Математические модели, алгоритмы и аппаратные средства для управления ресурсами цифровых информационных радиотехнических систем

• Автор: Хворенков, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 05.11.16, 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 375 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Разработка математических моделей цифровых

информационных радиотехнических систем

1.1. Структура адаптивной цифровой информационной системы

1.2. Представление сигналов и помех в цифровых системах

1.3. Статистические характеристики цифрового канала связи

1.4. Математическая модель цифровой информационной

радиотехнической системы,

1.5. Математическая модель цифровой системы с управлением

1.6. Модель радиотелефонной системы

1.7. Выводы и постановка цели и задач исследований
Глава 2. Передача цифровой информации по каналам
с рассеянием сигнала во времени и но частоте
2.1. Физическая и имитационная модели диспергирующего
радиоканала
2.2. Информационная емкость диспергирующего канала с шумом
2.3. Потенциальная помехоустойчивость когерентного прима
сигналов в диспергирующем канале
2.4. Минимизация погрешности оценивания импульсной
характеристики диспергирующего канала
2.5. Результаты компьютерного моделирования высокоскоростной
системы передачи цифровой информации по декаметровому радиоканалу
2.6. Взаимосвязь параметров модели радиоканала
и характеристик цифрового потока
2.7. Полученные результаты и выводы
Глава 3. Оценивание цифровых сигналов и управление
параметрами в ЦИРС
3.1. Алгоритм оценивания сигналов в ЦИРС с аддитивными
ошибками
3.2. Оценивание цифровых сигналов в ЦИРС с учетом ошибок
синхронизации
3.3. Алгоритм оценивания цифровых сигналов с предсказанием
3.4. Синтез алгоритмов управления
3.5. Стохастическое описание алгоритма управления
3.6. Алгоритм выбора КС в радиотелефонной системе
3.7. Теоретикоигровой подход к решению задачи управления
3.7.1. Модель информационной системы в конфликтных ситуациях
3.7.2. Конфликтные ситуации при нестационарности КС
3.8. Полученные результаты и выводы
Глава 4. Качественные характеристики алгоритмов оценки
цифровых сигналов
4.1. Помехоустойчивость устройств оценки цифровых сигналов
4.2. Исследование влияния априорного распределения вероятностей вектора сообщения на помехоустойчивость
приема цифровых сигналов
4.3. Влияние погрешности системы тактовой синхронизации
на вероятность ошибки в символе
4.4. Влияние параметров системы цикловой синхронизации
на помехоустойчивость приемника цифровых сигналов
4.5. Полученные результаты и выводы
Глава 5. Контроль состояния канала связи
и имитационное моделирование ЦИРС
5.1. Контроль состояния канала связи по информационным
признакам сигнала
5.2. Влияние статической и динамической ошибок анализатора
качества КС
5.3. Имитаторы дискретных КС
5.4. Генератор однородной марковской последовательности
Моделирование и анализ алгоритмов поиска КС
в радиотелефонной системе
5.5.1. Исследование характеристик канала связи при распространении радиосигнала в городских условиях
5.5.2. Имитационная модель алгоритмов поиска канала связи
в радиотелефонной системе
5.6. Исследование эффективности алгоритмов поиска
радиоканала методом имитационного моделирования
5.7. Полученные результаты и выводы
Глава 6. Реализация алгоритмов оценивания и управления
в информационных системах
6.1. Адаптивное устройство радиосвязи
6.2. Алгоритмы демодуляции сигналов в универсальном
радиомодеме
6.3. Исследование вариантов построения амплитуднофазового
корректора квадратурных составляющих
6.4. Оборудование для радиотелефонных систем связи
6.4.1. Коммутационные станции КС8, КС
6.5. Комплекс для имитационного моделирования сложных
сигналов в условиях замираний и аддитивных помех
6.6. Полученные результаты и выводы
Заключение
Литература


Происхождение и свойства ошибок тактовой синхронизации в дискретных каналах рассмотрены в достаточно большом количестве работ [,, ,9,3,1,8,7]. В этих работах под ошибками синхронизации понимаются вставки и пропадания двоичных символов в следствие наличия дополнительного или отсутствия в нужный момент тактового импульса. Рассмотрим, как проявляются ошибки тактовой синхронизации в цифровой системе. Обозначим через ? I, а г](с) - сигнал с выхода тактовой синхронизации. Пусть при передаче х,- = 1 ? II - логической единицы, а при х, = 0 х2’-хп)®(с>с2-? Сп. Следовательно, несмотря на различную природу, ошибки канала связи и тактовой синхронизации в цифровой системе приводят к одинаковому воздействию на кодовый вектор. Ошибки цикловой синхронизации возникают вследствие неидеальности функционирования синхронизации и сбоя ее шумовыми искажениями. Происходящие при этом нарушения синхронизма сопровождаются потерей или добавлением лишних символов в кодовый вектор. При выпадении символа происходит дополнение вектора «О» или «1» с определенной вероятностью. Добавление вектора символами происходит также с определенной вероятностью, причем в обоих случаях размерность вектора остается неизменной. В общем случае вероятности выпадения и добавления символов определяется анализом работы первой решающей схемы. Образование подобного вида ошибок можно представить следующей схемой. Х.9Х1_ХЯ? ХМ9. Поскольку вектора {у,,}, {*„} имеют одинаковую размерность и их составляющие являются элементами группы ; 2{,и) - число элементов в группе. В табл. Таблица 1. Анализ множеств Н и #2 показывает, что они являются для / = 0 - (и - 1) подгруппами группы <С/,Ф>. С7,Ф> в себя, т. О >. Таблица 1. Таблица 1. Я[%))-'3 мод. М>(*)=*„(г). М. о-. Преобразование (1. Ук+1(«) = -мЛ+1(г)Ф^лЫ. Для проверки адекватности описания ошибок цикловой синхронизации согласно (1. Сравнение по критерию ? ЦС, ошибкам в конкретном устройстве. Результаты показаны в табл. Ми К). Анализ табл. ФГ)(к+1к? X(#) - входной вектор (вектор состояния системы); ? К(#) - вектор ошибок канала связи; Мь X, - гомоморфные отображения группы в соответствующие подгруппы, описывающие возможные ошибки цикловой синхронизации; к - текущий момент времени; /- порядок сбоя цикловой синхронизации. При разрядности двоичного входного сигнала равной п, ї = 0,. Проведенный анализ ошибок в цифровом канале связи выявил общность проявления их на выходе системы независимо то их природы. Используемые в цифровых информационных системах сигналы принимают конечное число значений. Поэтому процессы, происходящие в цифровых информационных системах целесообразно описывать на конечных алгебраических структурах. Обозначим Уп - векторное пространство над полем 2). По определению [] векторное пространство над полем (Т/Д2) образует конечную абелеву группу. Так как введенные ранее вектора X, У, V є (лР(2), то они являются элементами группы У„. Для полного описания случайных процессов в цифровых системах необходимо знать распределение вероятностей, определенной на конечной группе.