Разработка и исследование цифровых адаптивных компенсаторов помех в космической радиосвязи

• Автор: Ткачук, Геннадий Викторович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
Диссертация посвящена вопросам построения цифровых адаптивных компенсаторов помех в космической радиосвязи.
Разработаны структурные схемы цифровых адаптивных процессоров для их реализации на современной элементной базе.
Разработаны программные модели цифровых адаптивных компенсаторов помех, по которым проведено моделирование. Проведён анализ результатов моделирования.
Предложены практические варианты реализации цифровых адаптивных компенсаторов помех на программируемых логических интегральных схемах и цифровых сигнальных процессорах, характеризующиеся высоким быстродействием.

ГЛАВА 1. ПОВЫШЕНИЕ ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОМЕХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АДАПТИВНОГО
КОМПЕНСАТОРА ПОМЕХ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Назначение и состав систем космической радиосвязи
1.2. Помеховая обстановка
1.3. Повышение помехозащищенности систем космической радиосвязи
1.3.1. Существующие методы защиты от помех
1.3.2. Повышение помехозащищенности при использовании адаптивных антенн
1.4. Уровень техники в области адаптивной компенсации помех, предшествующий данной диссертационной работе
1.5. Постановка целей и задач диссертационного исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ЦИФРОВЫХ
АДАПТИВНЫХ КОМПЕНСАТОРОВ ПОМЕХ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ НА ПЛИС И ЦП
2.1. Современная элементная база
2.2. Основная структурная схема цифрового АКП
2.3. Схемы получения цифровых комплексных сигналов на входе адаптивного процессора
2.3.1. Выбор варианта построения аналого-цифровых квадратурных преобразователей при проектировании цифровых АКП
2.3.2. Динамический диапазон АРУ и АЦП
2.4. Разработка структурных схем и программных алгоритмов цифровых адаптивных процессоров
2.4.1. Цифровой адаптивный процессор алгоритма МСКО

2.4.2. Цифровой адаптивный процессор алгоритма МНС
2.4.3. Цифровой адаптивный процессор алгоритма ОМ
2.4.4. Ортогонализация сигналов по методу Грама-Шмидта
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ МОДЕЛЕЙ И
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦАКП
3.1. Задачи моделирования ЦАКП
3.2. Состав математической модели ЦАКП
3.2.1. Математические модели элементов общей части ЦАКП
3.2.2. Математические модели АЭ АА
3.3. Разработка программных моделей ЦАКП на ПЭВМ
3.4. Исследование влияния аппаратурных факторов на
эффективность ЦАКП
3.4.1. Исследование влияния выбора типа АЦКП на характеристики ЦАКП
3.4.2. Эффективность ЦАКП при идентичных каналах
3.4.3. Исследование совместного влияния неидентичности фильтров каналов ЦАКП по полосе пропускания и по центральной частоте
3.4.4. Исследование влияния неквадратурности в каналах ЦАКП
3.4.5. Исследование влияния неравномерности и неидентичности
АЧХ в полосе пропускания фильтров каналов ЦАКП
3.5. Исследование влияния ограниченной разрядности вычислений
3.6. Оценка скорости сходимости адаптивных алгоритмов в ЦАКП при действии АРУ с учетом ограниченной разрядности вычислений и неидентичности каналов
3.7. Моделирование ЦАКП при совместном учёте исследованных факторов
3.8. Выводы

вызывает в последовательно включаемых цифровых одноканальных компенсаторах некоррелированный шум, известный как шум контура управления, который возникает из-за флуктуаций ВК.
В изобретении [99] описана техника итеративной компенсации помех от нескольких источников, принимаемых соответствующим числом дополнительных каналов. В схеме на рис. 11—12 компенсация осуществляется с помощью применения цифровых компенсаторов с разомкнутой петлей и элементов задержки отсчётов. Каждый цифровой компенсатор использует метод группового окна для вычисления ВК. Одноканальные компенсаторы и элементы задержки размещаются таким образом, что входами первого ОК являются сигнал основного канала и сигнал первого из N дополнительного канала. Входами последующих компенсаторов является выход предыдущего компенсатора и сигнал дополнительного канала, который задерживается на время вычислений в предшествующих компенсаторах. N компенсаторов и N-1 элементов задержки образуют итерацию. Дальнейшее увеличение глубины подавления помех может быть достигнуто при использовании последующих итераций.
Рис. 11. Структурная схема цифрового адаптивного одноканального компенсатора (ОК) с незамкнутой петлёй адаптации, использующего метод группового окна для установки ВК. Обозначения: КП - комплексный перемножитель, КС — комплексное сопряжение,
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство