Разработка алгоритмов и устройств поиска нескольких шумоподобных сигналов в системах передачи информации

• Автор: Прозоров, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 144 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОИСКА И СВОЙСТВА ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ.

1.1 Шумоподобные сигналы и их свойства.

1.2 Методы поиска шумоподобных сигналов

Выводы но главе 1 .

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ УСТРОЙСТВ ОДНОВРЕМЕННОГО

ОБНАРУЖЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ШПС, ПОСТРОЕННЫХ НА ОСНОВЕ МЛРП

2.1. Постановка задачи.

2.2. Уравнения фильтрации тзначных комбинаций состояний дискретного параметра ШПС.

2.3. Дискриминаторы типовых импульсных сигналов

2.3.1 Амплитудная манипуляция
2.3.2 Частотная манипуляция
2.3.3 Фазовая манипуляция
2.4. Синтез устройств распознавания ШПС
2.5. Синтез устройств одновременного обнаружения и распознавания нескольких ШПС с одинаковой энергией и длительностью
2.6. Помехоустойчивость ГГУ с РСФ при наличии белого гауссовского шума
2.6.1 Вероятность ложной тревоги
2.6.2 Вероятность пропуска сигнала
2.6.3 Вероятность искажения.
2.6.4 Ошибки распознавания ШПС
2.7. Временные характеристики поиска сигналов ПУ с РСФ.
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ СПИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ ОТ МОЩНЫХ ГАРМОНИЧЕСКИХ ПОМЕХ.
3.1. Помехи в системах передачи информации с шумоподобными сигналами.
3.2. Постановка задачи.
3.3. Поиск ШПС при воздействии гармонических помех.
3.4. Подавление гармонических помех в СПИ с ШПС
3.4.1 Обзор методов подавления сильнокоррелированных помех
3.4.2 Разработка устройств подавления мощных гармонических помех.
3.4.3 Подавление гармонических помех
3.4.4 Адаптивное подавление гармонических помех.
3.4.5 Подавление комплекса гармонических помех.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ СПИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ ОТ МОЩНЫХ ПОДОБНЫХ ПОМЕХ.
4.1. Постановка задачи
4.2. Поиск ШПС на фоне взаимных системных помех.
4.3. Поиск ШПС при действии мощной подобной помехи
4.4. Подавление мощных подобных помех.
4.4.1 Подавление подобных помех с использованием устройства на основе РСФ.
4.4.2 Подавление подобных помех с использованием адаптивного устройства быстрого поиска.
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В [,] показано, что для СПИ с ШПС наиболее опасными являются мощные гармонические помехи (ГП) и помехи, схожие по структуре с полезным сигналом, - подобные помехи (ПП). Режекция гармонических помех (ГП) возможна методами спектральной обработки сигналов с изменением области спектра обработки сигналов [,,]. Эти методы имеет недостатки связанные с малым динамическим диапазоном используемых компонентов - линий задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ) или приборах с зарядовой связью (ПЗС). ГП являются методы компенсации ГП. С целью предсказания отсчетов сигнала помехи могут использоваться фильтры с постоянными параметрами или адаптивные фильтры [,,-,-,1. В большинстве случаев в СПИ затруднительна организация источника сигнала слабо коррелированного с полезным сигналом и сильно коррелированного с помехой, что не позволяет использовать методы основанные на фильтрации помехи в дополнительном канале ПУ с ее последующей компенсацией. Требуется непосредственное выделение ГП из принимаемого сигнала. Так как сигнал на входе ПУ при наличии мощной ГП представляет собой медленно изменяющийся процесс "зашумленный" смесью ШПС и белого гауссовского шума, для выделения ГП можно использовать широко применяющиеся для решения аналогичных задач цифровые сглаживающие фильтры (ЦСФ) [,]. ЦСФ могут быть реализованы в виде трансверсальных (односторонних или двухсторонних) либо рекурсивных линейных или нелинейных фильтров. При частотной интерпретации ЦСФ являются цифровой реализацией ФНЧ. Применение устройства защиты от мощных ГП на основе трансвсрсального цифрового фильтра позволяет в существенной мере скомпенсировать влияние как одиночной мощной ГП, так и комплекса ГП. Глубина подавления ГП достигает и более дБ в зависимости от мощности широкополосного шума и мощности узкополосной помехи на входе ПУ []. Дополнительный выигрыш в отношении сигнал/помеха обеспечивается адаптацией устройства защиты от ГП к параметрам помехи. Задача подавления мощных подобных помех еще мало исследована [-]. В то же время, для поиска и оценки параметров системных, ретранслированных или постановочных помех, являющихся ШПС на основе МЛРП, можно использовать устройства поиска ШПС, аналогичные применяемым в основном канале ПУ. НУ. Ухудшение помехоустойчивости СПИ с ШПС происходит лишь при наличии структурных помех, значительно превышающих по мощности полезный сигнал, что упрощает задачу поиска и оценки параметров помех. В качестве устройств поиска подобных помех при этом могут эффективно использоваться устройства быстрого поиска [-]. Исследование ПУ с блоками дополнительной обработки сигнала на основе РСФ и на основе адаптивного нелинейного фильтра показало возможность ослабления ПП на и более дБ в зависимости от мощности белого шума на входе ПУ []. Целью диссертационной работы является разработка оптимальных алгоритмов и устройств обработки шумоподобных сигналов в системах передачи информации с кодовым разделением, обеспечивающих одновременное обнаружение и распознавание нескольких сигналов, и устройств защиты их от гармонических и подобных помех. Синтез устройств одновременного обнаружения и распознавания нескольких шумоподобных сигналов. Разработка методов защиты синтезированных устройств от мощных 1-армонических и подобных помех и анализ их эффективности. Для решения поставленных в работе задач используются методы теории оптимальной нелинейной фильтрации, теории условных марковских процессов, математической статистики и методы статистического моделирования на ЭВМ. Методы защиты систем передачи информации с шумоподобными сигналами от мощных гармонических и подобных помех и анализ их эффективности. На основе представления линейных рекуррентных последовательностей максимального периода с произвольным основанием, сложной цепью Маркова получены оптимальные алгоритмы фильтрации дискретного параметра шумоподобных сигналов . Синтезированные устройства одновременною поиска нескольких шумоподобных сигналов в системах передачи информации на фоне белого гауссовского шума обладают потенциальной помехоустойчивостью при меньшей структурной сложности и времени поиска сигналов по сравнению с известными оптимальными многоканальными устройствами.