Разработка эффективных по многим показателям качества процедур синтеза фазо- и частотноманипулированных сигналов в радиотехнических системах

• Автор: Бодров, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 157 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ ДИСКРЕТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДЛЯ ФАЗО- И
ЧАСТОТНОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
1.1. Вводные замечания
1.2. Процедуры многокритериального синтеза систем дискретных последовательностей для фазоманипулированных сигналов.
1.2.1. Синтез систем дискретных последовательностей для фазоманипулированных сигналов с минимальными вероятностью ошибки и уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции
1.2.2. Многокритериальный синтез систем дискретных последовательностей для фазоманипулированных сигналов по корреляционному и спектральному критерию
1.3. Процедуры многокритериального синтеза дискретных последовательностей для фазоманипулированных сигналов с большой базой
1.3.1. Многокритериальный синтез дискретных последовательностей для фазоманипулированных сигналов с большой базой на основе прямого метода
1.3.2. Многокритериальный синтез дискретных последовательностей для фазоманипулированных сигналов с большой базой на основе составных последовательностей
1.4. Процедуры многокритериального синтеза дискретных последовательностей для частотноманипулированных сигналов
1.5. Выводы
2. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ ФОРМЫ ЭЛЕМЕНТАРНОГО И ФАЗОВОГО ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ И ЧАСТОТНОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
2.1. Вводные замечания
2.2. Многокритериальный синтез модулирующей функции для фазоманипулированных сигналов
2.3. Регуляризация решений задачи синтеза модулирующей функции для фазоманипулированных сигналов
2.4. Применение метода регуляризации для синтеза фазового импульса частотноманипулированных сигналов с непрерывной фазой
2.5. Выводы
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ АЛГОРИТМОВ
МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО СИНТЕЗА И ОБРАБОТКИ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ И
ЧАСТОТНОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
3.1. Вводные замечания
3.2. Применение алгоритмов многокритериального синтеза сигналов для систем МС-СРМА
3.3. Алгоритм весовой обработки фазоманипулированных сигналов
3.4. Исследование разрядности квантования на точность представления ЧМнНФ сигнала
3.5. Программно-аппаратная реализация устройства формирования частотноманипулированных сигналов
3.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Список условных обозначений, аббревиатур и сокращений
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Программное обеспечение устройства формирования дискретных
последовательностей для ЧМн сигналов
ПРИЛОЖЕНИЕ III
Копии актов о внедрении результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Качество и эффективность функционирования различных радиотехнических систем (РТС) в значительной степени определяется видом используемых сигналов и их качественными характеристиками. В современных радиолокационных и радионавигационных системах, а также системах передачи информации наибольшее распространение получили сложные дискретные сигналы, позволяющие устранить противоречие между требованиями одновременного разрешения по дальности и скорости, повысить помехоустойчивость, а также энергетическую и структурную скрытность систем. Основной задачей при этом является разработка процедур синтеза сигналов, обладающих требуемыми свойствами. Весомый вклад в этой области внесли как отечественные ученые - Варакин JI.E., Вакман Д.Е., Ширман Я.Д., Седлецкий P.M., Смирнов Н.И., Гантмахер В.Е. и др. [1...14], так и зарубежные - Вудворт Ф.М., Кук Ч., Бернфельд М., Френке Л.Е., Диксон Р.К. и др. [15...19].
Известные процедуры синтеза сложных дискретных сигналов используют, как правило, один, реже два показателя качества, позволяющие получить заданные корреляционные, либо спектральные характеристики, но не гарантирующие обеспечение других не менее важных требований. В зависимости от области применения требуется синтезировать сигналы с различным уровнем значимости показателей качества. Наиболее широкое распространение в современных РТС получили фазоманипулированные (ФМн) и частот-номанипулированные (ЧМн) сигналы. Так в системах передачи данных наиболее остро стоит вопрос синтеза систем сложных ФМн и ЧМн сигналов с минимальной вероятностью ошибки приема символа и хорошими корреляционными свойствами. Данное обстоятельство показывает необходимость синтеза системы сложных дискретных сигналов в целом, с учетом их влияния друг на друга. В радиолокационных системах основное требование, предъявляемое к сигналам, связано с обеспечением заданной разрешающей

Анализ вероятности ошибки для системы сигналов, синтезированных с помощью функционалов (1.8) и (1.9) показывает, что данные критерии менее эффективны, чем критерии (1.2), (1.3) и (1.4). Так, значения вероятности ошибки при отношении сигнал-помеха ц = 4 для функционала (1.8) составляет в среднем Рош =7.4-10"5, а для функционала (1.9) - Рош = 6.97 -10~5. Таким образом, использование функционалов (1.8) и (1.9) приводит к увеличению вероятности ошибки Рош на 30...50% по сравнению с функционалами (1.2), (1.3) и (1.4). Однако, с другой стороны, позволяет получить ФМн сигналы с заданной формой СПМ или обеспечивает дополнительное ослабление действия узкополосных помех.
1.3. ПРОЦЕДУРЫ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО СИНТЕЗА ДИСКРЕТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДЛЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С БОЛЬШОЙ БАЗОЙ
1.3.1. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ ДИСКРЕТНЫХ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДЛЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С БОЛЬШОЙ БАЗОЙ НА ОСНОВЕ ПРЯМОГО МЕТОДА
ФМн сигналы с базой В > 500 находят широкое применение в различных областях радиолокации, радионавигации, а также системах передачи информации. В области морской радиолокации при построении корабельных РЛС (например, «Океан-А» и «Океан-Б») для повышения скрытности работы и помехоустойчивости к помехам вида отражений от взволнованной морской поверхности и гидрометеообразований используют сложные сигналы с большой базой. При дистанционном зондировании земной поверхности, необходимом в геофизике, океанологии, метеорологии, применение сложных сигналов с большой базой позволяет получать радиолокационное изображение Земли с высоким разрешением в любое время суток независимо от метеоусловий, что реализовано на спутниках «Беаэа^А», космических кораблях