Оптимізація формувача періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання виокремленого пристрою синхронізації телекомунікаційних мереж

Аналіз способів розвитку тактових синхросигналів в цифрових системах передачі. Оптимізація за швидкодією прецизійних формувачів періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання виокремлених пристроїв синхронізації телекомунікаційних мереж.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.08.2015
Размер файла 62,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

05.12.02 - телекомунікаційні системи та мережі

УДК 621.391

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Оптимізація формувача періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання виокремленого пристрою синхронізації телекомунікаційних мереж

Яніцький Іван

Ярославович

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державному університеті інформаційно-комунікаційних технологій Міністерства транспорту та зв'язку України

Науковий керівник: доктор технічних наук, доцент Коваль Валерій Вікторович, Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій, завідувач кафедри радіомоніторингу та радіочастотного менеджменту

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Конахович Георгій Филимонович, Національний авіаційний університет, Інститут інформаційно-діагностичних систем, декан факультету телекомунікацій та захисту інформації доктор технічних наук, професор Семенко Анатолій Іларіонович, Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій, професор кафедри телекомунікаційних систем

Захист дисертації відбудеться “26” червня 2009 р. о 16:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.861.01 Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій Міністерства транспорту та зв'язку України за адресою: 03110, Київ, вул. Солом'янська, 7.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій за адресою:

03110, Київ, вул. Солом'янська, 7. Автореферат розісланий “25” травня 2009 р. Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор технічних наук, доцентН.І. Кунах

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасні телекомунікаційні системи та мережі інформаційних інфраструктур, включно і глобальних, використовують цифрові технології, функціонування яких пов'язано з простором і часом. Ці технології потребують точного визначення і синхронізації часових інтервалів, насамперед тактових, що в значній мірі і обумовлює їх техніко-економічну ефективність.

Від характеристик синхронізації залежить можливість надання з заданою якістю сучасних телекомунікаційних і інформаційних послуг користувачам. В свою чергу, технічний прогрес цифрових телекомунікаційних мереж та систем обумовлює необхідність підвищення характеристик та параметрів синхроінформації, що дозволить розширити спектр послуг, збільшити швидкість і обсяг переданої інформації її достовірність, а в перспективі, організувати нову службу єдиного точного часу, освоїти нові технології, наприклад, при побудові національної інформаційної інфраструктури, на залізничному транспорті, нафто- та газопроводах, енергосистемах, в економіці, системах спеціального зв'язку, обороні країни тощо.

Синхронізація територіально розподілених об'єктів телекомунікаційних мереж та систем забезпечується виділеною мережею тактової синхронізації (МТС). Засобами МТС телекомунікацій є виокремлені пристрої синхронізації (ВПС), що формують тактовий синхросигнал, і пристрої прецизійного контролю (ППК), що аналізують характеристики синхросигналу.

Дослідження і розробка систем фазового автопідстроювання (ФАП), які задовольняють деяким із перелічених вимог, відомі з наукової, технічної та нормативної літератури. Оптимальні за швидкодією системи при обмежених фазових координатах досліджувались Гамкрелідзе Р.В. ще в 50-х роках XX століття; в 1966 році з'явилась робота, присвячена оптимізації по швидкодії системи з кільцем ФАП на основі принципу максимума акад. Л.С. Понтрягіна, теоретичні питання підвищення ефективності роботи систем ФАП розглядались Петріщевим В.І. Значний вклад в теорію та практику оптимальних систем автоматичного управління з врахуванням властивих їх періодичностей внесли Борщ В.І. та вчені його наукової школи Тітенко В.Ф., Костік Б.Я., Коваль В.В. Незважаючи на значний обсяг публікацій по даній тематиці, в них не розглянуто питання оптимізації за швидкодією прецизійних формувачів періодичних відліків часу (ПФ ПВЧ) з кільцем ФАП, до якого пред'являються ряд підвищених вимог та який має специфічні динамічні властивості, що пов'язані з періодичністю управляючої дії і фіксованим періодом управління.

Вимоги що до формування сигналу ПВЧ з високою точністю та стабільністю повинні виконуватись при заданих змінах умов технічної експлуатації (кліматичних, електроживлення, частотозабезпечення тощо). При цьому необхідно мінімізувати вплив неминучого розкиду параметрів пристроїв при їх виробництві і фактору територіального їх розподілення на телекомунікаційній мережі. Отже вирішення сформульованої задачі для об'єкту дослідження, а саме ПФ ПВЧ ВПС телекомунікаційних мереж методами математичної статистики є актуальним і потребує науково-практичного дослідження.

Таким чином, актуальність роботи обумовлена необхідністю розвитку наукових знань щодо підвищення швидкодії, точності і стабільності ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання телекомунікаційних мереж за рахунок його оптимізації, а також практичними потребами підвищення якісних характеристик синхроінформації в цифрових телекомунікаціях.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконання роботи пов'язано з реальними потребами телекомунікацій України. Задачі, які розглядаються в дисертаційній роботі, безпосередньо випливають із Закону України "Про Концепцію Національної програми інформатизації" від 4 лютого 1998 р. №75/98-ВР; Концепції розвитку зв'язку України до 2010 року, затвердженою постановою Кабінету міністрів України "Про Концепцію розвитку зв'язку України до 2010 року" №2238 від 9 грудня 1999 р.

Дисертаційна робота виконана в Державному університеті інформаційно-комунікаційних технологій (ДУІКТ) на базі виконання держбюджетної наукової теми згідно з науковими планами кафедри радіомоніторингу та радіочастотного менеджменту, науково-дослідного центру "НАЦ-Телеком" ДУІКТ та на замовлення і за планами Державного департаменту з питань зв'язку Міністерства транспорту та зв'язку України. Вона була спрямована на виконання задач з дослідження формувача ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання ВПС телекомунікаційних мереж та пов'язана з тематичними планами НДР: "Розробка системи контролю синхросигналів телекомунікаційних систем" № держреєстрації 0108U009071.

Мета та завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка, теоретичні розрахунки, математичне моделювання, оптимізація та експериментальні дослідження ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання виокремленого пристрою синхронізації телекомунікаційних мереж.

Для досягнення поставленої мети вирішувались такі наукові задачі:

- аналізу відомих способів формування тактових синхросигналів в цифрових системах передачі та телекомунікаційних мережах та наукове обґрунтування необхідності контролю параметрів синхросигналів, як складову управління, для забезпечення з підвищеною надійністю сучасних та перспективних цифрових телекомунікацій високоякісною синхроінформацією;

- синтезу та розробки способу поліканального контролю робочих характеристик синхросигналів МТС цифрових телекомунікацій на основі ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання;

- оптимізації за швидкодією та досліджень ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання ВПС телекомунікаційних мереж;

- теоретико-ймовірностних досліджень точності формування періодичних відліків часу територіально розподіленими ВПС телекомунікаційних мереж;

- експериментальних досліджень ПФ ПВЧ та встановлення статистичних залежностей середнього значення і дисперсії відхилення часових інтервалів від впливу зміни температури довкілля, напруги живлення, частоти синхронізуючого сигналу в умовах виробництва і технічної експлуатації телекомунікаційного обладнання;

- статистичної оптимізації стабільності ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання; розробки практичних рекомендацій щодо підвищення точності формування періодичних відліків часу між ПВЧ;

- розробки та експериментальних досліджень діючих макетів синтезованих оптимальних ПФ ПВЧ з фазовим автопідстроюванням ВПС телекомунікаційних мереж.

