Математическое моделирование ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов с требуемыми корреляционными характеристиками

• Автор: Черняк, Захар Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С КОДОВЫМ

РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 .Анализ принципа функционирования существующих

систем передачи информации с кодовым разделением каналов

1.2.Выбор критериев защищенности систем передачи

информации с кодовым разделением каналов.

1.3.Оценка защищенности существующих систем передачи

информации с кодовым разделением каналов.

1.4.Анализ путей повышения защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов и постановка

задач исследований.

2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОЦЕНКИ СТАТИСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ СИГНАЛОВ В АНСАМБЛЕ ДИСКРЕТНЫХ ОРТОГОНАЛЬНЫХ МНОГОУРОВНЕВЫХ СИГНАЛОВ
2.1. Математическая модель ансамбля дискретных ортогональных многоуровневых сигналов.
2.2. Оценка помехоустойчивости приема сложных сигналов с реальными корреляционными функциями.
2.3. Алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле дискретных ортогональных многоуровневых сигналов.
з
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ АНСАМБЛЕЙ ДИСКРЕТНИХ ОРТОГОНАЛЬНЫХ МНОГОУРОВНЕВЫХ СИГНАЛОВ И ИХ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
3.1. Метод полного перебора коэффициентов бидиагонапьной симметрической матрицы.
3.2. Метод случайного задания коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы.
3.3. Метод целенаправленного отбора ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов при случайном задании коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы блочного вида
3.3.1. Корреляционные свойства сигнала, состоящего
из двух частей.
3.3.2. Определение влияния знаковой структуры бидиагональной симметрической матрицы и абсолютной величины
е элементов.
3.3.3. Алгоритм построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов и их математическое моделирование.
3.4. Сравнительный анализ методов построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов
3.5. Сравнительная оценка структурной скрытности методов построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов
Выводы.
4. ОБОСНОВАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АНСАМБЛЕЙ ДИСКРЕТНЫХ ОРТОГОНАЛЬНЫХ МНОГОУРОВНЕВЫХ СИГНАЛОВ В ЗАЩИЩЕННОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ
4.1. Особенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов
4.2. Стохастический способ передачи информации в системе передачи информации с кодовым разделением каналов.
4.3.Сравнительный анализ системы передачи информации с кодовым разделением каналов стандарта сбшаОпе и системы передачи информации с кодовым разделением каналов со стохастической сменой ансамблей дискретных ортогональных сигналов
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список использованных источггаков
Приложение 1.
Приложение 2.
Основные обозначения и сокращения
АДОМУС ансамбль дискретных ортогональных многоуровневых сигналов
АД ОС ансамбль дискретных ортогональных сигналов
АКФ автокорреляционная функция
БДСМ бидиагональная симметрическая матрица
БС базовая станция
ВКФ взаимокорреляционная функция
ВФН взаимная функция неопределенности
МБП максимальный боковой пик
МВСОС метод векторного синтеза ортогональных сигналов мобильная станция
СКП псевдослучайная кодовая последовательность ПСП псевдослучайная последовательность СПИ система передачи информации
СПИ КРК система передачи информации с кодовым разделением каналов I сдвиговый регистр с линейными обратными связями ФН функция неопределенности 1ППС шумоподобный сигнал
V vi i ортогональные коды переменной длины
ВВЕДЕНИЕ


Программный комплекс, разработанный в математическом пакете МАТЬАВ, реализующий алгоритм случайного задания коэффициентов БДСМ и моделирования корреляционных свойств получаемых АДОМУС. Практические рекомендации по стохастическому применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов. Практическая значимость. Разработан метод и алгоритм целенаправленного отбора АДОМУС на основе блочного наращивания исходной БДСМ с заданным диапазоном корреляционных характеристик, которые могут быть использованы в СПИ КРК с повышенной структурной скрытностью. Данные результаты защищены тремя свидетельствами о государственной регистрации программы для ЭВМ. Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе теоретических результатов и формируемых на их основе выводов обеспечивается строгостью проводимых математических выкладок. Справедливость выводов относительно эффективности предложенных методов и алгоритмов подтверждена компьютерным моделированием в среде МАТЬАВ. Разработанный метод построения АДОМУС и алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций АДОМУС внедрены в учебный процесс Ставропольского военного института связи ракетных войск в ходе проведения занятий по дисциплине Системы цифровой радиосвязи, что подтверждено актом об использовании научных результатов в учебном процессе. Программный комплекс, реализующий алгоритм целенаправленного отбора АДОМУС на основе блочного наращивания БДСМ был использован в Ростовском институте системной интеграции и наукоемких технологий при составлении технического задания на опытноконструкторскую работу ТехнологияР и выполнении опытноконструкторской работы БарбарисИС, проводимых по созданию систем сотовой связи нового поколения, что подтверждено актом о внедрении результатов диссертационного исследования. Публикации. Основные материалы диссертационной работы опубликованы в печатных работах, из них 2 в научных журналах, рекомендованных ВАК, 3 в свидетельствах о государственной регистрации программы для ЭВМ. Алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле дискретных ортогональных многоуровневых сигналов. Метод и алгоритм целенаправленного отбора ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов на основе блочного наращивания исходной бидиагональной симметрической матрицы с заданным диапазоном корреляционных характеристик. Практические рекомендации по стохастическому применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 0 страницах основного текста, иллюстрируется рисунками и 7 таблицами и состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка используемых источников, содержащего 5 наименований и 2 приложений. Во введении сформулированы цель исследований и объект, обосновано наличие противоречия в практике и противоречия в теории, обоснован предмет исследований, сформулирована общая и частные задачи исследований, раскрыта научная новизна и практическая ценность результатов работы, их достоверность и обоснованность, приведены сведения о публикациях результатов исследований. В первом разделе последовательно проведен анализ функционирования существующих СПИ КРК, выбраны критерии защищенности СПИ КРК, произведена оценка существующих СПИ КРК, проанализированы пути повышения защищенности СПИ КРК и поставлены общие научные и частные задачи. Второй раздел посвящен решению первой частной научной задачи. В ней разработан алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в АДОМУС. Третий раздел посвящен решению второй частной научной задачи. Здесь разработан метод построения АДОМУС и произведено математическое моделирование получаемых ансамблей сигналов. Четвертый раздел содержит решение задачи по обоснованию практических рекомендаций по стохастическому применению АДОМУС в защищенной СПИ КРК. В заключении приведены основные научные и практические результаты исследований, а так же предложены возможные направления дальнейших исследований.