References

donstu

Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)

2687-1653

Don State Technical University

10.12737/22153

donstu-130

Research Article

INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER SCIENCE AND MANAGEMENT

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

Simulation of generator frequency stabilization in infocommunication systems

Моделирование процесса стабилизации частоты генераторов в инфокоммуникационных системах

Сафарьян

Ольга Александровна

Safaryan

Olga A.

safari_2006@mail.ru

Донской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation

2016

30122016

164150154

2016

Сафарьян О.А.

Safaryan O.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/130

The investigation objective is to simulate the process of generator frequency stabilization as in the case of a component of the cellular system “switching centre - base station”. The aim of the work is to establish dependences between the generator parameters (a number of generators, operation frequencies, and relative instability of frequencies) and the generator frequency stability. The study is based on the application of the numerical analytic model of the generator signals, and on the construction of the plausibility function when the unbiased, asymptotically efficient and consistent estimates of each generator are specified from the maximum condition. The research suggests the following results. Under the cooperative processing of the measured values of the signal phases of the simultaneously and independently operating generators, the unbiased, asymptotically efficient and consistent estimates of the generator frequencies may be obtained. This ensures the frequency stability augmentation. The use of the numerical simulation allows estimating gain in reducing the relative instability of the frequency signals depending on such infocommunication system parameters as a number of generators and their relative instability.

Целью исследования является моделирование процесса стабилизации частоты генераторов на примере составной части системы сотовой связи «центр коммутации - базовые станции». 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 системыпомехоустойчивость системы цифровых каналов связимоделирование случайных процессовстабильность частотывероятность битовой ошибкиinfocommunication systemsinterference immunity of digital channel systemstochastic process simulationfrequency stabilitybit error probability

References1

Деундяк, В. М. Имитационная модель цифрового канала передачи данных и алгебраические методы помехоустойчивого кодирования / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2001. - № 1. - С. 98-105.

Deundyak, V.M., Mogilevskaya, N.S. Imitatsionnaya model' tsifrovogo kanala peredachi dannykh i algebraicheskie metody pomekhoustoychivogo kodirovaniya. [The simulation model of the digital data channel and algebraic methods of error control coding.] Vestnik of DSTU, 2001, no. 1, pp. 98–105 (in Russian).

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.

Sumbatyan, М.А., Shevtsov, S.E. Algoritm tsifrovoy obrabotki akusticheskikh signalov audiofaylov i ikh raspoznavanie na osnove ob''ektivnykh kriteriev. [The algorithm of digital processing for acoustic signals of audio files and their recognition the basis of some objective criteria.] Vestnik of DSTU, 2008, no. 3, pp. 238–245 (in Russian).

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.

Vasilyev, А.F., Merkulov, E.A. Programmiruemyy tsifrovoy preselektor dlya sistem radiosvyazi dvoynogo naznacheniya. [Programmable digital preselector for dual- purpose radio communication systems.] Vestnik of DSTU, 2012, iss. 1, no. 2, pp. 5–11 (in Russian).

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.

Howe, D.-A., et al. Enhancements to GPS Operations and Clock Evaluations Using a “Total” Hadamard Deviation . IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 2005, vol. 52, no. 8, pp. 1253–1261.

Bregni, S. Generation of Pseudo-Random Power-Law Noise Sequences by Spectral Shaping / S. Bregni // Communications World / ed. N. Mastorakis. - Geneva : WSES Press, 2004. - P. 142-150.

Bregni, S. Generation of Pseudo-Random Power-Law Noise Sequences by Spectral Shaping. N. Mastorakis, ed. Communications World, Geneva: WSES Press, 2004, pp. 142–150.

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.

Riley, W.-J. Handbook of Frequencies Stability Analysis. NIST National Institute of Standards and Technology; US Department of Commerce. Washington U.S. Government Printing office, 2008, pp. 338–357.

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.

Allan, D.-W. Characterization of Precision Clocks and Oscillators. Proc. 5th European Frequency and Time Forum. Stellenbosch, March 1991, pp. 1–9.