Об'єктом досліджень даної дисертаційної роботи є формувачі періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання виокремленого пристрою синхронізації телекомунікаційних мереж.

Предметом досліджень є експлуатаційні параметри та методи оптимізації по швидкодії і точності ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання виокремлених пристроїв синхронізації телекомунікаційних мереж.

Методи досліджень - методи диференціального і інтегрального числення; загальна теорія систем та зв'язку, теорія оптимальних і екстремальних управлінь; принцип максимума акад. Л.С. Понтрягіна, методи математичної статистики, натурного моделювання та експериментального дослідження. Були також розроблені експлуатаційні зразки електронних пристроїв, що реалізують отримані теоретичні результати, вирішено їх апаратне втілення, проведені випробування, впровадження та дослідна експлуатація.

Наукова новизна одержаних результатів роботи полягає в наступному:

1. Проведено аналіз та встановлено залежності між методами контролю параметрів синхроінформації, як складової управління технічної експлуатації мережі тактової синхронізації, та формуванням високоякісних тактових синхросигналів (синхроінформації) з підвищеною надійністю для сучасних та перспективних цифрових телекомунікацій.

2. Вперше запропоновано спосіб поліканального контролю функціональних характеристик синхросигналів, який на відміну від відомих будується на основі територіально розподілених по об'єктам телекомунікаційної мережі пристроїв прецизійного контролю, одночасно виконуючих довготривалі вимірювання (години, дні, неділі) та сумісну статистичну обробку декількох синхросигналів спеціалізованим сервером централізованої системи управління.

3. З використанням принципу максимума акад. Л.С. Понтрягіна виконано оптимізацію за швидкодією та синтезовано прецизійний формувач періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання першого порядку, який має специфічні динамічні властивості, що пов'язані з періодичністю задаючої, управляючої дії і параметром, яким управляють.

4. Аналітично встановлено взаємозв'язок між тривалістю оптимального за швидкодією перехідного процесу в ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання першого порядку та періодом характеристики фазового дискримінатора (ФД); виявлено, що якщо найменший період характеристики ФД буде рівний або більший за величину 2р, то оптимальні перехідні процеси завжди завершуються до початку впливу обмежень, обумовлених періодичністю управляючої дії по фазовій різниці за один інтервал постійності Qопт, що узгоджується з теоремою А.А. Фельдбаума про n-інтервалів.

5. Запропоновано методику теоретико-ймовірностного дослідження точності формування періодичних відліків часу прецизійним формувачем ВПС з системою ФАП, яка враховує статистичний характер умов серійного випуску, експлуатації територіально розподілених ВПС й умов транспортування (переміщення) синхронізуючого сигналу в телекомунікаційних мережах.

6. На базі запропонованої методики та результатів експериментальних досліджень вибіркової партії ПФ ПВЧ ВПС виявлено та проаналізовано основні статистичні залежності від впливу зміни температури довкілля, напруги живлення, частоти синхронізуючого сигналу та розраховано середнє значення і дисперсію ВЧІ. Отримано граничне значення ВЧІ з заданим коефіцієнтом ймовірності та сформульовано рекомендації щодо підвищення точності формування періодичних відліків часу в умовах виробництва і експлуатації ВПС телекомунікаційного обладнання.

7. Вперше запропоновано ефективний критерій статистичної оптимізації стійкості часових інтервалів - джэй-параметр , який є конструктивним та забезпечує достатню оцінку температурної стійкості часових інтервалів ПФ ПВЧ телекомунікаційних мереж.

Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій забезпечена використанням сучасних математичних теорій; обговореннями отриманих результатів на науково-технічних конференціях, семінарах, симпозіумах, збіганням теоретичних розрахунків і результатів проведених в роботі експериментальних досліджень.

Практичне значення одержаних результатів.

1. Розроблено систему поліканального контролю робочих характеристик синхросигналів мережі синхроінформації цифрових телекомунікацій на основі ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання, яка забезпечує прямі, незалежні і достовірні результати контролю якості сигналу синхронізації з централізованим управлінням і накопиченням даних та дозволяє не тільки своєчасно знаходити і локалізувати проблеми формування синхроінформації, але й прогнозувати якість та стабільність роботи цифрових телекомунікаційних систем та мереж. Система впроваджена на сучасних мережах мобільного зв'язку та перспективна для впровадження в усіх цифрових телекомунікаційних мережах.

2. На основі встановлених особливостей вимірювань вандеру тактового сигналу цифрових телекомунікаційних мереж, які потребують одночасних довготривалих вимірювань (години, дні, неділі) та сумісної статистичної обробки декількох синхросигналів спеціалізованим сервером централізованої системи управління Запропоновано спосіб поліканального контролю експлуатаційних характеристик синхросигналів та рекомендовано його для використання на МТС операторів зв'язку, що дозволить підвищити якісні характеристики синхроінформації, розширити спектр послуг, збільшити швидкість і обсяг переданої інформації, її достовірність, а в перспективі дозволить застосувати його в цифрових транспортних телекомунікаційних мережах для передачі сигналів часу від первинних еталонів широкому колу користувачів на всій території України з точністю одиниць наносекунд.

3. Розроблено та впроваджено в виробництво оптимальні за швидкодією формувачі періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання ВПС, в яких тривалість протікання оптимальних режимів перехідних процесів зменшено в 1,5 - 7 разів (в залежності від початкових умов).

5. Реалізована та використана при розробці ППК ВПС цифрових транспортних телекомунікаційних мереж нова конструкція швидкодіючого ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання ВПС, що синтезована на основі методу статистичної оптимізації (визначено оптимальні умови температурної стійкості).

6. На основі відомого методу статистичної оптимізації та запропонованого джэй-параметру вперше розроблено алгоритм та програму температурної оптимізації стійкості інтервалів часу між ПВЧ на мові програмування С++, за допомогою якої визначено оптимальні умови температурної стійкості ППК ВПС, що серійно випускаються.

Матеріали дисертації використані в навчальному процесі при вивченні дисципліни «Інтегральні цифрові системи зв'язку» в ДУІКТ.

Данні про впровадження результатів підтверджуються відповідними актами.

