Studies of Influences of Oscillators Frequency Instabilities in Satellite Communication Systems

Dizertační práce se zabývá studiem vlivu současného působení aditivního tepelného šumu a multiplikativního fázového šumu na přenos užitečného signálu prostřednictvím úzkopásmových družicových komunikačních systémů. Zatímco aditivní tepelný šum ovlivňuje užitečný signál pouze na přijímací straně komunikačního systému, multiplikativní fázový šum je produkován ve všech oscilátorech systému. Je zkoumáno, jak se redukce šířky pásma filtru přijímače projeví na vlivu jednotlivých typů šumů. Práce je obsahově rozčleněna do čtyř samostatných celků. První část (kapitoly 4 a 5) řeší způsoby modelování obou typů šumů. Ve druhé části (kapitola 6) je na jednoduchém příkladě proveden prvotní rozbor vlivu fázového šumu. Jsou zde také diskutována základní modulační schémata používaná v družicové komunikaci (kapitola 7). Třetí část (kapitola 8) je věnována modelování obecného digitálního systému s M-PKS modulací přímo na hlavní nosnou vlnu. Poslední celek (kapitola 9) popisuje modelování digitálního systému s BPSK modulací na pomocnou subnosnou vlnu, s následnou SSB modulací na hlavní nosnou vlnu. Ze získaných výsledků simulací jsou vyvozeny obecné závěry.The dissertation thesis deals with a study of an influence of a simultaneous incidence of an additive thermal noise and a multiplicative phase noise on the useful signal transmission in narrowband satellite communication systems. While the additive thermal noise affects the useful signal only on the receiver side of the communication system, the multiplicative phase noise is produced in all system oscillators. One investigates how the receiver filter bandwidth reduction takes effect on the influence of individual noise types. The thesis is divided into four units. The first one (chapters 4 and 5) solves the ways of modeling of both noise types. In the second part (chapter 6), on the simple example, the primary analysis of the phase noise influence is made. Basic modulation schemes used in the satellite communication are also discussed (chapter 7). Third part (chapter 8) is devoted to the modeling of a general digital system with a M PSK modulation made directly on the main carrier wave. The last part (chapter 9) describes the modeling of a digital system with a BPSK modulation on the auxiliary subcarrier wave followed by an SSB modulation on the main carrier wave. General conclusions are deduced from obtained simulation results.