Многопараметрическая селекция импульсно-кодовых сигналов телекоммуникационных систем при воздействии негауссовских импульсных и шумовых помех
Разработка и обоснование методики повышения помехоустойчивости приемных устройств телекоммуникационных систем с импульсно-кодовыми сигналами в условиях воздействия негауссовских импульсных помех и шумов на основе многопараметрической селекции сигнала.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.03.2018 |
Размер файла | 322,5 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/
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.12.13 - Системы, сети и устройства
телекоммуникаций
МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ СЕЛЕКЦИЯ ИМПУЛЬСНО-КОДОВЫХ СИГНАЛОВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕГАУССОВСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ И ШУМОВЫХ ПОМЕХ
БОРИСОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
Казань 2006
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Телекоммуникационные системы связаны с достоверным приемом большого объема информации в условиях сложной помеховой ситуации, поэтому к ним предъявляют высокие требования по обеспечению помехоустойчивого приема данных. Наряду с помехоустойчивостью основными особенностями подобных систем передачи информации являются:
· применение и развитие импульсных видов модуляции;
· применение цифровых методов формирования и обработки сигналов;
· применение многостанционного и многоканального оборудования;
· использование аппаратуры, выполненной на цифровых интегральных схемах.
Распространенным видом помех в телекоммуникационных системах с импульсно-кодовыми сигналами являются внутрисистемные помехи. Во многих случаях этот вид помех оказывается решающим фактором, ограничивающим достоверность приема информации и реальную пропускную способность радиоканалов. Внутрисистемные помехи являются негауссовскими, вследствие чего известные схемы корреляционной обработки сигналов, а также другие методы оптимальной обработки сигналов при гауссовских помехах дают в этом случае неудовлетворительные результаты.
Исследованием методов обработки сигналов в гауссовских шумах занимались Тихонов В.И., Левин Б.Р., Шинаков Ю.С., Шувалов В.П. и др. Вопросам обработки сигналов в негауссовских каналах и стохастических системах с использованием полигауссовских моделей и методов посвящены работы профессоров Чабдарова Ш.М., Сафиуллина Н.З., Надеева А.Ф. и др.
Поток внутрисистемных импульсных помех при их большой плотности представляет собой хаотические импульсные помехи (ХИП). При этом амплитуда входных колебаний, образованных из сигналов, импульсных и шумовых помех, имеет большой динамический диапазон. Другая важная особенность таких систем ? это квазислучайный характер флуктуаций параметров сигналов, в том числе амплитуды, фазы несущей частоты сигнала.
Телекоммуникационные системы с импульсно-кодовыми сигналами являются прогрессивными системами передачи данных. В связи с этим перед разработчиками стоит задача повышения помехоустойчивости данных систем в условиях воздействия негауссовских импульсных помех и внутриаппаратурного шума. Одним из решений задачи повышения помехоустойчивости в описанной сигнально-помеховой обстановке и в большом динамическом диапазоне, является совмещение методов оптимального обнаружения и селекции сигнала из комплекса помех.
В настоящее время распространены методы селекции полезного сигнала отдельно по амплитуде или по другому параметру. В условиях соизмеримости амплитуд импульсно-кодового сигнала и внутрисистемных помех методы и устройства, основанные на амплитудной селекции - недостаточны. В этих условиях, особую роль приобретают исследования многопараметрической селекции сигнала (выделение полезного сигнала из помех по нескольким параметрам).
Таким образом, задача повышения помехоустойчивости телекоммуникационных систем, подверженных действию негауссовских импульсных и шумовых помех на основе совместного использования методов оптимальной обработки и многопараметрической селекции полезного сигнала, представляется актуальной. Основой для решения этой задачи являются объективные различия в характеристиках одноименных признаков сигналов и помех.
Целью работы является повышение помехоустойчивости приемных устройств телекоммуникационных систем с импульсно-кодовыми сигналами в условиях воздействия негауссовских импульсных помех и шумов на основе многопараметрической селекции сигнала.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:
- проведение сравнительного анализа логарифмического и линейного методов усиления для использования в устройствах селекции импульсных сигналов;
- исследование вероятностных характеристик параметров импульсно-кодового сигнала;
- синтез обнаружителя импульсно-кодовых сигналов на фоне комплекса негауссовских импульсных помех и внутриаппаратурного шума;
- построение модели и анализ структуры амплитудно-временного фазового селектора импульсно-кодовых сигналов;
- разработка экспериментальной установки, включающей модель многопараметрического селектора, оценка помехоустойчивости многопараметрического селектора.