Особистий внесок здобувача. У дисертаційній роботі особисто автором одержано такі результати: проведено оптимізацію за швидкодією та встановлено закономірність тривалості оптимального перехідного процесу від періоду характеристики ФД в ПФ ПВЧ з кільцем ФАП першого порядку системи моніторингу синхросигналів телекомунікацій [1, 3, 4]; запропоновано критерій оптимізації - джэй-параметр та проведено статистичну оптимізацію точності формувачів ПВЧ з кільцем ФАП ВПС телекомунікаційних мереж [2]; запропоновано систему поліканального контролю робочих характеристик синхросигналів мережі синхроінформації цифрових телекомунікацій та здійснено експериментальні дослідження ПФ ПВЧ [5, 8, 9]; проведено аналіз відомих способів формування тактових синхросигналів в цифрових системах передачі та телекомунікаційних мережах, виділено особливості архітектури і технічної експлуатації МТС та науково обґрунтовано необхідність підвищення якості контролю параметрів синхросигналів [6, 7, 10]; проведені теоретико-ймовірностний розрахунок та статистичні дослідження точності формування ПВЧ ВПС телекомунікаційних мереж [11].

Переважна більшість одержаних результатів доповідалась автором особисто на науково-технічних конференціях, семінарах, симпозіумах. Усі висновки та положення, що складають суть дисертації, сформульовані автором особисто на основі досліджень, які проводились у рамках науково-дослідних робіт кафедри радіомоніторингу та радіочастотного менеджменту та НДЦ "НАЦ-Телеком" ДУІКТ.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались та обговорювались на конференціях: II Міжнародна науково-практична конференція “Обробка сигналів і негаусівських процесів” (Черкаси, 2007); науково-технічний семінар “Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания”(Одеса, 2007); IV Міжнародна науково-практична конференція “Сучасні інформаційно-комунікаційні технології” (Київ, 2008); науково-методична конференція “Сучасні проблеми телекомунікацій і підготовка фахівців в галузі телекомунікацій” (Львів, 2008); IV науково-практична конференція “Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення” (Київ, 2008); Міжнародний науково-технічний симпозіум “Нові технології в телекомунікаціях” (Вишково, 2009); VI Міжнародна науково-технічна конференція студентства і молоді “Світ інформації та телекомунікацій” (Київ, 2009).

Публікації. Основні положення та зміст дисертації відображено в 11 наукових роботах, серед яких 4 наукові статті в фахових виданнях (2 статті без співавторів); 3 статті в матеріалах конференцій; 4 праці опубліковано в збірниках тез доповідей конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел та трьох додатків. Загальний об'єм роботи становить 165 сторінок друкованого тексту, включаючи 46 рисунків та 3 таблиці. Список використаних джерел з 115 найменувань, 3 додатки на 15 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми і необхідність виконання досліджень, визначено мету і задачі роботи, вказано об'єкт, предмет та методи дослідження, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів. Вказано відомості про апробацію та кількість публікацій за матеріалами дисертації.

У першому розділі обґрунтована необхідність підвищення якості контролю параметрів синхросигналів, як складової управління МТС, для забезпечення з підвищеною надійністю сучасних та майбутніх цифрових телекомунікацій високоякісною синхроінформацією.

Розглянуто та виконано узагальнення відомих способів формування тактових синхросигналів в цифрових системах передачі та телекомунікаційних мережах, виділено особливості архітектури і технічної експлуатації МТС.

Запропоновано та синтезовано спосіб поліканального контролю робочих характеристик синхросигналів, на основі встановлених особливостей вимірювань вандеру, які потребують одночасних тривалих вимірювань (години, дні, неділі) декількох синхросигналів та сумісної статистичної обробки спеціалізованим сервером централізованої системи управління.

Вперше розроблено систему поліканального контролю експлуатаційних характеристик синхросигналів мережі синхроінформації цифрових телекомунікацій (рис.1), яка будується на основі ППК, що аналізують характеристики синхросигналу по параметру ВЧІ відносно опорного сигналу. Опорний сигнал синтезується ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання. Система забезпечує прямі, незалежні і достовірні результати контролю якості сигналу синхронізації з централізованим управлінням і накопиченням даних та дозволяє не тільки своєчасно знаходити і локалізувати проблеми формування синхроінформації, але й прогнозувати якість і стабільність роботи цифрових телекомунікаційних систем та мереж.

Запропонований спосіб поліканального контролю робочих характеристик синхросигналів дозволить підвищити якісні характеристики синхроінформації, розширити спектр послуг, збільшити швидкість і обсяг переданої інформації її достовірність, а в перспективі це дасть змогу застосування цифрових транспортних телекомунікаційних мереж для передачі сигналів часу від первинних еталонів широкому колу користувачів на всій території України з точністю від одиниць наносекунд до одиниць мілісекунд.

Другий розділ присвячений оптимізації за швидкодією та комплексному дослідженню ПФ ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання пристрою прецизійного контролю ВПС телекомунікаційних мереж.

До ПФ ПВЧ з кільцем ФАП, опорний сигнал якого є еталоном при вимірюванні часових характеристик синхроінформації ППК, пред'являються ряд підвищених вимог та він має специфічні властивості динаміки, що пов'язані з періодичністю управляючої дії . Проведено аналіз математичної моделі об'єкту управління - ПФ ПВЧ, що описується наступною системою рівнянь:

де - різниця фаз між фазою сигналу еталонного генератора (задаюча дія) і фазою сигналу ПФ ПВЧ з кільцем ФАП (управляєма величина); - коефіцієнт передачі фільтра нижніх частот (ФНЧ) КФ=1; - початкова різниця частот між частотою сигналу еталонного генератора і частотою сигналу ПФ ПВЧ (зовнішній вплив); - крутизна характеристики управління (управляючого елемента); - періодична управляюча дія; амплітуда управляючої дії; - нормована характеристика ФД; - період характеристики ФД; t - незалежна змінна (час).

Ставиться задача знайти таке оптимальне управління з класу припустимих й оптимальний заздалегідь невідомий період із класу припустимих щоб досягався мінімум критерію якості:

де - початкове значення фазової помилки і її похідних включно до порядку; - вихідні величини початкової різниці частот системи і її похідних включно до порядку; і - евклідовий простір розмірності відповідно m і s. Таким чином, у сформульованій постановці здійснюється розв'язок задачі на швидкодію для системи (1) по двом параметрам управління.

Розв'язок задачі оптимізації за швидкодією проведено з використанням відомого принципу максимума акад. Л.С. Понтрягіна. Для чого складемо функцію Гамільтона відповідно до першого рівняння системи (1) і визначимо умови, коли вона буде максимальною по регулюючій дії u(t) - напрузі на виході ФД. При цьому необхідно врахувати обмеження на амплітуду управляючої дії типу "насичення":

та обмеження періодичності характеристики ФД в часі по управляючій дії. Вказана періодичність є наслідком того, що ПФ ПВЧ з кільцем ФАП має нескінчене лічене число станів стійкої рівноваги, яке визначається періодичністю різниці фаз. Періодичність по різниці фаз може привести до обмеження в часі управляючої дії величиною періоду Т, яка є обернено пропорційною величиною похідної від різниці фаз - частоти:

.