Riley, W.-J. Techniques for Frequency Stability Analysis / W.-J. Riley // IEEE International Frequency Control Symposium. - Tampa, May 2003. - P. 329-334.

Riley, W.-J. Techniques for Frequency Stability Analysis. IEEE International Frequency Control Symposium. Tampa, May 2003, pp. 329–334.

Howe, D.-A. Interpreting Oscillatory Frequency Stability Plots / D.-A. Howe // IEEE International Frequency Control Symposium. - Newport Beach, May 2002. - P. 725-732.

Howe, D.-A. Interpreting Oscillatory Frequency Stability Plots. IEEE International Frequency Control Symposium. Newport Beach, May 2002, pp. 725–732.

Howe, D.-A. TeoH Bias-Removal Method / D.-A. Howe, J. McGee-Taylor, T. Tasset // IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control Symposium. - New Delhi, June 2006. - Vol. 56, № 7. - P. 788-792.

Howe, D.-A., McGee-Taylor, J., Tasset, T. TeoH Bias-Removal Method. IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control Symposium. New Delhi, June 2006, vol. 56, no. 7, pp. 788–792.

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.

Gabrielyan, D.D., et al. Sposob stabilizatsii chastoty generatora: patent 2197060 Ros. Federatsiya: H03L7/00; G01R23/12. [Methods of oscillator frequency stabilization.] Patent RF, no. 2197060, 2003 (in Russian).

Методы высокоточных измерений и воспроизведения физических величин / Габриэльян [и др.] // Физические основы приборостроения. - 2012. - Т. 1, № 2. - С. 72-77.

Gabrielyan, D.D., et al. Metody vysokotochnykh izmereniy i vosproizvedeniya fizicheskikh velichin. [Method of estimating frequency generator system.] Physical Bases of Instrumentation, 2012, vol. 1, no. 2, pp. 72–77 (in Russian).

Сафарьян, О. А. Метод статистической стабилизации частоты независимо работающих генераторов в инфокоммуникационных системах : дис. … канд. техн. наук / О. А. Сафарьян. - Ростов-на-Дону, 2014. -151 с.

Safaryan, О.А. Metod statisticheskoy stabilizatsii chastoty nezavisimo rabotayushchikh generatorov v infokommunikatsionnykh sistemakh: dis. … kand. tekhn. nauk . [Method of statistical frequency stabilization of independent operating generators in the info-communication systems: Cand.Sci. (Eng.) diss.] Rostov-on-Don, 2014, 151 p. (in Russian).

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.

Safaryan, О.А ., Gabrielyan, D.D., Shatskiy, V.V. Ustroystvo stabilizatsii chastoty generatorov: patent 144228 Ros. Federatsiya; H03L7/00. [Device of generator frequency stabilization.] Patent RF, no. 144228, 2014 (in Russian).

Сафарьян, О. А. Моделирование метода стабилизации частот генераторов : св-во о гос. регистрации программ для ЭВМ № 2013661291 / О. А. Сафарьян, Д. Д. Габриэльян ; ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет». - № 2013619498 ; заявл. 21.10.2013 ; зарегистр. 05.12.13. - 1 с.

Safaryan, О.А., Gabrielyan, D.D. Modelirovanie metoda stabilizatsii chastot generatorov: sv-vo o gos. registratsii programm dlya EVM № 2013661291. [Modeling method of stabilization of frequency generators: State Registration Certificate of computer programs no. 2013661291] DSTU, 2013 (in Russian).

Нейдорф, Р. А. Аппроксимационное построение математических моделей по точечным экспериментальным данным методом «cut-glue» / Р. А. Нейдорф // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14, № 1 (76). - С. 45-59.

Neydorf, R. А. Approksimatsionnoe postroenie matematicheskikh modeley po tochechnym eksperimental'nym dannym metodom «cut-glue». [Approximating mathematical model development according to point experimental data through “cut-glue” method.] Vestnik of DSTU, 2014, no.1 (76), pp. 45–59 (in Russian).

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