Методы исследования.
Теоретическая часть работы выполнена с использованием положений теории вероятности, случайных процессов, математической статистики, методов вычислительной математики и компьютерного моделирования на ЭВМ.
Экспериментальные исследования проведены с использованием программы статистического и имитационного моделирования MATLAB 6.5, математического программного пакета MathCAD 2001 Professional.
Научная новизна.
1. Предложены полигауссовы модели квазислучайных флуктуаций амплитуды и фазы импульсно-кодовых сигналов.
2. На основе использования полигауссовских моделей и методов анализа получены совместные двумерные плотности вероятности огибающей негауссовских импульсно-кодовых сигналов, комплекса импульсных помех, внутриаппаратурных шумов и взаимных комбинаций их сумм.
3. Разработан обнаружитель импульсно-кодовых сигналов на фоне комплекса негауссовских импульсных помех и внутриаппаратурного шума, основанный на совместном синтезе оптимального полигауссовского обнаружителя и селектора.
4. Разработан амплитудно-временной фазовый селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления, защищенный патентом Российской Федерации.
5. Получена новая структура многовыходового детектора сигналов, позволяющая решить задачу селекции импульсно-кодовых сигналов в большом динамическом диапазоне изменения амплитуд.
Практическая значимость. Разработана и предложена схема многопараметрического и многоканального селектора импульсно-кодовых сигналов с повышенной помехоустойчивостью. Создана виртуальная экспериментальная установка в программной среде для имитационного моделирования, которая позволила провести анализ помехоустойчивости многопараметрического селектора в различных помеховых ситуациях. Получен алгоритм анализа помехоустойчивости амплитудно-временного фазового селектора.
Реализация результатов работы. Разработанная модель селектора, защищена патентом (Пат. РФ №48125, МПК H 03 K 5/00; H 03 G 3/20). Теоретические и практические результаты диссертационной работы внедрены и используются в научных разработках инженерного общества радиоэлектронных систем и информационных технологий ООО «Бардос» и в учебном процессе в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались на всероссийской конференции «Молодежь и современные информационные технологии» (Томск - 2004), региональной научно-технической конференции «Развитие технологий радиоэлектроники и телекоммуникаций» (Казань - 2004), Х Международной конференции школы-семинара «Новые информационные технологии» (Москва - 2005), всероссийской научной конференции «Управление и информационные технологии» (С-Петербург - 2005), на международной молодежной научно-технической конференции «Туполевские чтения» (Казань - 2005).
Публикации. Основные научные результаты диссертации опубликованы в 12 научных печатных работах, в том числе в рекомендованном ВАК журнале "Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева".
Положения, выносимые на защиту:
Полигауссовы модели квазислучайных флуктуаций амплитуды и фазы импульсно-кодовых сигналов.
Обнаружитель импульсно-кодовых сигналов на фоне комплекса негауссовских импульсных помех и внутриаппаратурного шума.
Модель амплитудно-временного фазового селектора импульсно-кодовых сигналов.
Результат применения с целью повышения помехоустойчивости многопараметрического метода обработки импульсных сигналов, реализованного в ампдитудно-временном фазовом селекторе.
Структура работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 150 страницах, содержит 30 рисунков,
5 таблиц, список использованной литературы из 94 наименований отечественных и зарубежных источников.
2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
телекоммуникационный импульсный кодовый помеха
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи диссертационной работы. Изложены полученные новые научные результаты и показана практическая значимость работы, приведены сведения об использовании результатов работы, а также о публикациях и апробации, указана структура диссертации.
В первой главе исследована тенденция развития телекоммуникационных систем и оборудования с импульсно-кодовыми сигналами. Проведенный обзор литературных источников показывает, что в настоящее время развитие идет в следующих направлениях:
· повышение скорости передачи информации;
· усовершенствование и усложнение алгоритмов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).