Порівнюючи тривалість оптимальних перехідних процесів в ПФ ПВЧ з кільцем ФАП без ФНЧ

і величину Т, що може обмежувати в часі управляючу дію, отримано залежність:

Звідки слідує, що при не перевищенні початкової різниці фаз величини 2р, оптимальні режими перехідних процесів будуть закінчуватись раніше того часу Т, коли починають впливати обмеження обумовлені періодичністю управляючої напруги u(t) ФД по фазовій різниці . Це дає змогу сформулювати вимоги до характеристики ФД. Якщо найменший період характеристики ФД буде рівний або більший за величину 2р

,

то оптимальні перехідні процеси завжди завершуються за один інтервал постійності Qопт до початку впливу обмежень, обумовлених періодичністю управляючої дії по фазовій різниці, що відповідає теоремі А.А. Фельдбаума про n-інтервалів. На основі даної вимоги нормована характеристика ФД та відповідно її управляюча дія аналітично можуть бути представлені в наступному виді:

.

У розділі 3 запропоновано методику теоретико-ймовірностного дослідження точності формування ПВЧ, яка враховує статистичний характер умов серійного випуску, експлуатації ПФ ПВЧ територіально розподілених ВПС й умов переміщення синхронізуючого сигналу в телекомунікаційних мережах.

Необхідність теоретико-ймовірностного дослідження однієї з найважливіших характеристик сигналу синхронізації, а саме часового інтервалу викликана самою природою виникнення цієї похибки: статистичним характером умов експлуатації територіально розподілених ВПС й умов транспортування синхроінформації, а також неминучим розкидом параметрів засобів телекомунікацій.

Використання ПФ ПВЧ в якості джерел опорних сигналів для проведення контролю синхроінформації пристроїв синхронізації сучасних телекомунікаційних мереж призводить до підвищення жорсткості вимог стосовно точності часових інтервалів та їх стабільності. Досягнення цих показників можливо за рахунок розробки та використання прецизійних виробів, у яких буде забезпечена практична незалежність характеристик до зміни напруги живлення, частоти опорного сигналу, температури, а також до інших неінформаційних та дестабілізуючих впливів.

Теоретичною передумовою для ймовірностного дослідження ВЧІ між ПВЧ можна рахувати граничну теорему Ляпунова, яка свідчить про те, що ці випадкові величини підкоряються закону Гауса, якщо їх можна розглядати як суму нескінченно великого числа взаємно незалежних випадкових величин {?i, i=1,…,m} з функціями розподілу Gi(х)=Р{?i,х}. Важливо відзначити, що ці випадкові величини задовольняли умовам Ляпунова відносно питомої ваги окремих доданків в загальній сумі і умовам Бернштейна відносно тісноти зв'язків окремих доданків між собою.

При виконанні цих умов, що практично завжди з необхідною точністю має місце в реальних умовах, щільність ймовірності сумарного ВЧІ між ПВЧ може бути представлена у вигляді нормального закону розподілу з невідомими параметрами: - математичним очікуванням та - дисперсією сумарного ВЧІ між ПВЧ. Проведена оцінка параметрів цього розподілу, яка полягає в визначенні статистик, що є функціями вибіркових значень. цифровий автопідстроювання синхронізація телекомунікаційний

З огляду на те, що сумарна величина ВЧІ між ПВЧ визначається окремими, практично незалежними складовими, необхідно окремо для кожної складової ?i, i=1,…,m визначити закони розподілу та їх статистики. Потім, відповідно до правил теорії ймовірності, обчислити необхідні статистики вже для сумарної величини ВЧІ між ПВЧ, а саме параметри:

; ,

де і - відповідно середні значення і дисперсії окремих складових величини ВЧІ між ПВЧ, які формуються ПФ.

На основі досвіду практичних розробок та експериментально отриманих результатів визначено закони розподілу і його оцінки для окремих складових. Виділимо три найбільш важливі, з нашої точки зору, складові сумарної величини ВЧІ між ПВЧ, а саме, зміна температури довкілля, зміна напруги живлення, зміна частоти синхронізуючого сигналу, що вносять найбільший вклад в сумарну похибку.

При зміні температури довкілля ВЧІ між ПВЧ представимо у вигляді

де - величина ВЧІ між ПВЧ при зміні температури довкілля на 1оС; - відхилення температури від значення, при якому виконувалось настроювання пристрою. Величина є випадковою величиною, оскільки вона визначається параметрами, що в процесі виробництва мають деякий розкид, складових ПФ ПВЧ ВПС. Відхилення температури від вихідного значення також є випадковою величиною, яка залежить від умов експлуатації апаратури. На підставі цього і спираючись на статистичну незалежність і з врахуванням теореми про ймовірність двох незалежних випадкових величин розраховано математичне очікування і дисперсію

,

.

Аналогічно виконано аналіз ВЧІ між ПВЧ і отримано аналітичні залежності і при зміні напруги живлення та варіації частоти синхронізуючого сигналу. Розраховано ВЧІ між ПВЧ в умовах реальної експлуатації телекомунікаційного обладнання і з врахуванням його серійного виробництва. Для цього використані результати проведених нами експериментальних досліджень. Варто зазначити, що кількість вимірювань досліджуваного параметру складає ?30, тому це дає змогу в першому наближенні вважати закон розподілу отриманих значень ВЧІ нормальним з математичним очікуванням рівним нулю. З урахуванням вказаних припущень виконано обробку результатів вимірювань, в результаті чого визначені дійсні значення параметрів, що досліджуються й симетричні інтервали довіри при заданій вірогідності довіри 0,997.

Результуюче значення математичного очікування і дисперсії ВЧІ між ПВЧ:

;

На основі цих даних, визначено практично граничне (максимальне) значення ВЧІ між ПВЧ з коефіцієнтом довіри 0,997:

.

Довірчий інтервал, усередині якого можуть знаходиться з заданою ймовірністю практично всі значення ВЧІ між ПВЧ опорного сигналу ППК, можна записати в наступній формі: . Враховуючи те, що асинхронний цифровий часовий дискримінатор ППК виконує вимірювання ВЧІ тактового синхросигналу 2,048 МГц (2,048 Мбіт/с) на інтервалі часу рівному =125 мкс з дозволеними квантовими значеннями рівними m=217=131072, то молодшому знаковому розряду цифрового коду відповідає значення ВЧІ . Таким чином, необхідно підвищувати точність формування опорного сигналу ППК.

