sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИ10.55648/1998-6920-2022-16-4-43-58sibsutis-580Research ArticleСтатьиАнализ современных видов манипуляции сигнала беспроводных систем связиModern types of signal manipulation analysis of wireless communication systemsПрощенокЭ. В.ProshchenokE. V.

 Прощенок Элла Витальевна, студентка департамента электроники, телекоммуникаций и приборостроения 

 Ella V. Proshchenok, student of the Department of Electronics, Telecommunications and Instrument Engineering

Vladivostok

proshchenok.ev@students.dvfu.ruРодионовА. Ю.RodionovA. Yu.

 Родионов Александр Юрьевич, к.ф.-м.н., доцент департамента электроники, телекоммуникаций и приборостроения690922, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10

тел. 8 (423) 265-24-29

 Alexander Yu. Rodionov, candidate of Physical and Mathematical Sciences of the Department of Electronics, Telecommunications and Instrument Engineering

Vladivostok

rodionov.ayur@dvfu.ruДВФУРоссияFar Eastern Federal University (FEFU)Russian Federation2022040120231644358Copyright © Прощенок Э.В., Родионов А.Ю., 20232023Прощенок Э.В., Родионов А.Ю.Proshchenok E.V., Rodionov A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/580

В данной работе представлен обзор современных видов манипуляции сигнала, таких как иерархическая квадратурная амплитудная модуляция (HQAM), круговая квадратурная амплитудная модуляция (CQAM) и параметрическая квадратурная амплитудная модуляция (θ-QAM). Проведено моделирование вышеупомянутых видов модуляции и квадратурной амплитудной модуляции (QAM) с помощью языка программирования MATLAB. Для сравнения четырех выбранных видов модуляции используются два вида порядка модуляции: 16 и 64. Для оценки эффективности использования того или иного вида модуляции был смоделирован канал связи, в который были добавлены аддитивный белый гауссовский шум (АБГШ), доплеровские частотные искажения и неточная кадровая синхронизация.

This paper presents an overview of modern types of signal manipulation such as hierarchical quadrature amplitude modulation (HQAM), circular quadrature amplitude modulation (CQAM) and parametric quadrature amplitude modulation (θ-QAM). Then follows the modeling of the above-mentioned types of modulations and quadrature amplitude modulation (QAM) using the MATLAB programming language. To compare the four selected types of modulation two types of modulation order are used: 16 and 64. To evaluate the effectiveness of using one or another type of modulation a communication channel was modeled to which additive white Gaussian noise (AWGN), Doppler frequency distortion and inaccurate frame synchronization were added.

модуляцияквадратурная амплитудная модуляцияиерархическая квад- ратурная амплитудная модуляциякруговая квадратурная амплитудная модуляцияпара- метрическая квадратурная амплитудная модуляция.modulationquadrature amplitude modulationhierarchical quadrature amplitude modulationcircular quadrature amplitude modulationparametric quadrature amplitude modulationReferencesЛузин В. И., Никитин Н. П., Гадзиковский В. И. Основы формирования, передачи и приема цифровой информации: учебное пособие. М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2014. 316 с.Luzin, V.I., Nikitin N.P., Gadzikovsky V.I. Osnovy formirovaniya, peredachi i priyema tsifrovoy informatsii [Fundamentals of the formation, transmission, and reception of digital information]. Moscow: SOLON-PRESS, 2014. 316 p.Фоскини Г., Гитлин Р., Вайнштейн С. Оптимизация двумерных сигнальных созвездий в присутствии гауссового шума [Электронный ресурс]. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/1092061 (дата обращения: 06.06.2021).Foschini G., Gitlin R., Weinstein S. Optimization of twodimensional signal constellations in the presence of gaussian noise. IEEE Trans. Commun., vol. 22, Jan. 1974, available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/1092061 (accessed: 06.06.2021).Вонтергем Дж.В., Бутрос Дж.Дж., Моенеклей М. Построение круговых квадратурных амплитудных модуляций (CQAM) [Электронный ресурс]. URL: https://biblio.ugent.be/publication/8604053/file/8604054. pdf (дата обращения: 01.06.2021)Wonterghem J.V., Boutros J. J., Moeneclaey M. Construction of Circular Quadrature Amplitude Modulations (CQAM). IEEE International Conference on the Science of Electrical Engineering in Israel (ICSEE), 2018, available at: https://biblio.ugent.be/publication/8604053/file/8604054.pdf (accessed: 01.06.2021).Чжэн Б., Дэн Л., Савахаши М., Камия Н. Циркулярная группировка QAM высокого порядка с высокой скоростью кодирования LDPC для каналов фазового шума [Электронный ресурс]. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8301807 (дата обращения: 23.05.2021).Zheng B., Deng L., Sawahashi M., Kamiya N. High-order circular QAM constellation with high LDPC coding rate for phase noise channels. 20th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC), 2017, available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/8301807 (accessed: 23.05.2021).Чжэн Б., Дэн Л., Савахаши М., Камия Н. Характеристики оценки и компенсации фазового шума с помощью пилот-символов и ФАПЧ для циклической QAM высокого порядка [Электронный ресурс]. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8303987 (дата обращения: 29.05.2021).Zheng B., Deng L., Sawahashi M., Kamiya N. Performance of pilot symbol assisted and PLL phase noise estimation and compensation for high-order circular QAM. 23rd Asia-Pacific Conference on Communications (APCC), 2017, available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/8303987 (accessed: 29.05.2021).Код для формирования созвездий 16 QAM и 64 QAM [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/QAM-constellation.mCode for the formation of constellations 16 QAM and 64 QAM, available at: https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAM-types-ofmodulation/blob/main/QAM-constellation.mКод для формирования созвездий 16 HQAM и 64 HQAM [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/HQAM-constellation.mCode for constellation formation 16 HQAM and 64 HQAM, available at:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAM-types-ofmodulation/blob/main/HQAM-constellation.mКод для формирования созвездий 16 CQAM и 64 CQAM [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/CQAM-constellation.mCode for constellation formation 16 CQAM and 64 CQAM, available at:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAM-types-ofmodulation/blob/main/CQAM-constellation.mКод для формирования созвездий 16 PQAM и 64 PQAM [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/PQAM-constellation.mCode for constellation formation 16 PQAM and 64 PQAM, available at:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAM-types-ofmodulation/blob/main/PQAM-constellation.mКод для получения модели [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/main.mCode to get the model, available at: https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAMHQAM-PQAM-and-QAM-types-of-modulation/blob/main/main.mКод для добавления доплеровских частотных искажений [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/Doppler.mCode for adding Doppler frequency distortion, available at: https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAM-types-of-modulation/blob/main/Doppler.mКод для добавления неточной кадровой синхронизации [Электронный ресурс]. URL:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAMtypes-of-modulation/blob/main/Frame.mCode for adding inaccurate frame synchronization available at:https://github.com/EllaProshchenok/Research-CQAM-HQAM-PQAM-and-QAM-types-ofmodulation/blob/main/Frame.m

The authors declare that there are no conflicts of interest present.