Дослідження та розробка методів достовірного визначення характеристик радіоканалів з випадково змінними параметрами - Автореферат

Перспективи розвитку сучасних МІТ, ставлять нові завдання та проблеми їх ефективного і надійного функціонування з різних точок зору: ефективного використання частотного ресурсу, оптимальної потужності передавача, завадостійкої передачі повідомлень по лінійних каналах з параметрами, що випадково змінюються, розробці нових оптимальних сигналів для таких каналів, а також профілактичному обслуговуванню, вимірюванню і достовірній статистичній обробці отриманих характеристик каналів. Рішенню проблем отримання достовірних результатів вимірювань в системах і мережах телекомунікацій, методам і способам їх обробки, отримання достовірних оцінок і виробленню на їх основі наукових і практичних рекомендацій по підвищенню ефективності роботи систем, розвитку теорії їх оптимізації, оптимізації профілактичного обслуговування присвячено велика кількість наукових і прикладних робіт як вітчизняних, так і зарубіжних учених. Таким чином, у звязку з тим, що завдання отримання достовірних оцінок вимірювань в телекомунікаційних радіомережах, повязане з обробкою великих масивів даних, може розглядатися як багатокритерійне оптимізаційне завдання, яке дозволяє додатково враховувати багато важливих аспектів оцінювання невідомих параметрів, відсутність адекватного математичного апарату і розроблених методик, придатних для інженерного аналізу на ЕОМ результатів вимірювань параметрів складних пристроїв, тема дисертаційної роботи, присвячена розробці і дослідженню методів достовірного визначення характеристик радіоканалів з параметрами, що випадково змінюються, є актуальною. Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі вирішуються наступні наукові задачі: - виводяться розрахункові співвідношення для відображення інформаційного сигналу і його спектру на виході каналу з параметрами, що випадково змінюються, випробувального сигналу і його спектру на виході того ж каналу, які базуються на отриманих взаємозвязаних функціях, що дає можливість комплексного оцінювання якості каналу; Результати дисертаційної роботи, впроваджені: - в НДР "Методи підвищення завадостійкості адаптивних систем виявлення, які реалізовані на базі систолічних процесорів", виконаної в 2006/07 рр. науково-дослідною лабораторією проблем військової науки і техніки у сухопутних військах Одеського ордена Леніна інституту сухопутних військ, а саме: розрахункові співвідношення для відображення інформаційного сигналу і його спектру на виході каналу з параметрами, що випадково змінюються, випробувального сигналу і його спектру на виході того ж каналу, які базуються на отриманих взаємозвязаних функціях, що дало можливість проведення комплексної оцінки якості каналу, а також модель, що розроблена для дослідження радіоканалів з кінцевим числом шляхів розповсюдження, яка дозволила провести аналіз рішення задач оптимального прийому сигналів, переданих по каналу з параметрами, що випадково змінюються;Тут же показується, що паралельно з імпульсною реакцією доцільно використання трьох системних функцій - функції, що описує спектр реакції каналу на встановленій частоті на збудження вигляду ; передавальної функції, що є узагальненням поняття передавальної функції для лінійного каналу з постійними параметрами; функції, що описує спектр реакції каналу на дельта-імпульс, поданий в момент на тій же частоті. Встановлюється, що визначення характеристик каналів з параметрами, що випадково змінюються, припускає вимірювання однієї або декількох з системних функцій і знаходження їх статистичних характеристик - спектрів потужності, кореляційних функцій і т.п. Для підвищення точності оцінок параметрів каналу пропонується здійснювати складання оцінок, отриманих в різні інтервали спостереження, що представляється найбільш ефективним у разі передачі сигналів по каналах з частотно-селективними завмираннями. В цьому випадку сигнал мав кінцеву роздільну здатність за часом, рівну , де F - ширина спектру, яка визначала точність (у сенсі визначення окремих компонент) вимірювання відгуку каналу.

Основний зміст роботи

радіоканал радіомережа сигнал спектр

В дисертаційній роботі вирішені окремі задачі отримання достовірних результатів при вимірюванні та оцінці параметрів в інформаційних радіомережах, а саме: створені математичні моделі, алгоритми та методики процедури встановлення достовірних показників вимірювань та статистичної обробки результатів та на цій основі розроблені методи підвищення достовірності. В рамках роботи отримані наступні результати: - виведені співвідношення для відображення інформаційного та випробувального сигналів та спектрів на виході каналу з параметрами, що випадково змінюються, які базуються на отриманих взаємозвязаних функціях, що дає можливість комплексного оцінювання якості каналу;

- виведені математичні співвідношення для розрахунку та аналізу синтезованих комплексних сигналів та комплексних огинаючих інформаційного сигналу, які дозволяють сформувати сигнал на виході каналу, який має задані властивості, що приводить до підвищення точності оцінки вимірювань;

- розроблено метод дослідження спектру завмирань з реєстрацією квадратурних складових інформаційного сигналу і встановлена доцільність його практичного застосування з зазначенням його переваг перед методами з реєстрацією огинаючої сигналу;

- синтезовано складний сигнал для імпульсного зондування радіоканалу при профілактичних вимірюваннях, який володіє певною автокореляційною функцією і дозволяє проводити зондування, рівноцінне імпульсному зондуванню, але з незначним пік-фактором;

- розроблена модель каналу з кінцевим числом шляхів розповсюдження, яка дозволяє проводити аналіз рішення задач оптимального прийому сигналів, переданих по каналу з параметрами, що випадково змінюються;

- встановлені та досліджені умови, при яких отримана можливість встановлення максимально правдоподібних оцінок вимірювань в радіоканалах, включаючи оцінку огинаючої та оцінку фази сигналу.