Запропоновані практичні рекомендацій щодо підвищення точності формування періодичних відліків часу між ПВЧ. По-перше, це стабілізація напруги живлення ПФ ПВЧ. По-друге, це використання синхронізуючого сигналу з ультрапрецизійними значеннями частоти. По-третє, оптимізація температурної стабільності формувача ПВЧ ВПС.

У четвертому розділі на основі методу статистичної оптимізації та запропонованого і апробованого джэй-параметру вперше розроблено алгоритм та програму температурної оптимізації стійкості інтервалів часу між ПВЧ на мові програмування С++, за допомогою якої визначені оптимальні умови температурної стійкості ППК ВПС, що серійно випускаються.

Фізична природа, технологія виробництва, реальні умови технічної експлуатації ПФ ПВЧ визначають статистичний характер залежності ВЧІ між ПВЧ від температури. Ця залежність нелінійна, що слідує з результатів експериментальних досліджень вибіркової партії однотипних ПФ ПВЧ (29 приладів) представлених сімейством кривих, які перетинаються в точці температури, де здійснювалося їхнє настроювання (+20оС) й пучків розбіжних від цієї точки в обидва боки (рис.2).

Проаналізовано розподіл ймовірностей ВЧІ між ПВЧ в залежності від температури для всієї множини ВПС досліджуваної партії за час їхньої експлуатації в реальних умовах на діючих телекомунікаційних мережах операторів зв'язку України. вважалося, що розподіл робочої температури рівновірогідним у межах інтервалу . Відповідно даному розподілу щільність ймовірностей окремих значень температурної стійкості часових інтервалів ПФ ПВЧ для всієї партії ВПС позначимо функцією . Ця функція може бути виражена наступними параметрами: деяким функціоналом з середнім значенням - m(tо) та функцією - d(tо)

Оскільки середнє значення й дисперсія температурної стійкості часових інтервалів між ПВЧ у загальному виді відповідно виражаються співвідношеннями:

,

,

то видно, що їх розрахунок по суті зводиться до визначення функції m(tо) та d(tо).

Для партії ВПС, яка досліджувалась в лабораторії, виконано статистичну обробку і представлено функції m(tо) та d(tо) у вигляді вибіркових значень для фіксованих температур . Дискретні значення функції m(tо) та d(tо) відповідно виражаються співвідношеннями:

, .

В формулах (20) індекси мають такі значення: j - дискретне значення температури tо, для якого виконувалась статистична обробка (); k - номер екземпляру ПФ ПВЧ вибіркової партії однотипних ВПС ().

Результати статистичної обробки у вигляді дискретних значень функції представлено на рис.3. Виконано апроксимацію дискретних значень функції гладкою кривою, яка аналітично може бути представлена ступеневим рядом з коефіцієнтами а1, а2, а3, що залежать від характеристик ПФ ПВЧ, а також від вибору значення температури, при якій відбувається настроювання ВПС телекомунікаційних мереж:

.

Коефіцієнти ступеневого ряду залежать від електричних та конструктивних характеристик ПФ ПВЧ. Для визначення цих залежностей, на підставі детальних експериментальних досліджень партії однотипних ВПС, у структурі пристрою виділено групу елементів, функціонально об'єднаних у вузол, названий генератором, що управляється кодом (ГУК).

Таке представлення взаємного розташування компонентів ГУК на друкованій платі дає змогу виконати аналітичне дослідження впливу ряду факторів на стійкість сигналу ПВЧ, що формується ПФ ВПС телекомунікаційних мереж.

На основі отриманих значень апроксимуючої функції середнє значення М(?Иt) і дисперсія D(?Иt) температурної стійкості інтервалів часу між ПВЧ відповідно опишуться співвідношеннями:

,(22)

,

де - похибка дискретності розташування на платі елементів; - коефіцієнт, що залежить від характеру похибки дискретності розташування елементів. Коефіцієнти рn визначаються з рівняння:

,

в якому відповідно позначені інтервали нагріву та охолодження відносно температури настройки tнастр:

, .

Для виконання оптимізації температурної стійкості інтервалів часу між ПВЧ запропоновано критерій оцінки - джэй-параметр:

При змінах М(?Иt) і D(?Иt) джэй-параметр із достатньою точністю відображає вплив температурної складової на сумарну нестабільність часових інтервалів. Він виглядає досить просто та не викликає додаткових утруднень при своєму застосуванні, забезпечуючи разом з тим достатню оцінку.

На основі методу статистичної оптимізації, джэй-параметру, рівнянь, що зв'язують дисперсію й середнє значення температурної стійкості часових інтервалів, із причинами, що їх обумовлюють, можна відшукати оптимальні співвідношення між ними, з огляду на мінімізацію впливу температури на характеристики ПФ ПВЧ. Для вирішення цієї задачі, яка пов'язана зі значними об'ємами математичних обчислень, розроблені оригінальні алгоритм та програма статистичної оптимізації CALCULATION на мові програмування С++.

Оптимальні умови температурної стійкості реалізовано за рахунок мінімізації джэй-параметру, при переміщенні групи елементів уздовж осі Х: цифроаналогового перетворювача (ЦАП), джерела опорної напруги (ДОН), компаратора напруги (КН) (рис.4). За результатами розрахунків програми CALCULATION побудовано залежності відносних значень величин М(?Иt), D(?Иt) та джэй-параметру від величини для вибіркової партії однотипних ПФ ПВЧ (рис.5).

На основі аналізу залежностей відносних значень величини джэй-параметру від величини дозволяє визначити оптимальні умови температурної стійкості ПФ ПВЧ ППК ВПС по критерію його мінімуму. Для досліджуваної вибіркової партії однотипних ПФ ПВЧ оптимальні умови температурної стійкості будуть використовуватись при розташуванні групи елементів ЦАП, ДОН, КН уздовж осі Х на відстані . В даному випадку джэй-параметр приймає мінімальне відносне значення .

П'ятий розділ присвячений розробці та експериментальним дослідженням діючих макетів синтезованих оптимальних ПФ ПВЧ з фазовим автопідстроюванням ВПС телекомунікаційних мереж.

Розроблені та апробовані принципові електронні схеми та конструкторська документація в форматі P-CAD експериментальних зразків оптимальних ПФ ПВЧ з фазовим автопідстроюванням ВПС телекомунікаційних мереж.

Для верифікації отриманих аналітичних і графічних досліджень оптимального за швидкодією ПФ ПВЧ з кільцем ФАП виконано експериментальну перевірку на розробленому та атестованому нами лабораторному стенді. Результати експериментальних досліджень, а саме залежність фазової різниці та управляючої напруги u(t) від часу наведені на рис.6. По осі абсцис відкладено поточний час t (в секундах), по осі ординат: зліва для кривої ADTD1 (фазова різниця в значеннях одної одиниці 125/2048 мікросекунди); справа для кривої DAC (управляюча напруга u(t) в значеннях одної одиниці 5/65536 вольт). Проведені дослідження та оптимізація показали ефективність оптимального за швидкодією ПФ ПВЧ з кільцем ФАП (перехідний процес закінчується на 630 секунді).

