МОДИФІКОВАНИЙ МЕТОД НЕОРТОГОНАЛЬНОГО МНОЖИННОГО ДОСТУПУ З ПАРЦІАЛЬНИМ СПЕКТРАЛЬНИМ КОДУВАННЯМ ДЛЯ МОБІЛЬНИХ ВУЗЛОВИХ ЦИФРОВИХ ТРОПОСФЕРНИХ СТАНЦІЙ
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2026.3.179Keywords:
неортогональний множинний доступ, парціальне спектральне кодування, мобільна вузлова цифрова тропосферна станція, тропосферний канал, послідовне усунення інтерференції, фільтр з кінцевою імпульсною характеристикою, ортогональні поліномиAbstract
Предмет. Модифікований метод неортогонального множинного доступу з парціальним спектральним кодуванням абонентських сигналів для мобільної вузлової цифрової тропосферної станції. Мета. Аналітично обґрунтувати формування та розділення кількох абонентських сигналів у спільному часовочастотному ресурсі тропосферного каналу. Завдання. Визначити структурно-функціональну схему формування групового сигналу та розділення абонентських сигналів, формалізувати математичний опис парціального спектрального кодування, дослідити використання ортогональних поліномів для синтезу частотних вагових функцій, а також перевірити отримані аналітичні залежності шляхом схемотехнічного моделювання. Методи. Застосовано аналітичний опис сигнальних перетворень, z-перетворення, частотний аналіз цифрових фільтрів, розклад вагових функцій за ортогональними поліномами та схемотехнічне моделювання часткового випадку передатної функції. Результати. Запропоновано формувати для кожного абонентського сигналу індивідуальний спектрально-енергетичний профіль як додаткову ознаку його розділення після неортогонального суміщення. Отримано аналітичні співвідношення для передатних функцій парціальних каналів обробки, спектральноенергетичних профілів і частотних вагових функцій. Показано можливість застосування поліномів Лежандра, Чебишова та Гегенбауера для керування формою профілів. Результати схемотехнічного моделювання підтвердили отримані аналітичні залежності формування спектрально-енергетичних профілів для розглянутого часткового випадку. Висновки. Запропонований підхід визначає сигнально-алгоритмічну основу багатокористувацького фізичного рівня тропосферної станції та створює передумови для підвищення ефективності використання частотного ресурсу і стійкості розділення абонентських сигналів.Downloads
References
1. Comtech (2024), COMET Data Sheet, technical data sheet, available at: https://comtech.com/wpcontent/uploads/2024/07/Comet-Data-Sheet_19224.pdf
2. Cubic (2023), GATR 2.4m Troposcatter Data Sheet, technical data sheet, available at: https://www.cubic.com/sites/default/files/2023-02/Cubic_Datasheet_GATR_Troposcatter.pdf
3. Ultra I&C (2025), Archer Troposcatter Terminals Data Sheet, technical data sheet, available at: https://www.ultraic.com/media/caboiyzk/archer-datasheet-july2025_web.pdf
4. Spectra Group (UK) Limited (n.d.), Over The Horizon Communications Networks. Retrieved June 17, 2026, available at: https://spectra-group.co.uk/tropo/
5. Sarbu, A., Alexandrescu, D., and Galben, C. (2025), “Prospects of troposcatter systems in military communication networks”, International Conference Knowledge-Based Organization, vol. 31, no. 3, pp. 142–148, doi: https://doi.org/10.2478/kbo-2025-0090 DOI: https://doi.org/10.2478/kbo-2025-0090
6. Colom Piella, G., and Marzal Ruano, C. (2025), “Has Russian Electronic Warfare Underperformed in the Ukrainian Conflict?”, Journal of Strategic Security, vol. 18, no. 4, pp. 78–95, doi: https://doi.org/10.5038/1944-0472.18.4.2369 DOI: https://doi.org/10.5038/1944-0472.18.4.2369
7. Почерняєв В. М., Повхліб В. С., Наритник Т. М. Мобільна вузлова цифрова тропосферна станція: пат. 126206 Україна: МПК H04B 7/04, H04B 7/0413. № a202001674; заявл. 10.03.2020; опубл. 31.08.2022, Бюл. № 35.