Проблеме повышения помехоустойчивости телекоммуникационных систем с импульсно-кодовыми сигналами уделяется недостаточное внимание, несмотря на то, что учет этого фактора повышает достоверность приема данных и реальную пропускную способность радиоканалов существующих ИКМ-систем.
Анализ научно-технических источников позволяет сделать предположение, что при соизмеримости амплитуд импульсно-кодового сигнала и внутрисистемных помех, для защиты позиций кодового сигнала необходимо осуществлять многопараметрическую селекцию. Под селектором понимаем устройство, выносящее решение о наличии или отсутствии определенного сигнала в зависимости от того, к какой области пространства решений (S) принадлежит значение соответствующего признака сигнала.
Известно, что вследствие преобразований сигнала в канале связи к переданной фазе добавляется фазовый сдвиг. Изменение фазы сигнала конкретного передатчика всегда много меньше изменение фазы сигналов передатчиков мешающих станций, т.е. имеет место . Это обстоятельство является основой совместного использования амплитудной и фазовой селекции сигнала. Способ кодирования - это неотъемлемая часть, при помощи которой реализуется импульсно-кодовый сигнал. В дальнейшем будем подразумевать, что селекция сигнала также осуществляется и по способу кодирования.
Вероятность ошибки на символ кода в амплитудно-временном фазовом селекторе вычисляется по формуле (1)
.
, (1)
где - вероятность ошибки в амплитудном канале;
- вероятность ошибки в фазовом канале;
i=1, ..., I - порядковый номер канала.
Повышение помехоустойчивости приемных устройств на основе использования многопараметрической селекции определяется выражением
. (2)
Во второй главе исследовались важные аспекты теории селекции импульсных сигналов в телекоммуникационных системах. Приводятся структурные схемы и алгоритмы работы селектора импульсно-кодового сигнала по амплитуде, по фазе.
Рассмотрено применение устройства с амплитудными характеристиками, достигаемыми путем суммирования выходных сигналов с промежуточных каскадов усиления (рис. 1), - многовыходового усилителя.
Рис. 1 Многовыходовой усилитель
При включении после каждого каскада усиления порогового элемента с управляющими связями получаем многоканальный селектор с возможностью разделения импульсных помех и сигнала по амплитуде. При этом каждый канал работает в небольшом динамическом диапазоне, равном , где D - общий динамический диапазон системы; n* - количество каналов и каскадов усиления. Отношение сигнал/шум (с/ш) на входе и выходе каждого каскада усиления постоянно для любого сигнала и не зависит от его амплитуды.
В телекоммуникационных системах сигналы необходимо принимать в большом динамическом диапазоне. В обработке импульсных сигналов для работы с большим входным динамическим диапазоном вместо логарифмических предпочтительнее использовать многовыходовые усилители.
Рассмотрены свойства параметров импульсно-кодовых сигналов. Формируя импульсный радиосигнал из импульсов, расположенных таким образом, чтобы все импульсы в последовательности имели одинаковые параметры, получаем пачку когерентных импульсов. Следовательно, если формировать импульсно-кодовый сигнал (сигнал с время-импульсным кодированием) с одинаковыми параметрами (U, , ) каждого импульса, получаем последовательность, по отношению к которой внутрисистемные импульсные помехи будут иметь другие значения параметров (UП, П, П).
Входные колебания на входе устройства приема импульсно-кодового сигнала образуются из суммы комбинаций пачки флуктуирующих импульсов, и согласно формуле полной вероятности, его распределение описывается взвешенной суммой, слагаемые которой получаются путем усреднения условных распределений по случайным параметрам соответствующих радиоимпульсов пачки. Из-за линейной независимости гауссовских функций безусловное распределение входного колебания приемного устройства описывается смесью гауссовских распределений.
