Оптимизация поиска сигналов связи и управления в задачах анализа скрытности

• Автор: Василенко, Олег Олегович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
В ведение
1. Исходные положения диссертационной работы
1.1. Предмет исследований
1.2. О поисковой процедуре
1.3. Определение скрытности
1.4. Первичные и вторичные события. Скрытность
первого и второго рода
1.5. Комплексное выражение скрытности
1.6. Цель и задачи работы
Выводы по первой главе
2. Задача оптимизации алгоритмов поиска радиосигналов
2.1. Модель процедуры двоичного поиска
2.2. Целевая функция оптимизации алгоритмов
двоичного поиска
Выводы по второй главе
3. Оптимизация структуры дерева двоичного поиска
3.1. Метод приведённых вероятностей
3.2. Планирование поиска с помощью выпуклого программирования
Выводы по третьей главе
4. Оптимизация алгоритмов двоичного поиска с
помощью динамического программирования
4.1. Уравнение Веллмана для задачи поиска
4.2. Оптимизация с учётом вероятностей
правильного результата поиска
4.3. Оценка вычислительных затрат метода
4.4. Влияние дискретизации ресурсов на точность результатов оптимизации
4.4.1. Влияние изменений условий оптимизации
на параметры измерений
4.4.2. Оценка погрешности результатов оптимизации поиска
Выводы по четвёртой главе
5. Квазиоптимальные методы планирования
двоичного поиска
5.1. Планирование двоичного поиска с помощью
методов префиксного кодирования

5.2. Квазиоптимальный метод построения алгоритмов
двоичного поиска с учётом затрат ресурсов
Выводы по пятой главе
6. Дополнительные сведения о задаче оптимизации алгоритмов двоичного поиска
6.1. Дуальность задач оптимизации при фиксированных ресурсах или доходе
6.2. Признак оптимальности последовательного поиска
Выводы по шестой главе
7. Пример оптимизации алгоритмов двоичного поиска:
поиск радиосигналов по частоте
7.1. Модель сигнала со случайной
центральной частотой спектра
7.2. Статистическая зависимость отсчётов случайного процесса при двоичном измерении
7.3. Планирование двоичного поиска и вычисление скрытности радиосигналов
7.4. Изменение скрытности с ростом ширины
спектра радиосигнала
7.5. Зависимость скрытности от мощности радиосигнала
7.6. Сравнительный анализ эффективности последовательного и дихотомического поиска
Выводы по седьмой главе
Приложение I. Эффективность использования результатов
поиска при наличии отстаточной неопределенности
П1.1. Зависимость точности локализации реасобытия от
остаточной неопределенности
П1.2. Сужение множества возможных состояний объекта
и эквивалентная задача воздействия
Приложение 2. Двоичные измерители для поиска
радиосигнала по частоте
П2.1. Идеальный двоичный измеритель для поиска
сигнала по частоте
П2.2. Двоичные измерения по энергетическим
характеристикам сигнала
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Актушлытвсть темы„ Характерной особенностью современных технологий является зависимость их эффективности от объёма и качества информационного обеспечения. Поэтому в настоящее время наблюдается существенный рост числа промышленных, коммерческих и специальных систем связи и управления (ССУ). Особое место в этом ряду занимают радиотехнические ССУ.
Наряду с известными достоинствами, радиотехнические ССУ все же не обеспечивают полной защиты от дистанционного регистрирования передаваемых сигналов и внешнего воздействия мешающих излучений. Поэтому помехозащищённость линий радиосвязи становится всё более актуальной задачей.
Различают две стороны этой проблемы. Первая - создание аппаратуры, как можно более устойчивой к помехам, в том числе - организованным. Вторая исходит из того, что эффективность радиопротиводействия работе ССУ зависит от соответствия помехи подавляемым сигналам. Для защиты ССУ в этих условиях должна обеспечиваться скрытность параметров сигналов связи и управления.
При разработке ССУ возникает задача выбора используемых сигналов. Важную роль в этом процессе играет анализ и сравнение по критерию скрытности.
Скрытность радиосигнала определяется затратами на его выявление при использовании наиболее эффективного алгоритма поиска. Поэтому практическое определение скрытности связано с решением задачи оптимизации поисковых алгоритмов.
Поиск в радиотехнике имеет свои особенности, связанные с большими по объёму арсеналами сигналов, кратковременностью их наблюдения, разнообразием вероятностных распределений; действием в каналах естественных и преднамеренных помех.
Вопрос разработки методов оптимизации алгоритмов поиска сигналов ССУ в настоящее время развит недостаточно полно. При решении задач организации поиска радиосигналов часто применяются допущения, которые не дают возможности говорить о близости результата к оптимальному. Расчёты выполняются применительно к искусственно ограниченным типам алгоритмов поиска, привязываются к конкретным разведывательным устройствам, что тем более лишает их общности, а иногда и объективности.

3.2, Планирование поиска с помощью выпуклого программирования
Один из параметров поиска: число измерений - является дискретной величиной. Это обстоятельство мешает применению для планирования поиска методов нахождения экстремума, разработанных математическим анализом. В то же время, возможность использования непрерывного представления данных оптимизационной задачи обладает очевидными преимуществами: становится доступным получение результатов в аналитическом виде, появляется наглядность используемых выражений, снижаются вычислительные затраты при осуществлении оптимизации.
Можно предположить, что ослабляя требования к величинам, описывающим количества измерений, посчитав их непрерывными в заданной области, и, решая задачу оптимизации аналитическими методами, будет получен результат, близкий, по расстоянию в эвклидовом пространстве, к оптимальному для исходной задачи планирования ДШ. Осуществление последующего перехода от полученных непрерывных значений параметров АДП к дискретным позволит завершить построение алгоритма поиска.
Пусть, как и в предыдущем разделе, вероятности правильного результата всех ДИ, составляющих процедуру поиска, одинаковы и равны и». Это условие позволяет с лёгкостью определять вероятность безошибочного завершения поиска в зависимости от реасобытия. Для г - го события (1 — она равна и/ц где /,
количество осуществляемых при его поиске измерений.
В рассматриваемом случае удобнее исследовать задачу построения поискового алгоритма в соответствие с критерием максимума вероятности правильного окончания поиска. Этот алгоритм будет близок к оптимальному по критерию минимума остаточной неопределенности при равновероятных возможных событиях.
Но и в случае невыполнения этого условия, как нетрудно убедиться, вынесение за знак суммы /тЛ нормирующего множителя, по аналогии с методом приведённых вероятностей, позволяет считать коэффициенты перед И7,- вероятностями некоторого множества возможных событий. Поэтому, для оптимизации АДП оказывается достаточным решить задачу с целевой функцией в виде