Дослідження впливу на електромагнітну обстановку закону розподілу завад різними видами модуляції для сучасних безпроводових технологій
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2022.88.5-14Ключові слова:
електромагнітна сумісність, багатостандартні інтерфейси, напівпровідникові перетворювачі, моделювання, безпроводове передаванняАнотація
Процеси в електронних системах, з живленням від мережі змінного струму промислової частоти з безпроводовими інтерфейсами, зокрема, з можливістю передачі аудіосигналів, які за наявності радіочастотних завад з ймовірними характеристиками, відповідними типовим законам розподілу, впливають на параметри електромагнітної сумісності. Досліджено вплив електромагнітної обстановки, створюваної електронними системами з безпроводовим інтерфейсом, в залежності від законів розподілу радіочастотних завад і застосовуваної технології безпроводового доступу. Проведено моделювання процесів передачі звукової інформації в каналах технологій WiFi і Bluetooth під впливом завад виду адитивного білого гаусівського шуму. Представлені імітаційні моделі програми Matlab, що враховують особливості каналів зв'язку і модуляції, використовувані в цих технологіях, а також особливості завад. Модель містить приймально-передавальні блоки пристроїв Bluetooth, які працюють в дуплексному режимі, блок властивостей каналу передавання, блок формування канальних завад. Модель забезпечує можливість вибору потужності, каналу передавання, інтенсивності появи завади. Проведено оцінку електромагнітної обстановки для ситуації спільної роботи електронних пристроїв для одночасної роботи безпроводових каналів технологій WiFi і Bluetooth. Аудіофрагмент для оцінки якості передавання був вибраний зі звукової композиції Hard As A Rock. Результати моделювання представлені в частотній і часовій областях. Визначено відношення кількості прийнятих помилкових біт в потоці до загальної кількості прийнятих біт для ведучого і веденого пристроїв в залежності від відстані між ними. Показано, що якість переданого аудіоконтенту істотно залежить від відстані. Розроблено рекомендації щодо вдосконалення структур електронних систем з декількома безпроводовими інтерфейсами, що передбачають вибір технології передачі аудіоконтенту за результатами моніторингу електромагінтної обстановки.
Посилання
References
Golmie N., Van Dyck R. E., and Soltanian A. (2001). Interference of Bluetooth and IEEE 802.11: Simulation modeling and performance evaluation. MSWIM'01: Proceedings of the Fourth ACM International Workshop on Modeling, Analysis, and Simulation of Wireless and Mobile Systems, pp. 11–18. doi:10.1145/381591.381598.
Lansford J., Stephens A. and Nevo R. (2001). Wi-Fi (802.11b) and Bluetooth: enabling coexistence. IEEE Network, Vol. 15, No. 5, pp. 20-27. doi: 10.1109/65.953230.
Golmie N., Chevrollier N. and Rebala O. (2003). Bluetooth and WLAN coexistence: challenges and solutions. IEEE Wireless Communications, Vol. 10, No. 6, pp. 22-29. doi: 10.1109/MWC.2003.1265849.
Mathew A., Chandrababu N., Elleithy K. and Rizvi S. (2009). IEEE 802.11 & Bluetooth Interference: Simulation and Coexistence. 2009 Seventh Annual Communication Networks and Services Research Conference, pp. 217-223. doi: 10.1109/CNSR.2009.41.
Abusubaih M. and Ayyash M. (2012). Mutual interference between bluetooth and 802.11n MIMO devices. 2012 19th International Conference on Telecommunications (ICT), pp. 1-5. doi: 10.1109/ICTEL.2012.6221264.
Zhang Q., Chen G., Shang C. and Chang C. (2014). An interference-aware and energy-saving connection protocol for Bluetooth radio networks. 2014 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan, pp. 11-12. doi: 10.1109/ICCE-TW.2014.6904009.
Al Kalaa O. M., Balid W., Bitar N. and Refai H. H. (2016). Evaluating Bluetooth Low Energy in realistic wireless environments. 2016 IEEE Wireless Communications and Networking Conference, pp. 1-6. doi: 10.1109/WCNC.2016.7564809.