Амплитуда U(t) и фаза ш несущей частоты импульсов сигнала Si(U(t), ш) представляет собой взаимно независимые случайные величины. Совместная плотность вероятности двух импульсов со временем прихода ti и расстоянием между импульсами Тci на фоне внутриаппаратурных и внешних гауссовских шумов записывается:
, (3)
где U1 = U(t1), U2 = U(t1+ Тci) - амплитуды первого и второго импульсов сигнала синхрогруппы;
w(ti) - плотность распределения времени прихода i-го сигнала, распределенная по равномерному закону;
qn - вероятностная гауссовская компонента амплитуды и фазы;
wni(U1), wni(ш1), wni(U2| U1), wni (ш2|ш1) - гауссовские плотности вероятности амплитуды, фазы несущей частоты первого импульса и условные плотности распределения амплитуды U2 и фазы ш2 второго импульса при условии амплитуды U1 и фазы ш1 первого импульса.
Для гауссовских компонент вероятностной смеси наилучшей оценкой по минимуму среднего квадрата ошибки является условное математическое ожидание амплитуды и фазы второго импульса при фиксированных значениях амплитуды и фазы первого импульса.
Это положение позволяет сделать важный вывод в обработке импульсно-кодовых сигналов - для каждой совместно гауссовской величины компонентов гауссовской смеси нелинейная и линейная оценки амплитуды и фазы второго из случайных импульсов сигнала определятся через первый импульс. При этом наилучшей оценкой является минимум среднего квадрата ошибки. Следовательно, для полигауссовских взаимосвязанных импульсов по амплитуде и фазе наилучшей оценкой является покомпонентная линейная оценка их условных математических ожиданий.
Например, гауссовскую компоненту условной плотности вероятности амплитуды, входящую в выражение (3), можно записать в следующем виде
. (4)
- минимальное значение среднего квадрата ошибки оценки амплитуды.
Таким образом, можно считать, что фазы импульсов в пачке описанного импульсно-кодового сигнала дружно флуктуируют. Флуктуации параметров таких сигналов описываются распределениями вероятностей параметров первого импульса, а параметры второго и последующих импульсов функционально связаны с параметрами первого импульса. Поэтому, их распределения вероятностей можно описать дельта-функциями.
Распределения вероятностей амплитуды и других параметров данного сигнала в общем случае не являются гауссовскими. В этих условиях, для создания алгоритмов приема сигнала, опираясь на известные работы, мы можем сформулировать рекомендации к определению плотностей распределения вероятностей сигнально-помеховой обстановки, а затем проделать синтез оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов приема и составить соответствующим полученным алгоритмам, структуры приемных устройств. В данном случае целесообразно использовать полигауссовские модели. На их основе можно описать следующую сигнально-помеховую ситуацию:
· при импульсных помехах и гауссовских шумах появляется возможность представить реализации импульсных помех средними значениями гауссовского шума;
· многомерное распределение квазидетерминированного импульсно-кодового сигнала описывается совместными распределениями амплитуды и фазы первого импульса, с помощью дельта-функций, указывающей связь параметров каждого последующего импульса (кодовая позиция) с параметрами первого импульса;
· на начальном этапе синтеза структуры обнаружителя из множества комбинаций импульсных помех и шумов выделим ограниченное число гауссовских компонент, что приведет к проверке сложных гипотез о наличии или отсутствии сигнала (или сигналов) в гауссовских компонентах;
· негауссовость сигналов и импульсных помех вызывает отсутствие достаточных гауссовских статистик при проверке гипотез о передаваемом сигнале, приводящих к невозможности использования корреляционного приемника.
При большом динамическом диапазоне амплитуд входных колебаний состоящих из комбинаций сигнала и помех, линейное детектирование затруднительно. Поэтому, нами предлагается использование детектора огибающей со многими выходами, являющегося существенно нелинейным в целом и линейным в пределах каждого выхода. Огибающие полигауссовских амплитуд сигналов и помех со случайными равномерно распределенными фазами [0;2] на каждом выходе детектора являются полирайсовскими.
Вероятность ошибок приема сигналов с время-импульсным кодированием при случайных импульсных и шумовых помехах определяется плотностями вероятности. Правило решения о наличии сигнала, помехи и шума имеет вид:
S=, (5)
где wСШП (U1, U2) - плотность вероятности суммы сигнала, помехи и шума;
wСШ (U1, U2) - плотность вероятности суммы сигнала и шума;
wПШ (U1, U2) - плотность вероятности суммы помехи и шума;
wШ (U1, U2) - плотность вероятности шума;
и - вероятности наличия сигнала и помехи соответственно.
