Математическое обеспечение и аппаратные средства для анализа и имитации работы канала связи

• Автор: Никаноров, Владислав Васильевич
• Шифр специальности: 05.12.13, 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ПРИНЦИПОВ АНАЛИЗА И ИМИТАЦИИ РАБОТЫ КАНАЛА СВЯЗИ.

1.1. Анализ факторов, ухудшающих качество работы канала связи

1.1.1. Абонентская линия.

1.1.2. Участки переприема

1.1.3. Иные дестабилизирующие работу канала связи факторы

1.2. Характеристики модемов

1.3. Частотноизбирательные устройства на базе активные ИСцепей

1.3.1. Виды АЧХфильтров, передаточные функции и чувствительность.

1.3.2. Модели многопепыевой реализации активных фильтров.

1.3.3. Реализация комплексных нулей передачи фильтра.
1.3.4. Основные преимущества многопетлевой реализации фичътров.
1.4. Контроль состояния канала связи по информационным признакам сигнала
1.5. Выводы, постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛОСОВЫХ ФИЛЬТРОВ УСТРОЙСТВ АНАЛИЗА И ИМИТАЦИИ РАБОТЫ КАНАЛА СВЯЗИ
2.1. О ВЫБОРЕ ЧИСЛА ПОЛОСОВЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ АНАЛИЗАТОРА КАЧЕСТВА КАНАЛА связи.
2.2. Определение спектральных характеристик полосовых фильтров,
ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КАНАЛА СВЯЗИ.
2.3. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ И АЛГОРИТМОВ СОЗДАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И
ФАЗОКОРРЕКТИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ ДЛЯ ППУ.
3.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В КАНАЛАХ СИСТЕМЫ ГАЗСВЯЗЬ.
3.2. ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ И ФАЗЫ
3.3. Определение исследуемой функции в задаче синтеза параметров
ФАЗОКОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ
3.4. Ограничение областей расположения нулей и полюсов ПФЦ.
3.5. Исследования свойств функции логарифмической производной
3.6. Оптимизация параметров системы с использованием свойств функции логарифмической производной.
3.7. Полученные результаты и выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ СИГНАЛА ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАБОТЫ КАНАЛА СВЯЗИ
4.1. Амплитудная телеграфия.
4.1.1. Когерентный прием
4.1.2 Некогерентный прием.
4.2. Частотная телеграфия1
4.2.1. Прием с известной начальной фазой.
4.2.2. Прием со случайной начальной фазой
4.3. Фазовая телеграфия
4.3.1. Прием с известной начальной фазой.
4.3.2. Прием сигнала со случайной фазой для замирающего сигнала и незамирающей помехи
4.3.3. Относительная фазовая телеграфия
4.4. Полученные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Для создания оригинальных схем цифроуправляемых фазовращателей и калибраторов фазы применялись способы функционального цифроаналогового преобразования: с использованием резисторных матриц, сопротивления резисторов, в которых подобраны по специальным законам; с использованием логических элементов и цифровых устройств для декодирования-вычисления значения функции; с использованием ПЗУ, которое хранит значения воспроизводимой функции; с использованием множительно-делительных свойств умножающих ЦАП и применением различного вида аппроксимаций. Для вычисления интегралов при подсчете нулей и полюсов передаточной функции применен модифицированный метод Симпсона, который заключается в автоматическом удвоении шага вычислений интеграла, а также схема Горнера. Критерии и решающие функции спектрального синтеза разработаны с помощью методов теории аналитических функций, функционального анализа, технической кибернетики и теории устойчивости. Экспериментальные исследования проводились путем имитационного моделирования процесса помех с последующей регистрацией анализатором качества КС ошибок в кодовых векторах. Обработка полученных результатов проводилась с привлечением аппарата теории вероятностей и математической статистики. Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждена сопоставлением разработанных математических моделей, алгоритмов и аппаратных средств для анализа и имитации помеховой обстановки в канале связи, экспериментальной проверкой основных теоретических выводов и положений, а также внедрением результатов исследований в образцы новой техники для средств связи. Алгоритмы нахождения квазиоптимальных параметров ПФЦ, предложенные в работе, основаны на формировании векторов варьируемых параметров численными методами моделирования случайных величин и получении целочисленных значений разработанных критериев, удовлетворяющих условиям оптимальности. Достоверность экспериментальных результатов обеспечена использованием аттестованных контрольно-диагностических средств оценки точности обработки аналоговых, дискретных и цифровых сигналов, большим объемом экспериментального материала, статистическими методами подсчета данных и хорошей воспроизводимостью результатов. Бхаттача-рия, отклонения первого и второго начальных моментов и среднего квадрата отклонения веса от априорного среднего для сигналов фазовой телеграфии (ФТ) с известной начальной фазой с учетом замираний по Рэлею и со случайной начальной фазой для замирающего сигнала и незамирающей помехи, а также для сигналов относительной фазовой телеграфии (ОФТ). Бхаттачария стабилизируется и не изменяется с ростом отношения сигнала к помехе. Практическая ценность. Разработана методика формирования ширины полосы пропускания, учитывающая, что форма спектральной плотности сигналов на выходе каждого из фильтров близка к прямоугольной, а АЧХ имитатора канала не имеет в частотном диапазоне возбуждения резонансов и антирезонансов, то есть спектральная плотность моделирующих сигналов представляет собой кусочно-постоянную функцию, а ее варьируемыми переменными являются уровни спектральной плотности составляющих процессов, сформированных &-ым фильтром, и координаты границ частотных диапазонов к-то и (? В системах цифровой связи при Ъостроении функциональных генераторов, при разработке цифроуправляемых фазовращателей и калибраторов фазы, в которых зависимость фазового сдвига от изменения регулируемой величины всегда нелинейна, впервые был применен новый способ создания функциональных ЦАП, основанный на аппроксимации реализуемых функциональных зависимостей многочленом и найдена схемная реализация этого способа с помощью каскадно-включенных умножающих ЦАП. С помощью такого схемного решения в сочетании с оптимальным методом аппроксимации реализован широкий класс функций. Автором проведен анализ погрешностей рассмотренного способа построения цифроуправляемых калибраторов фазы. Установлено, что погрешности по методам интерполяции метода Чебышева отличаются мало. Необходимо также отметить тот факт, что для указанных методов погрешность близка к нулю на всем отрезке воспроизведения функции, в отличие от метода Тейлора, для которого погрешность быстро возрастает по мере приближения к краям отрезка аппроксимации. Установлена эффективность использования метода оценки по расстоянию Бхаттачария для определения меры отличия между распределения весов передаваемого и наблюдаемого кодовых векторов в результате воздействия помех в КС.