Дослiдження впливу на електромагнiтну обстановку закону розподiлу завад рiзними видами модуляцiї для сучасних безпроводових технологiй

Autor: Bakiko, V. M., Popovych, P. V., Shvaichenko, V. B.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Popis: Processes in electronic systems powered by an alternating current (AC) power frequency network with wireless interfaces, in particular, with the ability to transmit audio signals, which, in the presence of radio frequency interference with probabilistic characteristics corresponding to typical distribution laws, affect the parameters of electromagnetic compatibility. The influence of the electromagnetic environment created by electronic systems with a wireless interface, depending on the laws of radio frequency interference distribution and the applied wireless access technology, has been investigated. Simulation of the processes of transmission of sound information in the channels of WiFi and Bluetooth technologies under the influence of interference with probabilistic characteristics, in particular, additive white Gaussian noise, has been carried out. Simulation models of the Matlab application is presented, taking into account the peculiarities of communication and modulation channels used in these technologies, as well as the peculiarities of interference. This model contains transceiver blocks of Bluetooth devices operating in duplex mode, a block of transmission channel properties and a block for generating channel interference. This model provides for the choice of power, transmission channel and intensity of interference. An assessment of the electromagnetic environment for the situation of joint operation of electronic devices with the simultaneous operation of wireless channels of WiFi and Bluetooth technologies has been carried out. The audio fragment for assessing the transmission quality was selected from the sound composition Hard As A Rock. Simulation results are presented in frequency and time domains. The ratio of the number of received erroneous bits in the stream to the total number of received bits for the master and slave devices, depending on the distance between them, has been determined. It is shown that the quality of the transmitted content significantly depends on the features of the distance. Recommendations for improving the structures of electronic systems with several wireless interfaces have been developed, providing for the choice of technology for transmitting audio content based on the results of monitoring the electromagnetic environment. Процеси в електронних системах, з живленням вiд мережi змiнного струму промислової частоти з безпроводовими iнтерфейсами, зокрема, з можливiстю передачi аудiосигналiв, якi за наявностi радiочастотних завад з ймовiрними характеристиками, вiдповiдними типовим законам розподiлу, впливають на параметри електромагнiтної сумiсностi. Дослiджено вплив електромагнiтної обстановки, створюваної електронними системами з безпроводовим iнтерфейсом, в залежностi вiд законiв розподiлу радiочастотних завад i застосовуваної технологiї безпроводового доступу. Проведено моделювання процесiв передачi звукової iнформацiї в каналах технологiй WiFi i Bluetooth пiд впливом завад виду адитивного бiлого гаусiвського шуму. Представленi iмiтацiйнi моделi програми Matlab, що враховують особливостi каналiв зв’язку i модуляцiї, використовуванi в цих технологiях, а також особливостi завад. Модель мiстить приймальнопередавальнi блоки пристроїв Bluetooth, якi працюють в дуплексному режимi, блок властивостей каналу передавання, блок формування канальних завад. Модель забезпечує можливiсть вибору потужностi, каналу передавання, iнтенсивностi появи завади. Проведено оцiнку електромагнiтної обстановки для ситуацiї спiльної роботи електронних пристроїв для одночасної роботи безпроводових каналiв технологiй WiFi i Bluetooth. Аудiофрагмент для оцiнки якостi передавання був вибраний зi звукової композицiї Hard As A Rock. Результати моделювання представленi в частотнiй i часовiй областях. Визначено вiдношення кiлькостi прийнятих помилкових бiт в потоцi до загальної кiлькостi прийнятих бiт для ведучого i веденого пристроїв в залежностi вiд вiдстанi мiж ними. Показано, що якiсть переданого аудiоконтенту iстотно залежить вiд вiдстанi. Розроблено рекомендацiї щодо вдосконалення структур електронних систем з декiлькома безпроводовими iнтерфейсами, що передбачають вибiр технологiї передачi аудiоконтенту за результатами монiторингу електромагiнтної обстановки. Целью исследования являются процессы в электронных системах с питанием от сети переменного тока с беспроводными интерфейсами и возможностью передачи аудиосигналов. При воздействии радиочастотных помех с вероятностными характеристиками, соответствующими типичным законам распределения, возможны существенные изменения параметров электромагнитной совместимости. Исследовано влияние электромагнитной обстановки, создаваемой электронными системами с беспроводным интерфейсом, в зависимости от законов распределения радиочастотных помех и применяемой технологии беспроводного доступа. Проведено моделирование процессов передачи звуковой информации в каналах технологий WiFi и Bluetooth при воздействии помех в виде аддитивного белого гауссовского шума. Представлены имитационные модели приложения Matlab, учитывающие особенности каналов связи и модуляции, используемые в этих технологиях, а также особенности помех. Модель содержит приемо-передающие блоки устройств Bluetooth, работающих в дуплексном режиме, блок свойств канала передачи и блок формирования канальных помех. Модель предусматривает возможность выбора мощности, канала передачи и интенсивности появления помехи. Проведена оценка помеховой обстановки для ситуации совместной работы электронных устройств при одновременной работе беспроводных каналов технологий WiFi и Bluetooth. Аудиофрагмент для оценки качества передачи был выбран из звуковой композиции Hard As A Rock. Результаты моделирования представлены в частотной и временной областях. Определено отношение количества принятых ошибочных бит в потоке к общему числу принятых бит для ведущего и ведомого устройств в зависимости от расстояния между ними. Показано, что качество передаваемого аудиоконтента существенно зависит от особенностей закона распределения помех и расстояния. Разработаны рекомендации по совершенствованию структур электронных систем с несколькими беспроводными интерфейсами, предусматривающие выбор технологии передачи аудиоконтента по результатам мониторинга электромагнитной обстановки.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: