Целью исследования является моделирование процесса ста-билизации частоты генераторов на примере составной части системы сотовой связи «центр коммутации — базовые стан-ции». Задача данной работы — установление зависимостей между параметрами генераторов (число, рабочие частоты и относительные нестабильности) и стабильностью частоты генераторов. В основе исследования — применение численно-аналитической модели сигналов генераторов, формирование функции правдоподобия, из условия максимума которой определяются несмещенные, асимптотически эффективные и состоятельные оценки частоты каждого генератора. Результаты изысканий позволяют утверждать следующее. При совместной обработке измеренных значений фаз сигналов одновременно и независимо функционирующих генераторов можно получать несмещенные, асимптотически эффективные и состоятельные оценки частоты генераторов. Таким образом обеспечивается повышение стабильности частоты. Использование численного моделирования позволило оценить выигрыш в снижении относительной нестабильности частоты сигналов в зависимости от таких параметров инфокоммуникационной системы, как число генераторов и их относительные нестабильности.
инфокоммуникационные системы, помехоустойчивость системы цифровых каналов связи, моделирование случайных процессов, стабильность частоты, вероятность битовой ошибки.
Существующие инфокоммуникационные системы, в которых циркулируют большие объемы информации и данных, по своей структуре являются распределенными системами, содержащими значительное число функционально однотипных элементов. В дальнейшем с развитием нанотехнологий тенденция повышения сложности инфокоммуникационных систем и их интегрированности будут только возрастать. В качестве примера можно привести систему сотовой связи в целом и ее части — такие, как центр коммутации и совокупность подключенных к нему базовых станций. Еще одной особенностью современных инфокоммуникационных систем является практически полный переход на цифровые методы передачи и обработки информации [1–5].
Высокая стабильность частоты и фазы цифровых сигналов, формируемых на основе сложных многопозиционных кодов, неразрывно связана со стабилизацией частоты генераторов и определяет высокую эффективность инфокоммуникационных систем [1, 3, 6]. Такая эффективность предполагает высокую скорость и точность передачи больших цифровых потоков, точность измерения параметров положения и движения объектов.
В настоящее время для стабилизации частоты генераторов наиболее широко применяется метод фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) [6–13]. В то же время в [12] предложен, а в [13–15] получил дальнейшее развитие метод, основанный на совместной обработке фаз формируемых сигналов. Его применение значительно повышает частоту формируемых сигналов. При этом повышение стабильности частоты возрастает с увеличением числа одновременно и независимо функционирующих генераторов, что наиболее актуально для инфокоммуникационных систем.
Целью данного исследования является разработка модели и собственно моделирование процесса стабилизации частоты генераторов на примере составной части системы сотовой связи «центр коммутации — базовые станции».
1. Деундяк, В. М. Имитационная модель цифрового канала передачи данных и алгебраические методы поме-хоустойчивого кодирования / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2001. - № 1. - С. 98-105.
2. Сумбатян, М. А. Алгоритм цифровой обработки акустических сигналов аудиофайлов и их распознавание на основе объективных критериев / М. А. Сумбатян, С. Е. Шевцов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2008. - № 3. - С. 238-245.
3. Васильев, А. Ф. Программируемый цифровой преселектор для систем радиосвязи двойного назначения / А. Ф. Васильев, Е. А. Меркулов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2012. - № 2. - С. 5-11.
4. Enhancements to GPS Operations and Clock Evaluations Using a “Total” Hadamard Deviation / D.-A. Howe [et al.] // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. - 2005. - Vol. 52, № 8. - P. 1253-1261.
5. Bregni, S. Generation of Pseudo-Random Power-Law Noise Sequences by Spectral Shaping / S. Bregni // Commu-nications World / ed. N. Mastorakis. - Geneva : WSES Press, 2004. - P. 142-150.
6. Riley, W.-J. Handbook of Frequencies Stability Analysis / W.-J. Riley ; NIST National Institute of Standards and Technology ; US Department of Commerce. - Washington : U. S. Government Printing office, 2008. - P. 338-357.
7. Allan, D.-W. Characterization of Precision Clocks and Oscillators / D.-W. Allan // Proc. 5th European Frequency and Time Forum. - Stellenbosch, March 1991. - P. 1-9.
8. Riley, W.-J. Techniques for Frequency Stability Analysis / W.-J. Riley // IEEE International Frequency Control Symposium. - Tampa, May 2003. - P. 329-334.
9. Howe, D.-A. Interpreting Oscillatory Frequency Stability Plots / D.-A. Howe // IEEE International Frequency Con-trol Symposium. - Newport Beach, May 2002. - P. 725-732.
10. Howe, D.-A. TeoH Bias-Removal Method / D.-A. Howe, J. McGee-Taylor, T. Tasset // IEEE Ultrasonics, Ferroe-lectrics and Frequency Control Symposium. - New Delhi, June 2006. - Vol. 56, № 7. - P. 788-792.
11. Способ стабилизации частоты генератора : патент 2197060 Рос. Федерация : H03L7/00 ; G01R23/12 / Д. Д. Габриэльян [и др.]. - № 2000128423/09 ; заявл. 13.11.2000 ; опубл. 20.12.2003, Бюл. № 35. - С. 1-20.
12. Методы высокоточных измерений и воспроизведения физических величин / Габриэльян [и др.] // Физиче-ские основы приборостроения. - 2012. - Т. 1, № 2. - С. 72-77.
13. Сафарьян, О. А. Метод статистической стабилизации частоты независимо работающих генераторов в ин-фокоммуникационных системах : дис. … канд. техн. наук / О. А. Сафарьян. - Ростов-на-Дону, 2014. -151 с.
14. Устройство стабилизации частоты генераторов : патент 144228 Рос. Федерация ; H03L7/00 / О. А. Сафарьян, Д. Д. Габриэльян, В. В. Шацкий ; ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет». - № 2014111456/08 ; заявл. 25.03.2014 ; опубл. 10.08.2014, Бюл. № 22. - С. 1-2.
15. Сафарьян, О. А. Моделирование метода стабилизации частот генераторов : св-во о гос. регистрации про-грамм для ЭВМ № 2013661291 / О. А. Сафарьян, Д. Д. Габриэльян ; ФГБОУ ВПО «Донской государственный техни-ческий университет». - № 2013619498 ; заявл. 21.10.2013 ; зарегистр. 05.12.13. - 1 с.
16. Нейдорф, Р. А. Аппроксимационное построение математических моделей по точечным эксперименталь-ным данным методом «cut-glue» / Р. А. Нейдорф // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14, № 1 (76). - С. 45-59.
