November 19, 2025 | 11:43
Education
Research
Application of DSB-SC modulation in radio frequency systems of UAVs: Research by YSU PhD student
Naira Gasparyan, a PhD student at the Institute of Physics, Yerevan State University, is one of the winners of the "Research Assistance Program for Young Applicants and PhD Students–2025" organized by the Higher Education and Science Committee of RA MoESCS. As part of her research project, she is conducting studies on the application of DSB-SC modulation in the radio frequency systems of unmanned aerial vehicles (UAVs) for the analysis of nonlinear phenomena. "The importance of this topic is due to the fact that DSB-SC forms the basis of modern communication technologies, including SSB, QAM, I/Q modulation, and digital communication systems," the PhD student explains.
Հետազոտության հիմնական նպատակը, ըստ ԵՊՀ ֆիզիկայի ինստիտուտի ասպիրանտ Նաիրա Գասպարյանի, մոդուլյացիա–դեմոդուլյացիայի գործընթացների խորացված ուսումնասիրությունն է, ինչպես նաև կրողի ճնշման և վերականգնման մեխանիզմների վերլուծությունն ու համակարգի արդյունավետության գնահատումը։
«DSB-SC-ն մոդուլյացիա է, որտեղ տեղեկատվական ազդանշանը բազմապատկվում է կրող ալիքով, սակայն կրող բաղադրիչը փոխանցման ընթացքում ճնշվում է և չի փոխանցվում։ Արդյունքում սպեկտրում մնում են միայն կողային երկու բաղադրիչները, որոնք պարունակում են ամբողջ տեղեկությունը։ Սա մեթոդ է, որն ապահովում է ավելի բարձր արդյունավետություն, քանի որ համակարգը էներգիա չի ծախսում կրողի վրա, և սպեկտրը օգտագործվում է խնայողաբար»,- ասում է նա և հավելում՝ թեմայի արդիականությունը պայմանավորված է նրանով, որ ժամանակակից հաղորդակցական համակարգերում առաջնահերթություն է տրվում էներգիայի խնայող և սպեկտրի արդյունավետ օգտագործմամբ տեխնոլոգիաներին, իսկ DSB-SC-ն այն մեթոդներից է, որոնք լիովին համապատասխանում են այս պահանջներին։
- Նաի՛րա, ի՞նչ խնդիր է լուծում DSB-SC մոդուլյացիան անօդաչու թռչող սարքերի ռադիոհաճախային համակարգերում (ՌՀ)։
- DSB-SC-ն նվազեցնում է փոխանցվող էներգիան՝ չփոխանցելով կրող բաղադրիչը, ինչի շնորհիվ նույն ծավալի տեղեկությունը կարող է փոխանցվել փոքր հզորությամբ կամ ավելի երկար հեռավորությամբ։ Կրողի բացակայությունը նաև նվազեցնում է հայտնաբերման հավանականությունը (LPI/LPD) և խոչընդոտում է պարզ խանգարողներին, իսկ ճշգրիտ սինխրոնացմամբ ապահովում է կայուն կապ արագ շարժվող հարթակի՝ UAV-ի համար (Դոպլերի պայմաններում)։
- Ձեր ուսումնասիրության արդյունքները հնարավո՞ր է կիրառել ներկայիս համակարգերի նախագծման կամ բարելավման գործընթացում։
- Այո՛։ Ստացված արդյունքները կարող են կիրառվել գործող ռադիոհաճախային համակարգերի նախագծման և բարելավման գործընթացներում։ Դրանք հնարավոր է անմիջապես ինտեգրել SDR կապի մոդուլներում՝ telemetry/command downlink-ներում, relay payload-ներում և առանձին ենթակրողներում։ Գործնականում դա նշանակում է ավելի ճշգրիտ ազդանշանի ընդունում, Դոպլերի փոփոխությունների դեպքում կրողի արագ վերականգնում, էներգիայի արդյունավետ կառավարում և հաճախականության խելամիտ օգտագործում:
