Increasing the probability of transfer GMDSS broadcast messages when transmitted over HF channel in case fading

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Improving the quality of communication in the Global Maritime Distress and Safety System of navigation is one of the components of the development of the Arctic zone of the Russian Federation in terms of information support. At the same time, the most difficult is to ensure communication in the A3 and A4 areas, where a communication HF channel plays a not small role. The transfer of messages over HF channel in the broadcasting mode of SITOR-B is considered. To improve probabilistic characteristics in the work, a statistical analysis of the decisions of the demodulator is carried out. It is shown that the probability density functions are “noisy”, which is associated with the non-zero probability of a bit error. Models of Rayleigh, Rice and Nakagami distributions were used for statistical analysis. It is shown that in the case of low values of the signal-to-noise ratio, which is characteristic of high latitude tracks, a Nakagami model is preferable. The symbol error rate and message error rate in a fading communication channel, as well as the probability of receiving an erroneous message are shown. The results presented in this work can significantly improve the probabilistic characteristics of the HF radiolines when transmitting messages in SITOR-B mode.

About the authors

V. V. Egorov

Saint-Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

Email: egorovrimr@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7117-904X
SPIN-code: 2309-3610

M. L. Maslakov

Saint-Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

Email: maslakovml@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8989-8122
SPIN-code: 2550-9633

References

  1. Ханычев В.В., Свирский В.М., Борисовский Д.В. Информационное обеспечение безопасности мореплавания на трассах северного морского пути // Морские информационно-управляющие системы. 2014. № 2(5). С. 64−69.
  2. Бажуков И.Ф., Дулькейт И.В., Завьялов С.А., Косых А.В., Ляшук А.Н., Чащин Е.А. Организация информационного обеспечения мобильных групп спасателей в арктической зоне Российской Федерации // Динамика систем, механизмов и машин. 2018. Т. 6. № 4. С. 3‒9. doi: 10.25206/2310-9793-2018-6-4-3-9. EDN:VMCSTU
  3. Дулькейт И.В., Патронов К.С., Прохоров П.В., Свирский В.М. Современные тенденции развития оборудования глобальной морской системы связи при бедствии (ГМССБ) ПВ/КВ диапазонов // Морской вестник. 2011. № 3(39). С. 73‒76. EDN:OCPHIN
  4. Шишкин А.В., Купровский В.И., Кошевой В.М. Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности мореплавания (ГМССБ). М.: ТрансЛит, 2007. 544 с.
  5. Ильмер Д.В., Помазунов С.А., Исламов А.И. Оценка зоны обслуживания системы NAVTEX в Восточно-Сибирском море // Техника средств связи. 2023. № 1. С. 29–47. doi: 10.24412/2782-2141-2023-1-29-47. EDN:FTCKIO
  6. Коваль С.А. Ионосферный мониторинг в интересах перспективных адаптивных систем декаметровой радиосвязи: современное состояние и перспективы развития // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 4. С. 73–100. doi: 10.24411/2410-9916-2020-10403. EDN:FCNETL
  7. Дулькейт И.В., Зачатейский Д.Е., Землянов И.С., Максимов А.А., Юрьев А.Н. Адаптивные системы ПВ/КВ радиосвязи, как способ повышения безопасности мореплавания // Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования. 2013. № 2. С. 80–87.
  8. Manual of Transmission Methods. Reference Document. 4070.0711.02 – 03. Munich: Rohde & Schwarz, 2014.
  9. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Советское радио, 1966. 680 c.
  10. Parsons J.D. The Mobile Radio Propagation Channel. John Wiley & Sons, 2000.
  11. Popovic H., Stefanovic D., Mitic A., Stefanovic I., Stefanovic D. Some Statistical Characteristics of Nakagami-m Distribution // Proceedings of the 8th International Conference on Telecommunications in Modern Satellite, Cable and Broadcasting Services (TELSIKS, Nis, Serbia and Montenegro, October 2007). IEEE, 2007. PP. 509–512. doi: 10.1109/TELSKS.2007.4376057
  12. Forbes C., Evans M., Hastings N., Peacock B. Statistical Distributions. New Jerse: John Wiley & Sons, 2011. 230 p.
  13. Егоров В.В., Лобов С.А. Оценка достоверности приема информационных сигналов в процессе демодуляции // 21 конференция «Цифровая обработка сигналов и её применение» (DSPA, Москва, Россия, 27–29 марта 2019). М.: Московское НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, 2019. С. 208–210. EDN:XCCAVT
  14. Лемешко Б.Ю., Лемешко С.Б., Постовалов С.Н., Чимитова Е.В. Статистический анализ данных, моделирование и исследование вероятностных закономерностей. Компьютерный подход. Новосибирск: НГТУ, 2011. EDN:TZNHMX
  15. Гладких А.А. Основы теории мягкого декодирования избыточных кодов в стирающем канале связи. Ульяновск: УлГТУ, 2010. 379 с. EDN:QMVTNX
  16. Золотарев В.В., Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. М.: Горячая линия – Телеком, 2004. 126 c. EDN:TPMDGJ
  17. Karagiannidis G.K., Sagias N.C., Mathiopoulos P.T. N∗ Nakagami: A Novel Stochastic Model for Cascaded Fading Channels // IEEE Transactions on Communications. 2007. Vol. 55. Iss. 8. PP. 1453–1458. doi: 10.1109/TCOMM.2007.902497
  18. Karagiannidis G.K., Sagias N.C., Mathiopoulos P.T. The N* Nakagami fading channel model // Proceeding of the 2nd International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS, Siena, Italy, 5–7 September 2005). IEEE, 2005. PP. 185–189. doi: 10.1109/ISWCS.2005.1547683

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».