Обнаружитель импульсно-кодовых сигналов (рис. 2) на фоне комплекса помех реализует проверку множества альтернативных гипотез. Он состоит из фазового, амплитудного обнаружителей (включающих специализированный вычислитель значений, входящих в формулу (5), функций) и временного селектора. Основой алгоритма работы фазового обнаружителя является представление равномерного распределения случайных фаз [0;2] смесями гауссовских распределений, методы и результаты которого общеизвестны. Алгоритм работы фазового обнаружителя аналогичен амплитудному.
Определение вероятностей ошибок первого РI и второго рода РII сводится к вычислению интегралов
(6)
где Sразр и Sзапр - есть границы зон областей принятия решения.
Численная оценка помехоустойчивости амплитудного селектора импульсно-кодового сигнала показала, что значение вероятности ошибки на символ кода - , при релеевском распределении амплитуд ХИП, в области совпадения амплитуд сигнала и помех возрастает в ~(1, 6ч3) раза, что соответствует экспериментальным данным, представленным в научно-технической литературе, с точностью 9, 8%.
В третьей главе проведен сравнительный анализ структур соединения каналов многопараметрического селектора. Производится анализ работы многопараметрического селектора и определение выигрыша в помехоустойчивости многопараметрической селекции , формула (2).
Считаем, что все сигналы имеют одинаковую амплитуду (соответствующая им мощность равна Y) и все каналы работают в общей полосе частот. В каждом канале селектора (рис. 3) действуют флуктуационные шумы с мощностью Yф и помехи от (Iо-1) канала, суммарная мощность которых равна Y(Iо-1), где Iо - число одновременно действующих каналов. Выражение, определяющее общую пропускную способность системы, имеет вид:
, (7)
где C0 - общая пропускная способность системы;
F - полоса частот канала;
Y0 =I0Y - постоянная общая мощность системы.
С ростом Io увеличивается общая мощность системы. При малых значениях Y/Yф входного колебания, что характерно для многоканальных систем, увеличение числа каналов дает большие значения C0, чем при Iо=1 (последовательное соединение каналов). Максимальное число параллельно соединенных каналов определяется выражением (7), при Iо>? отношение стремиться к пределу, равному log2e = 1, 44. Параллельная структура соединения каналов многопараметрического селектора с дискретной автоматической регулировкой усиления обеспечивает лучшую вероятность безотказной работы и пропускную способность при малом отношении с/ш.
Многопараметрический селектор с дискретной автоматической регулировкой усиления - это квазиоптимальная схема обнаружения импульсно-кодовых сигналов, которая представлена в виде амплитудно-временного фазового селектора (рис. 3).
Проводится экспериментальная проверка работы многопараметрического селектора импульсно-кодового сигнала при воздействии комплекса помех. Целью эксперимента является определение повышения помехоустойчивости приемных устройств, использующих многопараметрическую селекцию. Критерий - выигрыш в помехоустойчивости (2), определяемый величиной вероятности ошибки при обнаружении одного символа кода.
Для определения этой вероятности с помощью виртуальной экспериментальной установки на входе многопараметрического селектора были реализованы помеховые ситуации, характерные для телекоммуникационных систем с импульсно-кодовыми сигналами:
· есть только шумы;
· есть хаотические импульсные помехи и шумы;
· есть полезный сигнал, шумы и хаотические импульсные помехи;
· есть полезный сигнал и шумы.
Экспериментальные данные (рис. 4, кривая 1) показали, что, при использовании многопараметрического селектора значение , при релеевском распределении амплитуд ХИП, в области совпадения амплитуд сигнала и помех снижается в 2, 5 раза, выигрыш в помехоустойчивости составляет 60%.
На рис. 5 представлены результаты экспериментов, проводимых с многопараметрическим селектором при различных распределениях амплитуд помех.
Рис. 4 Зависимость вероятности ошибки на символ кода от значения амплитуды полезного сигнала:1 - амплитудный селектор; 2 - многопараметрический селектор.
В ходе экспериментов выставлялись те же значения виртуальной экспериментальной установки при аналогичных предыдущим предположениях относительно полезных и мешающих сигналов.