8. ITU-R (2025), Recommendation ITU-R P.617-6: Propagation prediction techniques and data required for the design of transhorizon radio-relay systems, International Telecommunication Union, Geneva, available at: https://www.itu.int/rec/R-RECP.617-6-202509-I/en
9. Shao, J., Liu, Z., Liu, Y., and Xie, T. (2024), “Performance Analysis of Troposphere Scattering Communication Channel with Chirp-BOK Modulation”, Entropy, vol. 26, no. 12, article 1052, doi: https://doi.org/10.3390/e26121052 DOI: https://doi.org/10.3390/e26121052
10. Goldsmith, A. (2005), Wireless Communications, Cambridge University Press, Cambridge, 644 p., doi: https://doi.org/10.1017/CBO9780511841224 DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511841224
11. Tse, D., and Viswanath, P. (2005), Fundamentals of Wireless Communication, Cambridge University Press, Cambridge, 564 p., doi: https://doi.org/10.1017/CBO9780511807213 DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511807213
12. Saito, Y., Kishiyama, Y., Benjebbour, A., Nakamura, T., Li, A., and Higuchi, K. (2013), “Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) for Cellular Future Radio Access”, 2013 IEEE 77th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.1109/VTCSpring.2013.6692652 DOI: https://doi.org/10.1109/VTCSpring.2013.6692652
13. 3GPP (2018), 3GPP TR 38.812, version 1.0.0: Study on Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) for NR, technical report, 3rd Generation Partnership Project, available at: https://www.3gpp.org/dynareport/38812.htm
14. Dai, L., Wang, B., Ding, Z., Wang, Z., Chen, S., and Hanzo, L. (2018), “A Survey of Non-Orthogonal Multiple Access for 5G”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 20, no. 3, pp. 2294–2323, doi: https://doi.org/10.1109/COMST.2018.2835558 DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2018.2835558
15. Ding, Z., Lei, X., Karagiannidis, G. K., Schober, R., Yuan, J., and Bhargava, V. K. (2017), “A Survey on Non-Orthogonal Multiple Access for 5G Networks: Research Challenges and Future Trends”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 35, no. 10, pp. 2181–2195, doi: https://doi.org/10.1109/JSAC.2017.2725519 DOI: https://doi.org/10.1109/JSAC.2017.2725519
16. Liu, Y., Zhang, S., Mu, X., Ding, Z., Schober, R., Al-Dhahir, N., Hossain, E., and Shen, X. (2022), “Evolution of NOMA Toward Next Generation Multiple Access (NGMA) for 6G”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 40, no. 4, pp. 1037–1071, doi: https://doi.org/10.1109/JSAC.2022.3145234 DOI: https://doi.org/10.1109/JSAC.2022.3145234
17. Makki, B., Chitti, K., Behravan, A., and Alouini, M.-S. (2020), “A Survey of NOMA: Current Status and Open Research Challenges”, IEEE Open Journal of the Communications Society, vol. 1, pp. 179–189, doi: https://doi.org/10.1109/OJCOMS.2020.2969899 DOI: https://doi.org/10.1109/OJCOMS.2020.2969899
18. Kebede, T., Wondie, Y., Steinbrunn, J., Belay, H. B., and Kornegay, K. T. (2022), “Multi-Carrier Waveforms and Multiple Access Strategies in Wireless Networks: Performance, Applications, and Challenges”, IEEE Access, vol. 10, pp. 21120–21140, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3151360 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3151360
19. Kazemian, M., Abouei, J., and Anpalagan, A. (2021), “A low complexity enhanced-NOMA scheme to reduce inter-user interference, BER and PAPR in 5G wireless systems”, Physical Communication, vol. 48, article 101412, doi: https://doi.org/10.1016/j.phycom.2021.101412 DOI: https://doi.org/10.1016/j.phycom.2021.101412
20. Alkhazzar, A. M. A., and Aghaeinia, H. (2021), “Symbol error rate analysis of non-orthogonal multiple access systems”, Physical Communication, vol. 46, article 101295, doi: https://doi.org/10.1016/j.phycom.2021.101295 DOI: https://doi.org/10.1016/j.phycom.2021.101295
21. Harris, F. J. (1978), “On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform”, Proceedings of the IEEE, vol. 66, no. 1, pp. 51–83, doi: https://doi.org/10.1109/PROC.1978.10837 DOI: https://doi.org/10.1109/PROC.1978.10837
22. Nuttall, A. H. (1981), “Some Windows with Very Good Sidelobe Behavior”, IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 29, no. 1, pp. 84–91, doi: https://doi.org/10.1109/TASSP.1981.1163506 DOI: https://doi.org/10.1109/TASSP.1981.1163506
23. Korn, G. A., and Korn, T. M. (1968), Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 1130 p.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Oleksii Kovalenko, Vitaly Pocherniaiev, Serhii Ivko
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
