Разработка и исследование алгоритма функционирования системы передачи дискретной информации по загруженным каналам связи

• Автор: Чувашов, Анатолий Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1.Математическая модель дополнительного канала
1.1 .Искажения сигналов в канале связи
1.2.Математическая модель нелинейных фазовых искажений в ионосферном канале декаметрового диапазона
1.3.Математическая модель сигналов и помех
1.4.Выводы по главе
Глава 2.Разработка алгоритма приема широкополосных сигналов в
дополнительном канале связи
2.1 .Методы приема широкополосных сигналов
2.2.Синтез цифрового оптимального алгоритма приема широкополосных сигналов в условиях неравномерности спектра аддитивных помех и нелинейных фазовых искажений
2.3.Исследование численных значений показателей качества синтезированного алгоритма приема широкополосных сигналов в дополнительном канале
2.4.Синтез алгоритма оценки дискретного энергетического спектра аддитивной помехи
2.5.Оценка нелинейных фазовых искажений при квадратичной
аппроксимации
2.6.Исследование влияния неидеальности автокорреляционной функции широкополосного сигнала на качество оценки нелинейных фазовых искажений
2.7.Разработка алгоритма оценки нелинейных фазовых искажений путем анализа фазового спектра аддитивной смеси
2.8.Оценка потерь при использовании цифровой обработки в
дополнительном канале

2.9.Выводы по главе
Глава 3.Синтез алгоритма функционирования системы
синхронизации широкополосного сигнала в дополнительном
канале
31 -Задачи системы синхронизации в дополнительном канале
3.2.Обнаружение широкополосных сигналов в дополнительном
канале
3-3.Разработка алгоритма функционирования системы синхронизации
3.4.Выводы по главе
Глава 4.Моделирование системы передачи дискретной информации с шумоподобными сигналами, использующей загруженный канал
4.1 .Постановка задачи моделирования системы передачи сигналов по загруженному каналу
4.2.Моделирование сигналов и помех
4.3.Имитационное моделирование алгоритмов приема сообщений с оцениванием уровня нелинейных фазовых искажений
4.4.Выбор исходных данных для моделирования системы передачи сигналов по дополнительному каналу
4.5.Статистическая обработка результатов моделирования
4.6. Анализ результатов моделирования
4.7.Выводы по главе
Общие выводы
Литература
Приложение 1. Дискретное преобразование Фурье нормальной
помехи с неравномерным спектром
Приложение 2. Акт об использовании результатов диссертационной работы
Введение

Широко распространенные способы передачи дискретной информации с использованием простых сигналов в значительной мере исчерпали ресурс многих практически важных диапазонов частот. Поэтому работа систем связи в этих диапазонах сопровождается значительньми взаимными помехами [51; 101 ]. Общее стремление сохранить уровень качества связи на удовлетворительном уровне, как правило, реализуется увеличением отношения сигнал / помеха на входе приемника за счет роста мощности излучаемого сигнала, что приводит к неуклонному росту мощности передатчиков и уровней взаимных помех [51 ;98; 120].
В настоящее время существует возможность повышения загрузки диапазонов на основе использования сигналов с низкой спектральной плотностью, применение которых не связано с существенным ростом помех работе действующих систем связи [98]. Широкополосные (или шумоподобные) сигналы (ШПС), обеспечивают потенциальную возможность приема дискретной информации с высокой достоверностью в условиях, когда мощность помех, действующих в полосе частот сигнала, существенно превышает мощность ШПС [18; 19], что дает возможность осуществлять передачу информации при относительно низкой спектральной плотности сигнала. Это позволяет организовывать передачу дополнительной дискретной информации по каналам, загруженным передачей других сообщений, без существенного влияния на качество функционирования догружаемого канала [104].
Прием ШПС связан с использованием больших объемов априорной информации (определяемых величиной базы сигнала [19]), что, в сочетании с относительно низким уровнем спектральной плотности, характерным для режима догрузки, обеспечивает высокую степень защиты информации, передаваемой по дополнительному каналу, от несанкционированного доступа [103; 104]. Степень защиты дискретной информации от несанкционированного доступа в дополнительном канале значительно превосходит этот показатель систем передачи с простыми сигналами, где защита обеспечивается только кодированием [17;21;40;77;98]. Поэтому дополнительный канал перспективен для передачи информации, несанкционированный доступ к которой должен быть максимально ограничен.
Однако в настоящее время реализация дополнительного канала затруднена по следующим причинам.

где использовано соотношение
Ся(к,<р,в) = Ся(к,в)-е-».
(2.4)
Ситуация, когда начальная фаза ШПС <р известна на приемном конце линии связи, довольно редко реализуется в реальных условиях [ 17; 18; 104]. Как правило, данный параметр также является случайной неизвестной величиной, оценивание которой при энергетических характеристиках дополнительного канала затруднительно. Поэтому необходимо располагать правилом решений, инвариантным к фазовому сдвигу ШПС.
При неизвестной начальной фазе ШПС

™{{сх (к)}/5,') = $™(<РМСХ (к)/Б(,(р)й(р
(2.5)
Неизвестная начальная фаза, как правило, равномерно распределена в интервале от 0 до 2 л. Тогда

х ехр
[сх (к) - цСх (к, в) со(р- /лС51 (к, в) бш ср

С(к)
[с" (к) - /иСх (к, в) соя <р - /лС' {к, 9) эт <р
О(к) при С(к) Ф 0 ,
(2.6)
Выражение (2.6) преобразуем:
>г({сЛ.да}/5,)
П С(к)

Сх{к)г+цгС81{к)2
С(к)

2 п Г Г
/ехр Ие

Сх{к)-Ся{к,в)
О(к)

йср

(2.7)