- Ինչպե՞ս է հնարավոր նախագծի գիտական արդյունքները կիրառել ապագայում, և ի՞նչ նոր հնարավորություններ է այն ստեղծում ոլորտում։
- Ապագայում նախագծի գիտական արդյունքները կարող են ծառայել որպես վերաօգտագործվող ազդանշանի և ընդունիչի հիմք՝ իբրև SDR համակարգերի մեջ գրադարան, իրական ժամանակի կրող-վերականգնման բլոկ։ Սա նոր ուղի է բացում ավելի կոմպակտ, էներգախնայող և ցածր տեսանելիությամբ ճնշման համակարգերի, ինչպես նաև բազմաթիրախային ցանցային UAV ճարտարապետությունների համար։
Հետազոտության վերջնարդյունքում ակնկալում ենք նույն որակի կապի դեպքում ստանալ էական էներգախնայողություն համեմատական կրողով ազդանշանի և ճնշված կրողով ազդանշանների միջև, ինչպես նաև ապահովել կայուն աշխատանք ցածր SNR-ում՝ արագ կրողային շեղումների պայմաններում։
- Այժմ ի՞նչ փուլում են ուսումնասիրությունները։ Ինչպե՞ս եք կատարում հետազոտությունը և ի՞նչ մոդելներ կամ տեխնոլոգիաներ եք օգտագործում։
- Ավարտել ենք գրականության վերլուծությունն ու բազային սիմուլյացիաները։ Ներկայում կատարում ենք մոդելավորում UAV air-to-ground ալիքի և Դոպլերի ազդեցության պայմաններում, ինչպես նաև փորձարկում ենք Costas loop-ով կոհերենտ ընդունիչի աշխատանքը։ Օգտագործում ենք LabVIEW, GNU Radio և USRP SDR հարթակներ՝ մոդելների և ալգորիթմների իրական ժամանակի հաստատման համար։
- Ի՞նչ ազդեցություն կարող է ունենալ Ձեր հետազոտությունը Հայաստանի պաշտպանական, տեխնոլոգիական կամ կապի ոլորտների վրա։
- Հետազոտության արդյունքները կարող են զգալի ազդեցություն ունենալ Հայաստանի պաշտպանական, կապի և տեխնոլոգիական ոլորտների վրա՝ ապահովելով ավելի էներգախնայող, թաքնված և UAV-ների խափանումներ կատարելու համար, ինչը կարևոր է պաշտպանական կիրառություններում։ Ստացված արդյունքները կարող են հետաքրքրել պաշտպանական կառույցներին, ՌՀ կարգավորող մարմիններին, տեղական UAV արտադրողներին ու ՏՏ/էլեկտրոնիկայի ընկերություններին։ Հետազոտության արդյունքները հարմար են նաև պիլոտային ինտեգրման համար։
- Ինչպե՞ս եք գնահատում աջակցության այսօրինակ ծրագրերը երիտասարդ գիտնականների համար։
- Աջակցման այսպիսի ծրագրերը վճռորոշ նշանակություն ունեն երիտասարդ գիտնականների համար, քանի որ ապահովում են թանկարժեք ՌՀ սարքավորումներին հասանելիություն, դաշտային գիտափորձերի լոգիստիկայի, միջազգային համագործակցության, ինչպես նաև հետազոտական արդյունքների տեղափոխում դեպի արդյունաբերական նախատիպեր։
Նշենք, որ Նաիրան նախատեսում է շարունակել իր գիտամանկավարժական գործունեությունը, ինչպես նաև նորովի ներգրավվել գործատուի ինժեներական աշխատանքներում՝ կիրառելով ձեռք բերած գիտական ու փորձարարական կարողությունները։
Գիտական հետազոտությունն ու դասախոսական աշխատանքը համատեղելը նա համարում է արդյունավետ համադրություն։
«Դրանք փոխլրացնում են միմյանց, քանի որ հետազոտական փորձը հնարավորություն է տալիս ուսման գործընթացում ներկայացնելու ժամանակակից ինժեներական մոտեցումներ, իսկ դասավանդումը՝ արդյունավետ կերպով ուղղորդելու երիտասարդ սերնդին դեպի արդի ինժեներական ոլորտ»,- ամփոփում է ԵՊՀ ասպիրանտը։