Рис. 5 Зависимость вероятности ошибки на символ кода от значения амплитуды полезного сигнала: 1 - логарифмически-нормальное распределение амплитуд в потоке помех; 2 - релеевское; 3 - равномерное.
Анализируя зависимости, представленные на рис. 5, можно заметить, что максимальное значение во всех случаях практически одинаково. Этот результат позволяет сделать вывод о том, что модель амплитудно-временного фазового селектора инвариантна относительно вида рассмотренных функций распределения амплитуд импульсов потока помех (в смысле максимального значения ). Следовательно, эксперимент подтверждает то, что использование многопараметрической селекции позволяет повысить помехоустойчивость приема импульсно-кодовых сигналов при воздействии комплекса помех по сравнению с амплитудной селекцией.
В заключении приведены основные результаты, полученные в диссертационной работе, показывающие, что в ней решены задачи, заключающиеся в исследовании вероятностных характеристик параметров импульсно-кодового сигнала, в разработке обнаружителя и многопараметрического селектора импульсно-кодовых сигналов, а также в проверке работы многопараметрического селектора в различных помеховых ситуациях и в оценке степени повышения помехоустойчивости приемных устройств.
Приложение содержит листинг S-модели виртуальной экспериментальной установки, разработанной с помощью программного пакета для эмуляции и ситуационного моделирования сложных систем и устройств - MATLAB, а также акты об использовании результатов диссертационной работы, подтверждающие их практическую значимость.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Проведен сравнительный анализ логарифмического и линейного методов усиления импульсных сигналов. Установлено, что для работы с большим диапазоном входных колебаний, образованных из сигнала и помех, и формирования узкого диапазона выходных сигналов в пределах каждого выхода, селекции импульсных сигналов по амплитуде, как составную часть многопараметрического селектора предпочтительнее использовать многовыходовой линейный усилитель.
2. Исследованы вероятностные характеристики параметров импульсно-кодового сигнала. Выяснено, что при обработке импульсно-кодовых сигналов для каждой совместно гауссовской величины компонентов гауссовской смеси нелинейная и линейная оценки амплитуды и фазы второго из случайных импульсов сигнала определятся через первый импульс. При этом наилучшей оценкой является минимум среднего квадрата ошибки. Следовательно, для полигауссовских взаимосвязанных импульсов по амплитуде и фазе наилучшей оценкой является покомпонентная линейная оценка их условных математических ожиданий. Показано, что фазы импульсов в пачке описанного импульсно-кодового сигнала дружно флуктуируют.
3. Произведена разработка обнаружителя импульсно-кодовых сигналов на фоне комплекса негауссовских импульсных помех и внутриаппаратурного шума, основанная на совместном синтезе оптимального полигауссовского обнаружителя и селектора. Определено, что полигауссовские распределения амплитуд сигналов и помех со случайными равномерно распределенными фазами на каждом выходе многовыходового детектора являются полирайсовскими.
4. Построена и проанализирована модель многопараметрического селектора. В частности, установлено, что параллельная структура соединения каналов селектора с дискретной автоматической регулировкой усиления, в отличие от последовательного, обеспечивает лучшую пропускную способность и вероятность безотказной работы.
5. Разработана и реализована в имитационной программной среде виртуальная экспериментальная установка, позволяющая провести проверку основных теоретических результатов. Экспериментально установлено, что в области совпадения амплитуд сигнала и внутрисистемных помех при использовании многопараметрического селектора выигрыш в помехоустойчивости составляет 60%. Экспериментальное исследование показало, что модель селектора инвариантна относительно вида распределения амплитуд импульсных помех, т.е. многопараметрическая селекция позволяет повысить помехоустойчивость устройств приема импульсно-кодового сигнала.
Представленные результаты диссертационной работы свидетельствуют о том, что в работе достигнута научная цель, заключающаяся в повышении помехоустойчивости приемных устройств телекоммуникационных систем с импульсно-кодовыми сигналами в условиях воздействия негауссовских импульсных и шумовых помех с помощью многопараметрической селекции.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ, ОТРАЖАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Борисов В.Н. Взаимосвязь помехозащищенности и стабильности коммерческих систем радиосвязи с методами обработки сигналов и помех // Тез. докл. Х Междунар. конф. «Новые информационные технологии». М.: МИЭМ, 2005. С. 158 - 159.
