экспедиций и спорта, для поисково-спасательных служб, моряков дальнего плавания, отечественных железнодорожников или военных устойчивые коммуникации и спутниковая связь в наши дни – это не вопрос удобства, а проблема безопасности. И нередко – безопасности большого количества человек.

Поэтому коллектив учёных Белгородского государственного университета под руководством профессора и заведующего кафедрой информационно-коммуникационных систем и технологий Евгения Жилякова вот уже несколько лет занят разработками технологий, которые позволяют формировать и обрабатывать оптимальные сигналы, предназначенные для передачи информации в беспроводных системах связи с высоким уровнем помех. В прошлом году проект «Разработка новых методов и алгоритмов формирования и обработки оптимальных канальных сигналов конечной длительности для повышения спектральной эффективности стационарных и мобильных систем связи, включая системы абонентского доступа при передаче цифровой информации» получил финансовую поддержку по ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».

На сегодняшний день большинство способов формирования сигналов для передачи информации обладает хотя бы одним из двух недостатков: или недостаточной скоростью, или низкой устойчивостью к помехам.

Как правило, если абонент находится достаточно далеко или уровень канальных шумов высок, то чаще применяется способ с низкой спектральной эффективностью: в этом случае помех меньше, но о хорошей скорости и полном объёме услуг можно забыть.

«Спектральная эффективность – это то, насколько эффективно мы используем полосу частот, – поясняет молодой учёный Денис Урсол, из основных разработчиков белгородской команды. – У сотовой связи, к примеру, очень узкая полоса частот, но помехоустойчивость плохая, да и скорость маленькая – то есть спектральная эффективность низкая».

Интегральная_схема_NI_sbRIO-9641 Программируемая логическая интегральная схема NI sbRIO-9641, на базе которой белгородские учёные реализуют модель своей разработки

В БелГУ же предлагают такой способ передачи информации, который способен сформировать одновременно помехоустойчивый и высокоскоростной узкополосный сигнал при низком уровне внеполосных излучений (менее 0,4% энергии сигнала). По словам Урсола, низкий уровень внеполосного излучения принципиален для систем цифрового радио: «Радиостанции расположены очень тесно, и внеполосное излучение может портить жизнь “соседям”, а с нашей технологией их можно ещё сильнее уплотнить, при этом мешать они друг другу не будут».

Для формирования оптимального сигнала разработчики рассчитывают использовать специальный базис, который отвечает условиям максимальной концентрации энергии при определённой длительности сигнала. Это позволяет либо экономить до 20% частотного ресурса – что очень важно для сотовой и спутниковой связи, либо во столько же раз увеличивать объём передаваемой информации. При этом качество приёма данных должно быть не хуже, чем при двоичной фазовой манипуляции – популярном виде волны с высокой устойчивостью к помехам, но с небольшой скоростью.

В прошлом году разработчики завершили теоретический этап и теперь приступили к компьютерному моделированию и экспериментам. Уже разработанная компьютерная модель (Simulink) и прототип на базе микроконтроллера STM32F407 демонстрируют эффективность новой технологии при побитовой передаче информации по беспроводным каналам связи.

На финише разработчики должны представить лабораторный образец приёмопередатчика, которой можно будет применять, к примеру, в железнодорожных системах коммуникации: плохая связь с локомотивами – одна из самых распространённых проблем на незаселённых территориях России.

Однако технология может применяться гораздо шире – в спутниковой и мобильной связи, в цифровых рациях и радиостанциях, цифровом кабельном телевидении, радиорелейных линиях, Bluetooth, проводном доступе в интернет и даже для сетей мониторинга окружающей среды.




РЕЙТИНГ

3.60
голосов: 5


ДРУГИЕ НОВОСТИ




Новости

Наножурнал


STRF.ru на Facebook
Последние события

Теги