Теоретичні основи і методи синтезу повних класів шумоподібних сигналів на базі алгебраїчних конструкцій для підвищення завадозахищеності радіосистем - Автореферат

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВЯЗКУ ім. АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Науковий консультант - доктор технічних наук, професор Воробієнко Петро Петрович, Одеська національна академія звязку, ректор. Захист дисертації відбудеться 03 квітня 2008 р. об 11.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.816.01 в Одеській національній академії звязку ім. З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Одеської національної академії звязку ім.У даній роботі, з метою підвищення завадозахищеності сучасних систем телекомунікацій, розроблена низка регулярних і конструктивних методів синтезу повних класів лінійних і нелінійних систем шумоподібних ДЧ-сигналів, бінарних фазоманіпульованих (БФМ) сигналів та кодованих частотно-часовими матрицями (ЧЧМ) сигналів, що дозволило істотно підвищити параметричну скритність і захист інформації від несанкціонованого доступу. Розробити регулярні правила синтезу повних класів лінійних і нелінійних оптимальних систем ДЧ-сигналів на основі матричних алгебраїчних конструкцій і методу децимації. Методи теорії алгебраїчних полів Галуа і теорії чисел дозволили розробити регулярні алгоритми синтезу повних класів оптимальних, композиційних і великих систем ДЧ-сигналів, розкрити алгебраїчну структуру частотно-часової циклічності ДЧ-сигналів і розробити на цій основі економічні схеми пристроїв їхнього формування і узгодженої обробки. В опублікованих роботах у співавторстві зі студентами та аспірантами здобувачеві, зокрема, належать наступні результати: у [2, 5, 8, 16, 17, 21, 22, 27, 34, 48-51] розроблено ідеї, концепції та запропоновано нові правила побудови повних класів оптимальних, композиційних та великих систем ДЧ-сигналів; у [3, 10, 13, 31, 41, 42, 52] розроблено загальна методологія побудови швидких прямих методів обчислення кругових згорток-кових сигналів; у [4,7,9] запропоновано правила побудови ансамблів мінімаксних та ортогональних систем бінарних сигналів на основі досконалих двійкових решіток, досліджено їхні функції невизначеності у координатах “дальність - доплерівська частота ”; у [6, 26] розроблено економічний алгоритм побудови первісних незвідних поліномів над довільними полями Галуа; у [14, 29, 54,] ґрунтуючись на властивостях числових трикутників, запропоновано принцип максимально-правдоподібного шляху для ефективного пошуку раціональних кодів; у [23, 28] запропоновано новий клас ортогональних систем бінарних сигналів з властивістю двопетельного циклічного зсуву; у [35, 36, 43, 59] запропоновано методи синтезу частотно-часових сигналів та принципи побудови нових завадозахищених технологій телекомунікацій. Розроблений алгоритм побудови повних класів оптимальних систем, циклічних за частотою ДЧ-сигналів над розширеними полями Галуа, дає можливість істотно розширити набір припустимих довжин сигналів, а також знайти відносно прості шляхи вирішення питань формування і зміни таких систем, що є однією з основних задач при проектуванні завадозахищених радіотехнічних систем.У дисертаційній роботі вирішена важлива науково-технічна проблема народногосподарського значення, яка полягає в підвищені завадозахищеності радіосистем шляхом розроблених теоретичних основ синтезу різноманітних повних класів лінійних і нелінійних дискретних шумоподібних сигналів на базі нових алгебраїчних конструкцій, і реалізації концепції оперативної зміни робочих систем сигналів. Показано, що коефіцієнт завадостійкості побудованих великих систем ДЧ-сигналів перевищує в 1,5 рази аналогічний показник оптимальних систем ДЧ-сигналів. Розроблено нові регулярні правила синтезу повних класів лінійних і нелінійних оптимальних і композиційних систем ДЧ-сигналів як на основі повних форм арифметичних таблиць множення в простих і розширених полях Галуа, так і на основі методу власної децимації. Обєм повних класів оптимальних систем ДЧ-сигналів над полем складає , обєм лінійних класів оптимальних систем ДЧ-сигналів визначається функцією Ейлера , тому повні класи забезпечують підвищення завадозахищеності (параметричної скритності) у разів. Вперше створено базові елементи алгебраїчної теорії досконалих двійкових решіток, що полягають у такому: для кожної ДДР порядку, представленої в 4-блоковій формі , знайдено строгий аналітичний звязок блоків з опорним блоком ; установлено, що кожна ДДР із необхідністю володіє одним із трьох видів умовної симетрії: горизонтальної, вертикальної і діагональної; на цій основі створена загальна методологія розробки регулярних правил синтезу повного класу ДДР довільного порядку ; для кожної ДДР визначені бінарні кодувальні матриці , що аналітично звязують блоки з блоком ; знайдені властивості кодувальних матриць і показано, що бінарні кодувальні матриці являють собою клас коректувальних кодів постійної ваги (КПВ), або, по-іншому, кодів на одне сполучення , де .