2. Борисов В.Н. Улучшение характеристик телекоммуникационных систем в условиях возрастающего трафика и уровня импульсных помех // Материалы всерос. науч. конф. «Управление и информационные технологии». СПб.: ЛЭТИ, 2005. С 294 - 301.
3. Борисов В.Н. Реализация имитостойкости и оптимальной помехозащищенности в телекоммуникационных системах // Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. «Туполевские чтения». Казань: Каз. гос. техн. ун-т им. А.Н. Туполева, 2005. С. 76 - 78.
4. Борисов В.Н. Приемник АФМ-сигналов // Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. «Туполевские чтения». Казань: Казан. гос. техн. ун-т им. А.Н. Туполева, 2005. С. 7 - 8.
5. Борисов В.Н. Преимущества многопараметрического селектора импульсных сигналов // Электронное приборостроение. 2005. №4(45). С. 78 - 89.
6. Борисов В.Н. Методы ЦПР и их помехоустойчивость // Тез. докл. Х Междунар. конф. «Новые информационные технологии». М.: МИЭМ, 2005. С. 156 - 158.
7. Борисов В.Н., Сафиуллин Н.З. Повышение помехозащищенности и имитостойкости в коммерческих системах радиосвязи // Тез. докл. Х Междунар. конф. «Новые информационные технологии». М.: МИЭМ, 2005. С. 261 - 262.
8. Борисов В.Н., Сафиуллин Н.З., Куприянов А.Б. Новые схемы построения помехоустойчивых многопараметрических селекторов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 2005. №4. С. 23 - 26.
9. Пат. РФ №48125, МПК H 03 K 5/00; H 03 G 3/20. Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления / Борисов В.Н., Сафиуллин Н.З.// БИ 2005, №5.
10. Сафиуллин Н.З., Борисов В.Н. Повышение помехоустойчивости телекоммуникационных систем в условиях замираний и моголучевости распространения радиоволн // Тез. докл. регион. научн.-техн. конф. «Развитие технологий радиоэлектроники и телекоммуникаций». Казань: Казан. гос. техн. ун-т им. А.Н. Туполева, 2004. С. 77 - 86.
11. Сафиуллин Н.З., Борисов В.Н. Использование многопараметрических селекторов, как один из способов решения проблем приема информационного потока в аппаратуре абонентского доступа // Тез. докл. межд. научн.-техн. конф. «Туполевские чтения». Казань: Казан. гос. техн. ун-т им. А.Н. Туполева, 2005. С. 88 - 90.
12. Сафиуллин Н.З., Борисов В.Н., Шарипов Р.Р., Куприянов А.Б. Повышение помехоустойчивости телекоммуникационных систем // Сб. докл. всерос. конф. «Молодежь и современные информационные технологии». Томск: ТГПУ, 2004. С. 187.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принципы построения беспроводных телекоммуникационных систем связи. Общая характеристика корреляционных и спектральных свойств сигналов. Анализ вероятностей ошибок различения М известных и М флуктуирующих сигналов на фоне помех и с кодовым разделением.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.05.2010Определение плотности, мощности, начальной энергетической ширины спектра цифрового сигнала. Пороги и уровни, средняя квадратическая погрешность квантования. Расчет показателей дискретного канала связи. Спектр импульсно-кодовой модуляции и шумовых помех
контрольная работа [1,7 M], добавлен 05.12.2012Общие сведения о радиолокационных системах. Алгоритмы и устройства зашиты от комбинированных помех. Принципы статистического моделирования измерительных радиолокационных систем в условиях воздействия комбинированных помех. Структура затрат на элементы.
дипломная работа [894,7 K], добавлен 04.02.2013Пример снижения уровня помех при улучшении заземления. Улучшение экранирования. Установка фильтров на шинах тактовых сигналов. Примеры осциллограмм передаваемых сигналов и эффективность подавления помех. Компоненты для подавления помех в телефонах.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.11.2014Исследование информационных возможностей импульсных систем. Критерии оценки качества формирования и воспроизведения сигналов с импульсной модуляцией. Амплитудно-частотный и фазово-частотный спектры периодической последовательности прямоугольных импульсов.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 24.08.2015Изучение методов моделирования простейших систем в программе SystemView. Аналоговые системы связи. Дискретизация низкочастотных аналоговых сигналов. Импульсно-кодовая модуляция (pulse code modulation), линейные коды. Компандирование, дельта модулятор.
