Разработка устройств быстрого поиска шумоподобных сигналов для цифровых систем передачи информации

• Автор: Медведева, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВ А ТЕЛЬНОСТЕЙ И МЕТОДОВ ПОИСКА ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ.

1.1. Характеристики шумоподобных сигналов, применяемых

в цифровых системах передачи информации

1.2. Классификация псевдослучайных последовательностей

1.3. Анализ методов кодовой синхронизации

шумоподобных сигналов.

1.4. Выводы по главе 1

2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ И УСТРОЙСТВ БЫСТРОГО ПОИСКА ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ

2.1. Постановка задачи поиска шумоподобных сигналов.

2.2. Синтез устройства быстрого поиска с нелинейной фильтрацией шумоподобных сигналов
2.3. Разработка адаптивного алгоритма нелинейной фильтрации шумоподобных сигналов
2.4. Исследования помехоустойчивости устройств быстрого
поиска шумоподобных сигналов.
2.5. Выводы по главе 2.
3. АНАЛИЗ ВРЕМЕНИ ПОИСКА ШУМОПОДОБНОГО СИГНАЛА УСТРОЙСТВАМИ БЫСТРОГО ПОИСКА
3.1. Сравнительная оценка статистических характеристик обнаружения устройствами быстрого поиска
3.2. Сравнительная оценка времени поиска шумоподобного сигнала устройствами быстрого поиска
3.3. Анализ временных затрат на распознавание шумоподобных
сигналов устройствами быстрого поиска
3.4. Разработка рекомендаций по аппаратнопрограммной реализации устройств быстрого поиска
3.5. Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ЗАЩИТЫ УСТРОЙСТВ БЫСТРОГО ПОИСКА ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ ОТ ГАРМОНИЧЕСКИХ ПОМЕХ.
4.1. Постановка задачи
4.2. Анализ действия гармонических помех на устройство
быстрого поиска шумоподобных сигналов.
4.3. Разработка метода защиты устройства быстрого поиска шумоподобных сигналов от мощной гармонической помехи
4.4. Исследование эффективности устройства защиты от мощных гармонических помех.
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК АВТОРСКИХ ТРУДОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ВВЕДЕНИЕ


Целью диссертационной работы является разработка алгоритмов и устройств быстрого поиска шумоподобных сигналов при наличии белого гауссовского шума и мощных гармонических помех в цифровых системах передачи информации, обеспечивающих низкий уровень электромагнитной загрязненности и повышенную степень конфиденциальности. Проведение систематизации существующих ПСП, которая позволит обеспечить при проектировании цифровых СПИ обоснованный выбор ПСП на основе системного анализа их характеристик. Использование полученных результатов для анализа методов поиска ШПС и выбора метода, обеспечивающего сокращение времени поиска ШПС при допустимых технических затратах. Разработка алгоритма и устройства нелинейной фильтрации дискретного параметра ШПС, построенных на двоичных линейных рекуррентных последовательностях, базирующихся на представлении ПСП марковским процессом с конечным числом состояний, и синтеза на основе разработанного метода структуры устройства поиска ШПС при действии белого гауссовского шума. Разработка метода адаптивной фильтрации дискретного параметра ШПС, построенных на двоичных линейных рекуррентных последовательностях, и синтеза на его основе алгоритмов и структур УБП ШПС в условиях априорной неопределенности о времени появления ШПС, позволяющих сократить время поиска ШПС. Исследование механизма возникновения ошибок в адаптивном и неадаптивном УБП и помехоустойчивости разработанных устройств поиска в условиях действия белого гауссовского шума проведение количественного и качественного анализа статистических характеристик УБП. Разработка метода и устройства защиты УБП ШПС от мощной гармонической помехи и исследование эффективности устройства защиты. При теоретических исследованиях используются методы статистической теории связи, теории оптимальной нелинейной фильтрации, теории условных марковских процессов, математической статистики и методы статистического моделирования на ЭВМ. Результаты систематизации и системного анализа характеристик ПСП. Алгоритм и структура УБП, которые базируются на нелинейной фильтрации дискретного параметра ШПС и позволяют по сравнению со стандартным методом последовательной оценки символов сократить время поиска ШПС при небольших затратах технических ресурсов. Метод и структура адаптивной фильтрации дискретного параметра ШПС, обеспечивающие при отсутствии априорной информации о времени прихода искомого ШПС высокий уровень системных характеристик цифровых СПИ. Результаты количественного и качественного анализа помехоустойчивости и временных параметров УБП при наличии белого гауссовского шума. Метод защиты УБП от мощной гармонической помехи, основанный на свойстве нелинейного фильтра УБП обнаруживать гармоническую помеху за счет структурного отличия от искомого ШПС и оценивании цифровыми способами параметров помехи. Результаты исследований эффективности блока защиты УБП от мощной гармонической помехи. Проведенная систематизация ПСП обеспечивает при проектировании цифровых СПИ условий обоснованного выбора ПСП на основе системного анализа их характеристик и использование полученных результатов для выбора метода поиска ШПС, обеспечивающего сокращение времени поиска ШПС при невысоких аппаратурных затратах. Представление двоичных рекуррентных ПСП в виде цепи Маркова позволило расширить рамки применимости теории условных марковских процессов в задачах синтеза алгоритмов и устройств поиска ШПС и выразилось в расширении класса фильтруемых процессов. Разработанный метод адаптивной фильтрации дискретного параметра ШПС обеспечивает по сравнению со стандартным методом последовательной оценки символов сокращение времени поиска ШПС за счет повышения устойчивости режима фильтрации ШПС и снижения уровня ложных тревог. Полученные аналитические выражения позволяют быстро получать количественные оценки помехоустойчивости и времени распознавания ШПС. Разработанный метод защиты УБП от мощной гармонической помехи использует для ее обнаружения имеющиеся технические ресурсы УБП. Разработанные алгоритмы и структуры УБП позволяют применять ШПС для передачи информации в системах управления и контроля, что обеспечивает за счет снижения мощности передатчиков низкий уровень электромагнитной загрязненности и хорошую электромагнитную совместимость с другими системами, повышает степень конфиденциальности передаваемой информации.