Методика ультрапрецизійних вимірювань ґрунтується на використанні спеціалізованого вимірювального приладу - вимірювач параметрів синхронізації PJS2000compact, №300000566-1 фірми PLLB Electronica S.P.A. (Італія), згідно схем, що регламентуються стандартом ETS 300 462.

Вимірювання проводились в два етапи. На першому етапі виконувалась перевірка точності формування опорного сигналу ПФ ПВЧ, що знаходиться в режимі захоплення (locked mode). Потім обчислювались значення максимального відхилення і девіації часових інтервалів відповідно стандартів МТІЕ і TDEV та порівнювались з відповідними нормами стандарту ETS 300 462-5-1 для Input wander (лінії шаблону МТІЕ і TDEV) (рис.7). Результати обчислень МТІЕ і TDEV не пересікають лінії шаблону, що свідчить про достатню точність сигналу ПФ ПВЧ.

На другому етапі здійснювалася перевірка динаміки оптимального за швидкодією ПФ ПВЧ, що знаходиться в режимі захоплення, при зміні частоти синхронізуючого сигналу на величину 1,5·10-9 в момент часу приблизно 100 с (рис.8). Видно, що частотна похибка відпрацьовується і після моменту часу 100 с ВЧІ приймає попередні значення.

З метою перевірки роботи синтезованих оптимальних ПФ ПВЧ в складі системи поліканального контролю, розроблено, апробовано та досліджено цифровий фазообертач, який формує цифровий тестовий синхросигнал 2048 кГц. За допомогою програмного забезпечення ControlAD9854 задається синусоїдальний закон зміни фази тестового синхросигналу його амплітуда і частота, а асинхронним цифровим часовим дискримінатором, що входить до складу ППК, виконується вимірювання ВЧІ тестового синхросигналу. На рис.9 представлено результат вимірювання ВЧІ тестового синхросигналу для випадку, коли амплітуда А = 1 нс і частота модуляції становить 1 мГц.

Аналіз рис.9 дає можливість стверджувати, що розроблений оптимальний за швидкодією ПФ ПВЧ ВПС телекомунікаційних мереж в складі системи поліканального контролю дозволяє виконувати вимірювання ВЧІ синхросигналу з точністю квантованих наносекундних значень.

ВИСНОВКИ

Дисертаційна робота є вирішенням комплексу питань, що мають наукове та прикладне значення у вирішенні насущної технічної проблеми розробки та впровадження формувачів періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання виокремлених пристроїв синхронізації сучасних та перспективних телекомунікаційних систем та мереж.

В дисертаційній роботі отримано такі теоретичні та практичні результати:

1. Виділено особливості архітектури і технічної експлуатації мереж тактової синхронізації та науково обґрунтовано необхідність підвищення якості контролю параметрів синхросигналів, як складової управління, для забезпечення надійності та ефективності сучасних та майбутніх цифрових телекомунікацій.

2. Запропоновано, апробовано та реалізовано спосіб і вперше розроблено систему поліканального контролю робочих характеристик синхросигналів цифрових телекомунікацій на основі встановлених особливостей вимірювань вандеру, які потребують одночасних довготривалих вимірювань (години, дні, неділі) декількох сигналів та їх сумісної статистичної обробки спеціалізованим сервером централізованої системи управління, що забезпечує прямі, незалежні і достовірні результати контролю та дозволяє своєчасно знаходити і локалізувати проблеми формування синхроінформації, а також прогнозувати якість і стабільність роботи цифрових телекомунікаційних систем та мереж.

3. Виконано оптимізацію за швидкодією та досліджено синтезований оптимальний формувач ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання ВПС телекомунікаційних мереж; визначено тривалість процесу синхронізації ПФ ПВЧ, що забезпечується одним інтервалом постійності Qопт, що дорівнює тривалості оптимального перехідного процесу, який при всіх початкових умовах буде закінчуватись раніше того часу, коли починають впливати обмеження, обумовлені періодичністю управляючої напруги ФД.

4. Сформульовано вимоги до характеристик ФД та закон їх трансформації на час тривалості протікання оптимальних режимів перехідних процесів, який в такому разі зменшується в 1,5 - 7 разів в залежності від початкових умов.

5. Запропоновано методику теоретико-ймовірностного дослідження ПФ ПВЧ з системою фазового автопідстроювання, яка враховує статистичний характер умов серійного випуску, експлуатації ПФ територіально розподілених ВПС й умов транспортування (переміщення) синхронізуючого сигналу в телекомунікаційних мережах.

6. На основі аналізу експериментальних досліджень вибіркової партії ПФ ПВЧ ВПС визначено основні статистичні залежності ВЧІ від впливу зміни температури довкілля, напруги живлення, частоти синхронізуючого сигналу. Отримано граничне значення ВЧІ в умовах виробництва і експлуатації ПФ ПВЧ телекомунікаційного обладнання. Вироблено практичні рекомендацій щодо підвищення точності формування періодичних відліків часу між ПВЧ.

8. Проведено експериментальні дослідження та детальний аналіз вибіркової партії однотипних ВПС та встановлена аналітична залежність зміни часових інтервалів між ПВЧ від температури. Виконана статистична обробка та отримано формули для визначення середнього значення М(?Иt) і дисперсії D(?Иt) температурної стійкості інтервалів часу між ПВЧ.

9. Вперше запропоновано критерій статистичної оптимізації стійкості часових інтервалів - джэй-параметр , який забезпечує достатню оцінку температурної стійкості часових інтервалів ПФ ПВЧ.

10. На основі методу статистичної оптимізації вперше розроблено алгоритм та програму температурної оптимізації стійкості інтервалів часу між ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання на мові програмування С++, за допомогою якої визначено оптимальні умови температурної стійкості ППК ВПС, що серійно випускаються. Результатом чого є те, що при умові оптимального розташування групи елементів уздовж осі Х можливе зменшення джэй-параметру до .

Узагальнення результатів проведених комплексних експериментальних та теоретичних досліджень дало можливість виявити ряд нових закономірностей та одержати достатньо повну інформацію щодо розробки прецизійних формувачів ПВЧ з кільцем фазового автопідстроювання виокремлених пристроїв синхронізації сучасних і перспективних телекомунікаційних систем та мереж.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Яніцький І.Я. Оптимізація за швидкодією прецизійного формувача періодичних відліків часу з кільцем ФАП системи моніторингу синхросигналів телекомунікацій // Наукові записки Українського науково-дослідного інституту зв'язку. - 2008. - №6(8). - С.80-89.

Яніцький І.Я. Статистична оптимізація точності формувачів періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання ВПС телекомунікаційних мереж // Наукові записки Українського науково-дослідного інституту зв'язку. - 2009. - №1(9). - С.27-38.