Билык Н.М. Определение статистических характеристик процесса, описывающего замирания // Збірник наукових праць ІПМЕ. - Вип. 42. - Львів: Львівська політехніка, 2007. - С.61-67.

Скопа А.А., Билык Н.М. Анализ методов исследования замираний // Радиотехника. Всеукр. межвед. наук.-техн. сборник. - 2007. - Вип. 151. - С. 177-180.

Білик Н.М. Модель радіоканалу зі скінченним числом шляхів розповсюдження сигналу // Збірник наукових праць військового інституту Київського національного університету ім. Т.Шевченка. - 2007. - Вип. № 8. - С. 10-15.

Скопа А.А., Билык Н.М. Анализ влияния точности измерения параметров радиоканала на помехоустойчивость приема // Наукові записки УНДІЗ. - №1. - Київ: УНДІЗ, 2007. - С.79-85.

Зіменко В.А., Білик Н.М. Використання алгоритму мінімальної середньоквадратичної помилки при адаптивній фільтрації // Наук. записки Міжнар. гуманіт. ун-ту. - Вип. 3. - Одеса: МГУ, 2005. - С.95-98.

Билык Н.М. Модель радиоканала с конечным числом путей распространения сигнала // Тези доповідей ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. "Військова освіта та наука: сьогодення та майбутнє", 11-13 жовтня 2007 р., Київ: КНУ ім. Т.Шевченка, 2007. - С.26-28.

Билык Н.М. Определение корреляционной функции процесса, описывающего замирания // Под ред. В.В. Шахгильдяна / Матер. науч.-техн. семин. "Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания", 1-4 июня 2007 г., Москва-Одесса: IEEE-РНТОРЭС им. А.С. Попова, 2007. - С.165-167.

Білик Н.М. Виявлення та обробка неврахованих помилок вимірювань електричних параметрів за допомогою математичної моделі // Матер. III Міжнар. наук.-практ. конф. "Наукові дослідження - теорія та експеримент-2007", 14-16 травня 2007 р., Полтава: Інтер-Графіка, 2007. - Т.7. - С.10-14.

Билык Н.М. Результаты натурных исследований структуры огибающей импульсного отклика канала на трассе малой протяженности // Наук. праці Міжнар. наук.-практ. конф. "Обработка сигналов и негауссовских процессов", 21-26 травня 2007 г., Черкаси: ЧДТУ, 2007. - С.133-135.

Білик Н.М., Нікіфоренко К.Б. Роль математичної моделі при обробці вимірювань // Матер. наук.-практ. семін. молодих науковців та студентства "Сучасні телекомунікаційні та інформаційні технології", 25-26 грудня 2006 р., Київ: УНДІЗ, 2006. - С.11-16.

Білик Н.М. Використання математичних моделей при обробці вимірювань // Матер. II звітної наук.-практ. конф. проф.-викл. складу та студентства Міжнар. гуманіт. ун-ту, 12 квітня 2007 р., Одеса: Міжнар. гуманіт. ун-т, 2007. - С.105-109.

Скопа А.А., Казакова Н.Ф., Билык Н.М. Нахождение g-нижней границы для показателя надежности системы из m последовательно соединенных элементов по результатам их автономных биноминальных испытаний // Матер. III Міжнар. наук.-техн. конф. "Сучасні інформаційно-комунікаційні технології COMINFO-2007", 24-28 вересня 2007 р., Ялта: ДУІКТ, 2007. - С.99-105.

Білик Н.М. Тенденції розвитку інформаційно-комунікаційних технологій в Україні // Матер. ІІ молод. наук. конф. "Сучасні інформаційні технології в повсякденній діяльності та підготовці фахівців", 31 березня 2006 р., Одеса: ОНЮА, 2006. - С.20-23.

Білик Н.М. Введення в проблему інформатизації // Матер. I щорічної конф. проф.-викл. складу та студентства Міжнар. гуманіт. ун-ту, 14-15 квітня 2006 р., Одеса: Міжнар. гуманіт. ун-т, 2006. - С.12-13.

Білик Н.М., Чунаєв А.В. Аналіз відмінностей одномірної статистики обвідної спектру сигналу від розподілів Релея та Раїса / Матер. II наук.-практ. семін. молодих науковців та студентства "Сучасні телекомунікаційні та інформаційні технології", 12-14 грудня 2007 р., Київ: УНДІЗ, 2007.

Скопа А.А., Билык Н.М. Повышение помехоустойчивости приема радиосигналов на основе анализа точности измерения их параметров / Матер. II наук.-практ. семін. молодих науковців та студентства "Сучасні телекомунікаційні та інформаційні технології", 12-14 грудня 2007 р., Київ: УНДІЗ, 2007.

Білик Н.М. Питання інформаційної безпеки при організації дистанційного доступу до інформаційних ресурсів // Матер. міжвідомч. міжрегіон. семінару Наук. Ради НАН України "Технічні засоби захисту інформації", 15 лютого 2006 р., Київ-Одеса: НАН України, 2006. - С.11.

Размещено на .ru