Моделирование и анализ многопользовательских радиотехнических систем передачи данных с хаотическим кодированием

• Автор: Харин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.04, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I ХАОТИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ШИРОКОПОЛОСНЫХ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ СИСТЕМАХ

1.1. Спектрорасширяющие хаотические сигналы последовательности. .

1.2. Генерация хаотических сигналов последовательностей

1.3. Синхронизация в широкополосных системах связи с шумоподобными сигналами

1.4. Методы передачи информации с использованием широкополосных хаотических сигналов.

1.5. Основные выводы и результаты

ГЛАВА И ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ

2.1. Получение синхронного отклика для общего случая.

2.2. Моделирование систем с нелинейным подмешиванием.

2.3. Метод разделения канала с помощью синхронизирующих широкополосных маркеров
2.4. Основные выводы и результаты
ГЛАВА III МОДЕЛИРОВАНИЕ ОДНОСТОРОННЕЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С НЕЛИНЕЙНЫМ ПОДМЕШИВАНИЕМ
3.1. Возможность синхронизации в простой модели
3.2. Включение в модель подсистемы маркерного доступа и имитации работы с множеством пользователей
3.3. Влияние внутренних параметров на синхронизацию системы и ошибки приема при пакетной передаче.
3.4. Восстановление информации при влиянии внешних помех
3.5. Основные выводы и результаты.
ГЛАВА IV МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕТЕКТОРНОГО ЭФФЕКТА НА РАБОТУ ДЕКОДЕРА КАНАЛА ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНОЙ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ СИСТЕМЫ .
4.1. Разделение кодера канала и информационного кодера.
4.2. Детекторный эффект в моделях СВЧ входных усилителей на основе ОаАэ ПТШ транзисторов
4.3. Применения детекторного эффекта для обнаружения маркеров и синхронизации
4.4. Основные выводы и результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Из полученных данных можно сделать вывод о наилучшей совместимости метода нелинейного подмешивания для средств потокового кодирования данных с позиции требований к помехоустойчивости (следующая итерация генерируемой последовательности создается с учетом введенного информационного сигнала), шифрации (возможно повторное кодирование), скорости (введение информации производиться на каждой итерации работы генератора), применимости в цифровых системах (кольцевая структура генератора, возможность применения одномерных отображений). Так же, был отмечен метод маркерного доступа, как возможный для реализации многопользовательского доступа. При этом было учтено отсутствие требований к изменению кольцевой структуры модели с нелинейным подмешиванием. Пункт 1. Вторая глава посвящена описанию подходов к возможной реализации моделей многопользовательских систем передачи данных. Предлагаются математические модели и описываются их свойства с позиции классической теории информации. В пункте 2. Обосновывается выбор нелинейного подмешивания как метода ввода информации в хаотическую систему. Основой данного выбора служит отсутствие влияния (теоретически) на возможность синхронизации систем «ведущая-ведомая» вводимой информации для данного метода, поскольку сам хаотический сигнал генерируется под влиянием вводимого информационного сигнала. Подобные генераторы хаотических последовательностей как нельзя лучше подходят для использования в цифровых системах связи и не только легко реализуемы, но и легко управляемы программными средствами. Далее, для подобной системы рассматривается возможность синхронизации при работе в канале с шумом. Устанавливается, что теоретически внешний шум можно полностью скомпенсировать обратной связью в ведомой системе, но на практике это требует специальной организации передаваемой информации и бесконечного времени анализа. В пункте 2. В частности, предлагается математическая модель с определением всех параметров. Для непосредственного построения моделей выявляются возможные ошибки при численном моделировании поведения систем. Например, указывается на необходимость нормировки при нелинейном подмешивании, что уже на стадии разработки алгоритма вносит некоторую неточность в восстановление информационной последовательности на приемной стороне. С учетом этого предлагается применение отношения взвешенного уровня информационного сигнала в хаотической выходной смеси к канальному шуму X в качестве более информативной характеристики, чем отношение сигнал / шум Z при численном поведенческом моделировании. Далее в пункте 2. Указывается возможность использования идентичной однопользовательской однонаправленной системы передачи данных рис. Предлагается использование свойства хаотической синхронизации для некогерентного приема хаотических последовательностей (маркеров) и модель синхронизатора рис. Решение о принадлежности пришедшего пакета в данном случае принимается на основании информации, заложенной с помощью вариации параметров отображения. Основным свойством предложенной модели является ее применимость вне зависимости от вида используемого в системе одномерного отображения. Модель синхронизатора также поддерживает применение в системе повторного кодирования с целью увеличения количества конечных пользователей и повышения защищенности системы от несанкционированного доступа. Наряду с этим рассматривается универсальность подхода к маркерному разделению канала с использованием хаотической синхронизации. Пункт 2. В третьей главе приведены данные о построении численной модели многопользовательской системы рис. С++. При этом первоначально анализировалась однопользовательская модель рис. В пункте 3. Было установлено, что система весьма чувствительна к воздействию внешних помех и работоспособна лишь при низком уровне канального шума 2>0 ДБ. Работоспособность здесь понимается с позиции требования установления полной или почти полной хаотической синхронизации. Наблюдается так же явление отсутствия возможности «полной» синхронизации, но уровень г] ~ - ДБ (для малых уровней шума) соответствовал такому же для подобных моделей, описанных в []. В качестве численной оценки использовались взвешенный уровень шума рассинхронизации г] и коэффициент корреляции Я для последовательностей хп и уп ведущей и ведомой систем соответственно.