Борщ В.І. Теорія та практика оптимальних по швидкодії періодичних управлінь веденими пристроями синхронізації з фазовим автопідстроюванням інформаційних інфраструктур / В.І. Борщ, Ю.О. Бабіч, В.В. Коваль, Б.Я. Костік, Г.О. Сукач, І. Я. Яніцький // Зб. наук. пр. Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України. - 2008. - Вип.49. - С.171-179.

Коваль В.В. Метод иерархического управление формированием сетки прецизионных частот в радиокоммуникационных сетях / В.В. Коваль, Г.А. Сукач, И.Я. Яницкий // Арсенал XXI века. - 2008. - №3-4. - С.41-47.

Коваль В.В. Метод поліканального контролю синхросигналів телекомунікацій / В.В. Коваль, О.А. Богуцька, І.Я. Яніцький, К.А. Петрусенко // Нові технології в телекомунікаціях : наук.-тех. симпозіум, 20-24 січня 2009 р. : тези доповідей. - К., 2009. - С.45-46.

Нетудихата Л.І. Мережі синхронізації на різних рівнях ієрархії / Л.І. Нетудихата, В.І. Борщ, В.В. Коваль, І.Я. Яніцький // Обробка сигналів і негаусівських процесів : II Міжнар. наук.-практ. конф., тези доповідей. - Черкаси, 2007. - С. 150-152.

Коваль В.В. Внутриузловая сеть синхронизации коммутационного оборудования EWSD / В.В. Коваль, Т.И. Олешко, В.И. Твердохлеб, И.Я. Яницкий // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания : науч.-тех. семинар., 1-3 июля 2007 р. : материалы. - Одесса, 2007. - С. 132-133.

Костік Б.Я. Поліканальний моніторинг тактових синхросигналів сучасних інфокомунікаційних систем / Б.Я. Костік, В.В. Коваль, Ю.О Бабіч, О.А Богуцька, І.Я. Яніцький // Сучасні інформаційно-комунікаційні технології ["COMINFO'2008-Livadia"] : IV Міжнар. наук.-техн. конф., 15-19 вересня 2008 р. : тези доповідей - К., 2008. - С.97-99.

Дробик А.В. Формирование синхросигналов цифровой сети выделенными устройствами синхронизации / А.В. Дробик, В.В. Коваль, Б.Я. Костик, Ю.О. Бабич, І.Я. Яницкий // Сучасні проблеми телекомунікацій і підготовка фахівців в галузі телекомунікацій : наук.-метод. конф., 28-30 жовтня 2008 р. : матеріали. - Львів, - 2008. - С.71-73.

Коваль В.В. Пріоритетні напрями розвитку мереж синхронізації цифрових телекомунікацій / В.В. Коваль, О.А. Богуцька, О.М. Стахурська, І.Я. Яніцький, Д.М. Кріль // Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення : IV Наук.-практ. конф., 22-23 жовтня 2008 р. : тези доповідей. - К., 2008. - С. 167-168.

Богуцька О.А. Теоретико-ймовірностний розрахунок точності формування періодичних відліків часу виокремленого пристрою синхронізації телекомунікаційних мереж / О.А. Богуцька, М.А Вільчинський, В.В. Коваль, К.А. Петрусенко, І.Я. Яніцький // Світ інформації та телекомунікацій - 2009 : VI Міжнар. наук.-тех. конф. студ. та молоді, 28-29 квітня 2009 р. : тези доповідей. - К., 2009. - С.40-42.

АНОТАЦІЯ

Яніцький І.Я. Оптимізація формувача періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання виокремленого пристрою синхронізації телекомунікаційних мереж. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.02 - телекомунікаційні системи та мережі. - Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій, Київ, 2009.

Дисертацію присвячено розробці нового способу поліканального контролю синхросигналів цифрових телекомунікацій, що базується на вимірюваннях відхилення часових інтервалів та статистичній обробці спеціалізованим сервером централізованої системи управління. Досліджено прецизійний формувач періодичних відліків часу з кільцем фазового автопідстроювання.

Виконано оптимізацію за швидкодією прецизійного формувача з кільцем фазового автопідстроювання першого порядку та встановлено закономірність тривалості оптимального перехідного процесу від періоду характеристики фазового дискримінатора.

Запропоновано методику теоретико-ймовірностного дослідження точності формування періодичних відліків часу та критерій статистичної оптимізації стійкості часових інтервалів (джэй-параметр).

Розроблено алгоритм та програму температурної оптимізації стійкості інтервалів часу на мові програмування С++, за допомогою якої визначено оптимальні умови температурної стійкості прецизійних формувачів виокремлених пристроїв синхронізації, що серійно випускаються.

Ключові слова: телекомунікації, відліки часу, пристрої синхронізації, фазове автопідстроювання, оптимізація, підвищення точності, швидкодія.

Яницкий И.Я. Оптимизация формирователя периодических отсчетов времени с кольцом фазовой автоподстройки выделенного устройства синхронизации телекоммуникационных сетей. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02 - телекоммуникационные системы и сети. - Государственный университет информационно-коммуникационных технологий, Киев, 2009.

Диссертация посвящена разработке нового способа поликанального контроля синхросигналов цифровых телекоммуникаций, базирующегося на измерениях отклонения временных интервалов относительно опорного сигнала прецизионного формирователя периодических отсчетов времени.

Особенностью является то, что выполняются в реальном масштабе времени длительные измерения (часы, дни, недели) нескольких одновременно контролируемых синхросигналов, результаты которых обрабатываются в специализированном сервере централизованной системы управления и сравниваются с установленными нормами. Обеспечивается возможность получения прямых независимых и достоверных результатов контроля качества сигналов с накоплением данных, что дает возможность своевременно локализовать проблемы формирования синхроинформации в сети синхронизации, а также прогнозировать качество работы цифровых телекоммуникаций.

Опорный сигнал синтезируется прецизионным формирователем периодических отсчетов времени с кольцом фазовой автоподстройки, что обусловливает ряд повышенных требований к его техническим характеристикам, прежде всего это быстродействие, точность, стабильность, возможность работы с "запомненным" значением частоты и фазы.

Выполнена оптимизация по быстродействию прецизионного формирователя с кольцом фазовой автоподстройки первого порядка и установлена закономерность длительности оптимального переходного процесса от периода характеристики фазового дискриминатора. Сформулированы требования к характеристике фазового дискриминатора, определен закон оптимального управляющего воздействия. Выполнены графические и экспериментальные исследования динамики оптимального по быстродействию прецизионного формирователя с кольцом ФАП без ФНЧ, которые подтверждают достоверность полученных аналитических результатов.

Предложена методика теоретико-вероятностного исследования точности формирования периодических отсчетов времени, которая учитывает статистический характер условий серийного выпуска, эксплуатации территориально распределенных прецизионных формирователей и условий транспортировки (перемещение) синхронизирующего сигнала в телекоммуникационных сетях.