лабораторная работа [3,2 M], добавлен 23.09.2014Выбор типов цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети. Разработка схемы организации связи, подбор многоканального оптического кабеля, расчет защиты от помех. Размещение регенерационных пунктов; комплектация кроссового оборудования.
курсовая работа [557,7 K], добавлен 28.02.2012Основные виды и методы обработки видеосигналов пространственных объектов при наличии коррелированных помех и шумов. Фильтрация видеоизображений на основе теории порядковых статистик и на основе использования порядковой статистики минимального ранга.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.05.2015Общие сведения о шумах и адаптивной фильтрации речевого сигнала. Компенсаторы помех: устройство и компоненты, функции. Подавление аддитивного квазистационарного шума методом вычитания амплитудных спектров, основанном на искусственных нейронных сетях.
курсовая работа [359,7 K], добавлен 02.05.2016В работе рассмотрена тема характера воздействия помех на работу систем и принципов их защиты. Разделение помех на группы: шумы, мешающие излучения и мешающие отражения. Помехи и их классификация. Спектр шумов. Теория обнаружения. Функции времени.
реферат [1,9 M], добавлен 21.01.2009Прием случайных импульсных сигналов при наличии погрешностей тактовой синхронизации. Оценка математического ожидания и амплитуды. Прогнозная оценка научно-исследовательской работы. Расчет трудоемкости разработки программного продукта по исполнителям.
контрольная работа [93,3 K], добавлен 12.02.2015Анализ тактики применения помех и преодоления системы ПВО. Ударный и эшелон прорыв. Длина волны как важный параметр РЛС. Выбор коэффициента шума, метода радиолокации. Обоснование структуры зондирующего сигнала. Анализ структуры антенно-фидерной системы.
дипломная работа [265,9 K], добавлен 14.09.2011Дискретные системы связи. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция. Квантование по уровню и кодирование сигнала. Помехоустойчивость систем связи с импульсно-кодовой модуляцией. Скорость цифрового потока. Импульсный сигнал на входе интегратора.
реферат [128,1 K], добавлен 12.03.2011Классификация радиолокационных систем по назначению, характеру принимаемого сигнала, способу обработки, архитектуре. Применение комплекса помех и средств помехозащиты. Оценка требований к аппаратно-программным ресурсам средств конфликтующих сторон.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.03.2011Назначение системы связи - передача сообщения из одной точки в другую через канал связи. Формирование сигнала. Аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователь. Строение модема. Воздействие шумов и помех. Сравнение входного и выходного сигналов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.01.2009Модель сигнала в канале с затуханием и аддитивным шумом. Основные проблемы проводных и кабельных систем. Принцип телефонной передачи и тональный набор номера. Схема приемника и модуляция тональных сигналов. Потери мощности в свободном пространстве.
презентация [3,7 M], добавлен 22.10.2014Расчет параметров помехопостановщика. Мощность передатчика заградительной и прицельной помех, средств создания пассивных помех, параметров уводящих помех. Алгоритм помехозащиты структуры и параметров. Анализ эффективности применения комплекса помех.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.03.2011Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи данных и аналоговых сигналов методом импульсно-кодовой модуляции для заданного диапазона частот и некогерентного способа приема сигналов. Рассмотрение вопросов помехоустойчивости.
курсовая работа [139,1 K], добавлен 13.08.2010Расчет параметров системы цикловой синхронизации и устройств дискретизации аналоговых сигналов. Исследование защищенности сигнала от помех квантования и ограничения, изучение операции кодирования, скремблирования цифрового сигнала и мультиплексирования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 31.05.2010Разработка аппаратуры защиты от активно-шумовых помех, создание радиолокационной станции (РЛС) с высокой помехозащищенностью на базе цифровых комплектов элементов. Анализ тактики по применению помех и преодолению системы ПВО. Расчет РЛС боевого режима.
дипломная работа [122,7 K], добавлен 14.09.2011