Bаkikо V. М., Popovych P. V., Shvaichenko V. B. (2018). Determination of noise immunity of a communication channel in case of accidental interference [Vyznachennya zavadostijkosti kanalu zv’yazku za vypadkovogo vplyvu zavad]. Bulletin of the National Technical University ''KhPI'': coll. sci. papers. Ser.: Technique and Electrophysics of High Voltage, No. 14(1290), pp. 7-10. [In Ukrainian].
Bаkikо V. М., Popovych P. V., Shvaichenko V. B. (2019). Features of electromagnetic compatibility of semiconductor converters instructures with wireless channels [Оsоblivosti еlektromagnitnoi sumisnosti napivprovidnykovyx peretvoryuvachiv u strukturax izbezprovodovymy kanalamy]. TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA, No. 3, pp. 55–59. DOI: 10.15407/techned2019.03.055.
Lee J., Park C. and Roh H. (2021). Revisiting Bluetooth Adaptive Frequency Hopping Prediction with a Ubertooth. 2021 International Conference on Information Networking (ICOIN), pp. 715-717. doi: 10.1109/ICOIN50884.2021.9333996.
Veksler G. S., Nedochetov V. S., Pilinskijidr V. V.; pod red. G. S. Vekslera. (1990). Suppression of electromagnetic interference in power supply circuits [Podavlenie elektromagnitnyx pomex v cetyax elektropitaniya]. / 90. Kyiv, Texnika, 167 p. [In Russian].
Dovzhenko A. A., Pilinskyi V. V., Chupakhin A. S., Shvaichenko V. B. (2015). Analysis of permissible regulated levels of emission and sensitivity of the equipment of the cinema and concert complex [Analiz dopustimykh reglamentirovannykh urovney emissii i chuvstvitel'nosti oborudovaniya kinokontsertnogo kompleksa]. Technologies of electromagnetic compatibility, No. 3 (54), pp. 18-24. [In Russian].
Chen D., Brown J. and Khan J. Y. (2015). An interference mitigation approach for a dense heterogeneous wireless sensor network. 2015 9th International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS), pp. 1-7. doi: 10.1109/ICSPCS.2015.7391773.
Tshiluna N. B. et al. (2016). Analysis of bluetooth and Wi-Fi interference in smart home. 2016 International Conference on Advances in Computing and Communication Engineering (ICACCE), pp. 13-18. doi: 10.1109/ICACCE.2016.8073716.
Sumthane M. Y. and Vatti R. A. (2017). Wi-Fi interference detection and control mechanism in IEEE 802.15.4 wireless sensor networks. 2017 Fourth International Conference on Image Information Processing (ICIIP), pp. 1-6. doi: 10.1109/ICIIP.2017.8313767.
Olmedo G., Avilés D. and Paredes N. (2020). Performance Analysis of Non-Uniform Modulations over AWGN and Rayleigh Fading Channels. 2020 15th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI), pp. 1-6. doi: 10.23919/CISTI49556.2020.9141053.
Al-Shuraifi Mushtaq, Al-Anssari Ali Ihsan, Mikhail Reznikov. (2014). FRAT-OFDM vs. FFT-OFDM Systems in Fading AWGN Channels. Electronics and Communications, Vol. 19, No. 2(79), pp. 53–58.
Denbnoveczkyj S. V., Mel'nyk I. V., Pysarenko L. D. (2016). Coding of signals in electronic systems. Part 1. Parameters of signals and communication channels and methods of their estimation [Koduvannya sygnaliv v elektronnyx systemax. Ch.1. Parametry sygnaliv i kanaliv zv’yazku ta metody ix oczinyuvannya]. Kiyv, Kafedra, 524 p. [In Ukrainian].
Bernard Sklar, Fredric J. Harris. (2020). Digital Communictions: Fundaqmentals & Applications 3rd Edition. Pearson.
CISPR 22 Edition 6.0 2008-09 IEC STANDARDS. Information technology equipment – Radio disturbance characteristics – Limits and methods of measurement. CISPR.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Volodymyr Shvaichenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
