Прийом та обробка сигналів в каналах з частотно-селективними завмираннями - Автореферат

Українська державна академія залізничного транспорту СИСТЕМИ ПРИЙОМУ І ОБРОБКИ СИГНАЛІВ В КАНАЛАХ З ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНИМИ ЗАВМИРАННЯМИРобота виконана в Українській державній академії залізничного транспорту Міністерства транспорту України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Поляков Петро Федорович, Українська державна академія залізничного транспорту, завідувач кафедри “Транспортний звязок” Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Поповський Володимир Володимирович, Харківський національний університет радіоелектроніки, завідувач кафедри “Телекомунікаційні системи” кандидат технічних наук, Сиващенко Сергій Іванович, Харківський інститут військово-повітряних сил ім. На засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 64.820.01 при Українській державній академії залізничного транспорту за адресою: 61050, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Української державної академії залізничного транспорту.До таких реальних каналів відносяться широко використовувані при створенні систем звязку канал з іоносферним і тропосферним розсіюванням, короткохвильовий канал, хвильопроводи і кабелі з неоднорідностями та ін. В подальшому статистична теорія звязку по каналам з частотно-селективними завмираннями розвивалася дякуючи працям вітчизняних та закордонних вчених (Андронов І.С., Ван Трис Гарри Л., Кеннеді Р., Кирилов Н.Е., Кловський Д.Д., Коржик В.І., Михайлов А.В., Немировский А.С., Окунєв Ю.Б., Поляков П.Ф., Поповський В.В. Створений ряд систем звязку, в яких реалізовані деякі з названих методів (системи “Рейк”, “MUSA”, “AME” “СИИП”, “Adapticom”, “Кинеплекс”, МС та ін.) Ці системи є або ж досить складними в практичній реалізації (наприклад, система “Рейк”) або ж реалізують суттєво неоптимальні алгоритми прийому сигналів в каналах з частотно-селективними завмираннями (наприклад, система “СИИП”), особливо при дії адитивних завад відмінних від білого шуму. Таким чином, задача створення систем прийому сигналів які пройшли канал звязку з частотно-селективними завмираннями і адитивними завадами, яка дозволила б з одного боку одержати оптимальні (квазіоптимальні) алгоритми прийому, а з іншого досить просту їх технічну реалізацію є актуальною. Метою дисертаційної роботи є розробка методів прийому сигналів, які пройшли канал звязку з частотно-селективними завмираннями (багатопроменевим розповсюдженням радіохвиль) та адитивними завадами, синтезу алгоритмів і систем прийому сигналів, аналізу їх завадостійкості при довільних випадкових параметрах сигналів та завад.У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ проводиться аналіз стану проблеми прийому радіосигналів в каналах з частотно-селективними завмираннями. На основі цих моделей розроблено доволі велику кількість алгоритмів оптимального і квазіоптимального прийому сигналів, які пройшли канал з параметрами що залежать від частоти і з швидкими завмираннями. Такі системи передбачають використання на прийомній стороні в явній або неявній формі оцінювача поточного стану каналу (імпульсної характеристики або комплексного коефіцієнта передачі каналу) і пристрою, що відновлює втрачену форму системної характеристики (коректор каналу звязку) або інформаційний параметр сигналу (коректор сигналу). Це повязане з тим, що в каналах, в яких на їх виході діє флуктуаційний шум, особливо при глибоких частотно-селективних завмираннях, відновлення форми передаваних сигналів, що є можливим при ідеальній корекції характеристики каналу, не забезпечує ще мінімізацію кількості помилкових рішень при передаванні дискретних сигналів, або середньоквадратичну похибку відновлення передаваного повідомлення при передачі неперервних сигналів. Розроблена модель дозволяє використати всі переваги марківської теорії оптимальної нелінійної фільтрації, застосувавши її до каналів з памяттю, зокрема до каналів з частотно-селективними завмираннями при наявності адитивних завад.Не вирішена задача створення теорії прийому радіосигналів, які пройшли канал звязку з частотно-селективними завмираннями і адитивними завадами, яка дозволяє з одного боку одержати оптимальні (квазіоптимальні) алгоритми прийому, а з другого - досить просту їх технічну реалізацію. Сигнальні та завадові складові на виході каналу описуються системою стохастичних нелінійних диференційних рівнянь. Необхідно відзначити, що відомі алгоритми прийому сигналів в багатопроменевих каналах не дозволяють створювати алгоритми прийому, оптимальні при адитивних завадах, відмінних від білого шуму. Одержані в дисертаційній роботі алгоритми квазіоптимального (оптимального в стаціонарному режимі) прийому ЧМ радіосигналів, використані при модифікації мобільної системи радіозвязку “Транспорт РС-6”, дозволили підвищити ефективність систем поїзного та станційного радіозвязку, уникнути перерв у звязку, завмирань сигналу та ін.

Основний зміст роботи