ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ В СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ
Аннотация
В статье рассматривается применение адаптивных цифровых фильтров на основе системы остаточных классов для систем спутниковой связи. Важной проблемой практического использования спутников являются искажения сигнала, которые могут существенно повлиять на качество обрабатываемого сигнала и вызвать ошибку в работе системы определения местоположения спутника. Показано, что использование фильтров с конечной импульсной характеристикой с применением модулярной арифметики для адаптивного моделирования систем управления ориентации спутника в режиме реального времени и алгоритма рекурсивного метода наименьших квадратов для настройки адаптивных коэффициентов цифрового фильтра приводит к минимизации ошибки выходных данных между контролирующей системой и спутником. Предложена концепция реализации цифровых устройств на основе системы остаточных классов, которая позволяет существенно улучшить параметры энергопотребления, быстродействия и отказоустойчивости спутниковой связи.
Об авторах
Николай Иванович Червяков
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Павел Алексеевич Ляхов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Кирилл Сергеевич Шульженко
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Bruce R. Elbert. The Satellite Communication Applications Handbook, Artech House, Inc., 2004.
2. Gao Zhen, Pedro Reviriego, Zhao Ming, Wang Jing, Juan Antonio Maestro, Efficient Single Event Upset-Tolerant FIR Filter Design Based on Residue Number for OBP Satellite Communication Systems, Digital Communications, 2013, pp. 55-67.
3. Wang Tao, Cheng Yuehua, Jiang Bin, Qi Ruiyun, Fault Detection Based on Finite Impulse Response Adaptive Filter for Satellite Attitude Control Systems, 26th Chinese Control and Decision Conference, 2014, pp. 209-213.
4. Wenhui Yang, Ming Zhao, Xiang Chen, Lianfen Huang, Jing Wang, Application of Residue Number Systems to Bent-Pipe Satellite Communication Systems, 6th International ICST Conference on Communications and Networking in China, 2011, pp. 1083-1087.
5. Chervyakov N.I., Lyakhov P.A., Babenko M.G., Digital filtering of images in a residue number system using initeield wavelets, Automatic Control and Computer Sciences, vol. 48, № 3, 2014, pp. 180-189.
6. Червяков Н.И., Ляхов П.А., Шульженко К.С. Цифровые фильтры в двухступенчатой системе остаточных классов с модулями специального вида // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 1. С. 41-55.
7. Cardarilli G.C., Nannarelli A., Re M. Residue number system for low-power DSP applications, Proc. 41st Asilomar Conf. Signals, Syst., Comput., 2007, pp. 1412-1416.
8. Omondi A., Premkumar B. Residue Number Systems: Theory and Implementation, Imperial College Press., 2007.
9. Червяков Н.И., Ляхов П.А., Шульженко К.С. Использование СОК в КИХ-фильтрах // Параллельная компьютерная алгебра и ее приложения в новых инфокоммуникационных системах: I-я Международная конференция, сборник научных трудов. Ставрополь: Издательско-информационный центр «Фабула», 2014. С. 343-346.
10. Chervyakov N.I., Lyakhov P.A., Shulzhenko K.S. FIR Filters in Two-Stage Residue Number System // International Conference "Engineering & Telecommunication En&T 2014", Moskow; Dolgoprudny: MIPT, 2014. P. 145-148.
11. Molahosseini A.S., Sorouri S., Zarandi A.A.E. Research Challenges in Next-Generation Residue Number System Architectures // The 7th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE 2012.) Melbourne, Australia, July 14-17, 2012, pp. 1658-1661.
12. Patronik P., Berezowski K., Piestrak S.J., Biernat J., Shrivastava A. "Fast and Energy-Efficient Constant-Coefficient FIR Filters Using Residue Number System"// ISLPED'11 Proceedings of the 17th IEEE/ ACM international symposium on Lowpower electronics and design, 2011. Pp. 385-390.
13. Zivaljevic D., Stamenkovic N., Stojanovic V. "FIR Filter Implementation Based on the RNS with Diminished-1 Encoded Channel" // TSP 35th International Conference on Telecommunications and Signal Processing, 2012, pp. 662-666.
14. Червяков Н.И., Ляхов П.А., Шульженко К.С. Проектирование КИХ-фильтров в СОК с использованием MATLAB // Параллельная компьютерная алгебра и ее приложения в новых инфокоммуникационных системах: I-я Международная конференция, сборник научных трудов. Ставрополь: Издательско-информационный центр «Фабула», 2014. С. 161-168.
15. Parhami B. Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs, 2nd edition. Oxford University Press. New York, 2010. 641 р.
16. Stamenkovic N. Digital FIR Filter Architecture Based on the Residue Number System// Facta Universitatis, Ser.: Elec. Energ, 2009, Vol. 22, no 1, pp. 125-140.
17. Bernocchi G.L., Cardarilli G.C., Del Re A., Nannarelli A., Re M. A Hybrid RNS Adaptive Filter for Channel Equalization, Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers, 2006, pp. 1706-1710.
Рецензия
Для цитирования:
Червяков Н.И., Ляхов П.А., Шульженко К.С. ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ В СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ. Наука. Инновации. Технологии. 2015;(2):55-67.
For citation:
Chervyakov N.I., Lyakhov P.A., Shulzhenko K.S. Application of adaptive filters based on residue number system for satellite communications. Science. Innovations. Technologies. 2015;(2):55-67. (In Russ.)
Просмотров:
38
Послать статью по эл. почте 