Беспроводная передача информации на сверхширокополосной хаотической несущей

• Автор: Кузьмин, Лев Викторович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 401 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ПОМОЩЬЮ

ХАОТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1.1. Применение хаотической синхронизации

Компенсация фильтрующих свойств канала

Схема с суммированием по модулю информационного и хаотического сигналов

Применение частотной модуляции/демодуляции в схеме с нелинейным подмешиванием

1.2. Методы передачи цифровой информации

1.3. Прямохаотическая схема связи

Сверхишрокополосные системы связи малого радиуса действия

Сопоставление свойств сверхширокополосных сигналов
1.4. Выводы
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО ПРИЁМА
ХАОТИЧЕСКИХ РАДИОИМПУЛЬСОВ
2.1. Модель канала
2.2. Действие канала на хаотические радиоимпульсы
2.3. Энергетические резервы в канале с одним (прямым) лучом
2.4. Предельные скорости передачи на предельных расстояниях
Энергия сигнала и шума в многолучевом канале
Оценка необходимого защитного интервала
2.5. Передача при доминировании прямого луча в многолучевом канале
2.6. Выводы
ГЛАВА 3 ХАРАКТЕРИСТИКИ В КАНАЛЕ С БЕЛЫМ ШУМОМ (ОДИН ЛУЧ).
3.1. Структура сигнала и методы модуляции
3.2. Модели приема хаотических радиоимпульсов
3.3. Вероятность ошибки на бит
3.4. Некоторые свойства метода
3.5. Эксперименты
3.6. Выводы

ГЛАВА 4 ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ В КАНАЛЕ С БЕЛЫМ ШУМОМ И МНОГОЛУЧЕВЫМ РАСПРОСТРАНЕНИЕМ
4.1. Предельные скорости передачи при доминировании межимпульсной
интерференции
4.2. Влияние шума на приём хаотических радиоимпульсов
Вероятность ошибки на бит
Изменение средней энергии хаотических радиоимпульсов
Показатель затухания хаотических радиоимпульсов
4.3. Выводы
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ПЕРЕДАЧЕ
5.1. Предельные скорости передачи при энергетическом приёме без памяти
Параметры модели
Результаты моделирования
5.2. Компенсация межсимвольной интерференции с учетом последействия
канала
5.3. Выводы
ГЛАВА 6 ПОДХОДЫ К КОГЕРЕНТНОМУ ПРИЁМУ ХАОТИЧЕСКИХ РАДИОИМПУЛЬСОВ
6.1. Характеристики когерентного приема хаотических радиоимпульсов
6.2. Получение идентичных хаотических радиоимпульсов
Модель транзисторного генератора хаоса с 2.5 степенями свободы
Внешнее гармоническое воздействие
Воздействие видеоимпульсами
Генерация сложных идентичных радиоимпульсов
Эксперхшенталъное подтверждение возможности получения идентичных хаотических радиоимпульсов
6.3. Квазикогерентный приём хаотических радиоимпульсов
Модель фильтрации
Моделирование
6.4. Квадратурный приемник хаотических радиоимпульсов
Сравнение квадратурного приема с энергетическим
6.5. Выводы

ГЛАВА 7 КОМПЕНСАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ
7.1. Компенсация узкополосной помехи при некогерентном приёме хаотических радиоимпульсов
Схема компенсации
Оценка эффективности метода
Цифровая обработка огибающей хаотических радиоимпульсов
Примеры компенсации узкополосных сигналов
Зависимость степени компенсации помехи от базы сигнала
7.2. Формирование сверхширокополосных хаотических сигналов с управляемыми частотными характеристиками
Теоретическая и реальная структуры ФАПЧ
Математическая модель системы ФАПЧ с реальной структурой
Экспериментальное получение фазохаотических колебаний в диапазоне 180...240 МГц
7.3. Получение фазохаотических колебаний в микроволновом диапазоне
Численное моделирование
Эксперименты по генерации фазового хаоса на частоте 1,2 ГГц
1.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ. ПРОГРАММНЫЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КОМПЛЕКС
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Рис. 1.2. Схема коммуникационной системы с нелинейным подмешиванием на основе кольцевого генератора с 2.5 степенями свободы: F(z) - нелинейное преобразование; RC — фильтр нижних частот первого порядка; RLC — фильтр нижних частот второго порядка; полосовйо фильтр второго порядка
ряд существенных особенностей этой схемы: 1) при относительно высоком уровне информационного сигнала (> 15-20 %) некоторые типы осцилляторов (например, схема Чуа [166-168, 172]) ведут себя неустойчиво, что приводит к срывам хаотического режима; 2) для других типов осцилляторов (например, кольцевых автогенераторов [153]) устойчивость сохраняется, однако, при увеличении уровня информационного сигнала вводимого в систему его присутствие становится заметным в канале.
Прослушивание смеси хаотического сигнала z(t) (рис. 1.3,6) и музыкального сигнала s(t) (рис. 1.3,а) показывает (схема прослушивания приведена на рис. 1.4), что отдельные слова и фразы различаются при отношении мощности информационного сигнала к мощности хаотического на уровне —3 дБ. При отношении мощности информационного сигнала s(t) к хаотическому z(t) на уровне -6 дБ, на слух определяется присутствие музыкального и речевых сигналов. При отношении мощностей сигналов на уровне —12 дБ становится