На основе анализа экспериментальных исследований выборочной партии выделенных устройств синхронизации установлены основные статистические зависимости отклонения временных интервалов от влияния изменения температуры окружающей среды, напряжения питания, частоты синхронизирующего сигнала.

Обоснован выбор критерия статистической оптимизации температурной устойчивости временных интервалов (джэй-параметр). Разработаны алгоритм и программа температурной оптимизации устойчивости интервалов времени на языке программирования С++, с помощью которой определены оптимальные условия температурной устойчивости прецизионных формирователей. Сформулированы практические рекомендаций повышения точности формирования периодических отсчетов времени.

...

Подобные документы

  • Проектування пристроїв автоматичної точної синхронізації. Способи синхронізації, виміру її параметрів і подачі команди на включення вимикача генератора способом точної синхронізації. Одержання постійного часу випередження. Структурна схема синхронізатора.

    дипломная работа [165,0 K], добавлен 19.05.2011

  • Види пристроїв синхронізації. Принципи фізичної реалізації стандартів частоти. Параметри сигналів на виходах пристроїв синхронізації. Дослідження зв'язку фази і частоти сигналу при дрейфі частоти. Вплив просковзування на якість передачі інформації.

    курсовая работа [898,0 K], добавлен 01.10.2015

  • Вимоги до систем синхронізації. Параметри системи циклової синхронізації. Процес входження у цикловий синхронізм. Розрахунок середнього часу пошуку синхрогрупи, часу утримання циклового синхронізму. Функції та принцип роботи приймача синхросигналу.

    контрольная работа [146,2 K], добавлен 06.03.2011

  • Вимоги до транспортної мережі NGN. Порівняльний аналіз технологій транспортних мереж: принцип комутації, встановлення з'єднання, підтримка технології QoS, можливості масштабування мережі. Поняття про Traffic Engineering. Оптимізація характеристик мереж.

    дипломная работа [4,6 M], добавлен 22.09.2011

  • Еволюція телекомунікаційних послуг. Побудова телефонної мережі загального користування. Цифровізація телефонної мережі. Етапи розвитку телекомунікаційних послуг і мереж. Необхідність модернізації обладнання та програмного забезпечення на всіх АТС мережі.

    реферат [236,4 K], добавлен 14.01.2011

  • Проектування телекомунікаційних та інформаційних мереж. Ознайомлення з початковим етапом проектування мереж зв’язку. Набуття практичних навичок укладання технічних завдань для складних інфокомунікаційних систем та об’єктів.

    лабораторная работа [195,8 K], добавлен 22.01.2007

  • Керуюча напруга системи фазового автопідстроювання частоти, яка застосована в радіотехнічних пристроях. Принцип дії системи, її схема. Системи спостереження за часовим положенням імпульсного сигналу. Призначення систем автоматичного регулювання посилення.

    контрольная работа [716,6 K], добавлен 27.11.2010

  • Історія розвитку послуг IN. Розподілена та централізована архітектура побудови IN. Переваги цифрових комутаційних систем і цифрових систем передачі. Функції контролю та адміністративного управління IN. Частково розподілена архітектура побудови IN.

    реферат [558,8 K], добавлен 16.01.2011

  • Дослідження залежності часу кругового обертання пакету RTT від відстані, використовуючи команду ping. Аналіз результатів дослідження. Залежність імовірності втрати пакетів від часу їх життя. Інтенсивність відправки, кількість і відсоток втрачених пакетів.

    лабораторная работа [130,0 K], добавлен 05.02.2015

  • Опис роботи схеми, знаходження передавальних функцій слідкуючого пристрою. Складання рівняння асинхронного двигуна. Визначення передавальних функцій системи. Аналіз граничного значення коефіцієнта передачі тахогенератора. Оптимізація роботи пристрою.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 13.01.2015

  • Аналіз організації передачі даних по каналах комп’ютерних мереж. Фізична сутність та порядок організації їх каналів. Сутність існуючих методів доступу до каналів комп’ютерних мереж. Місце процесів авторизації доступу при організації інформаційних систем.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.09.2010

  • Особливості аналогових і цифрових систем в телекомунікаційних системах зв’язку (комутації). Розробка структурної схеми МТМ. Розрахунок інтенсивності телефонного навантаження. Визначення кількості з’єднувальних ліній і групового тракту між станціями.

    курсовая работа [639,8 K], добавлен 18.08.2014

  • Мультиплексування абонентських каналів. Комутація каналів на основі поділу часу. Розбиття повідомлення на пакети. Затримки передачі даних у мережах. Високошвидкісні мережі. Типи мережевих користувацьких інтерфейсів. Локалізація трафіку й ізоляція мереж.

    курс лекций [225,9 K], добавлен 28.10.2013

  • Загальні поняття та визначення щодо якості обслуговування. Класифікація показників якості обслуговування в телекомунікаційних системах. Поняття номінальної пропускної здатності середовища передачі інформації. Складові затримки під час передачі пакетів.

    реферат [84,8 K], добавлен 27.03.2011

  • Етапи розвитку мереж і послуг зв'язку: телефонізація країни; цифровізація телефонної мережі; інтеграція послуг на базі цифрових мереж зв'язку. Управління багатократним координатним з'єднувачем. Ємності та діапазони номерів автоматичної телефонної станції.

    курсовая работа [679,7 K], добавлен 05.02.2015

  • Предмет, мета та завдання курсу "Військова техніка електрозв’язку". Класифікація, конструкція та основні електричні характеристики направляючих систем електрозв'язку. Властивості симетричних ліній та коаксіального кабелю як системи електрозв'язку.

    лекция [1,3 M], добавлен 17.02.2012

  • Аналіз принципів і особливості захисту кабельних мереж агрокомбінату. Розрахунок максимального струму навантаження лінії. Обґрунтування вибору трансформатора напруги. Проведення структурного аналізу захисту кабельних мереж від міжфазних коротких замикань.

    автореферат [3,4 M], добавлен 20.09.2014

  • Характеристика RadioEthernet IEEE 802.11 - першого промислового стандарту для бездротових локальних мереж. Застосування методу FHSS для зміни несучої частоти сигналу при передачі інформації. Схеми з'єднання комп'ютерів у мережі. Захист Wi-Fi покриття.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 06.09.2011

  • Аспекти формування інструментарію для рішення проблеми з підвищення ефективності сучасних транспортних мереж. Визначення концепції розбудови оптичних транспортних мереж. Формалізація моделі транспортної мережі. Інтеграція ланки в мережеву структуру.

    реферат [4,8 M], добавлен 19.02.2011

  • Обґрунтування доцільності використання амплітудної модуляції з одною бічною смугою. Рівні передачі, прийому, залишкове загасання каналу ТЧ в різних режимах роботи. Призначення циклової синхронізації. Відхилення значущих моментів хронуючого сигналу.

    курсовая работа [548,4 K], добавлен 05.02.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.