автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Алгоритмы повышения эффективности систем связи и мониторинга коротковолнового диапазона

На п{мвахрукописи

КОРНЕЕВ ДМИТРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

АЛГОРИТМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ СВЯЗИ И МОНИТОРИНГА КОРОТКОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА

Специальность 05.12.04 - радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2009

003488357

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» (ГО У В ПО «ОмГТУ») на кафедре «Средства связи и информационная безопасность».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Майстренко Василий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пальчун Юрий Анатольевич

кандидат технических наук Завьялов Сергей Анатольевич

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Омский научно-исследовательский институт приборостроения» (ФГУП «ОНИИП»)

Защита диссертации состоится «23» декабря 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.01 при Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира, дом 11, аудитория 8-421.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира, дом 11, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.178.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Автореферат разослан «23» ноября 2009 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.178.01 доктор технических наук, доцент

В. Л. Хазан

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Широко известно, что коротковолновая радиосвязь играет важную роль при передаче информации на дальние и сверхдальние расстояния. Конкуренцию в решении подобных задач могут составлять лишь спутниковые системы связи, которые обладают большей пропускной способностью канала связи, а также большей надежностью передачи информации.

Неоднократно высказывались предположения о вытеснении коротковолновой связи другими более надежными и скоростными видами связи. Однако такого не произошло в силу того, что коротковолновые системы связи обладают такими важными особенностями как высокая живучесть, сравнительная простота и малая стоимость создания и обслуживания. Эти особенности делают коротковолновые системы незаменимыми при резервировании других систем связи; при связи на сверхдальних расстояниях.

Показательно то, что коротковолновая связь занимает важное место в системе военной радиосвязи стран НАТО (Глобальная коротковолновая система связи).

Таким образом, актуальным представляется вопрос о развертывании коротковолновой системы связи на территории России. Подобная система будет способна решить вопрос связи на территориях с малой плотностью населения, решить вопрос резервной системы связи, обладая при этом высокой экономической эффективностью. Кроме того, на базе подобной системы связи возможна организация многоцелевых систем мониторинга, охватывающих всю территорию страны.

Учитывая все вышеизложенное, следует признать актуальной задачу разработки алгоритмов, повышающих эффективность коротковолновых систем связи. Данная диссертационная работа посвящена разработке подобных алгоритмов.

Цель работы

Целью диссертационной работы является разработка алгоритмов, улучшающих технические и экономические характеристики систем связи КВ диапазона.

Задачи исследования

- Разработка алгоритма и программы для решения задачи размещения базовых станций коротковолновой системы связи.

- Разработка алгоритма нахождения коэффициента исправного действия при приеме в условиях разнесенного приема, в частности, при регионально-разнесенном и частотно разнесенном приеме в коротковолновом канале связи при коррелированных в среднем разнесенных каналах.

- Разработка алгоритма для устранения явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи, без последующей необходимости использования избыточного кодирования.

Методы исследований

Работа проведена с использованием, методов имитационно-аналитического моделирования. Решения задач базируются на экспериментальных данных и известных теоретических положениях дискретного анализа и исследования операций, теории разностных методов, теории передачи дискретных сообщений, теории случайных процессов и математической статистики, теории методов разнесенного приема и математического моделирования. Научная новизна Научной новизной обладают:

1. Гибридный алгоритм решения задачи размещения базовых станций коротковолновых систем связи.

2. Алгоритм определения коэффициента исправного действия при разнесенном приеме в коротковолновом канале связи при коррелированных разнесенных каналах.

3. Алгоритм передачи информации по фазоманипулированному каналу связи, который позволяет избавиться от явления «обратная работа», без последующего использования избыточных кодов для обнаружения сдвоенных ошибок, что увеличивает пропускную способность канала связи.

Практическая ценность

Результаты работы использовались при проведении следующих НИОКР:

- «Разработка системы связи в СВ диапазоне для подвижных абонентов».

- «Теоретическое обоснование и моделирование сети коротковолновой радиосвязи для автоматической передачи корректирующих кодов и координат подвижных объектов навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС».

Основные научные положения, защищаемые автором

1. Гибридный алгоритм для решения задачи размещения базовых станций коротковолновых систем связи, отличающийся простой математической моделью и эффективностью при решении поставленной задачи.

2. Алгоритм определения коэффициента исправного действия при разнесенном приеме в коротковолновом канапе связи, отличающийся тем, что учитывается корреляция в разнесенных каналах.

3. Алгоритм передачи информации по фазоманипулированному каналу связи, который позволяет избавиться от явления «обратная работа», без последующего использования избыточных кодов.

Достоверность научных результатов

Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, их адекватностью по известным критериям оценки изучаемых процессов, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента, а также с результатами исследований других авторов.

Для определения достоверности результатов полученных в ходе выполнения диссертационной работы, было проведено специальное исследование.

Личный вклад автора

Автором выполнен основной объем исследований: постановка задач исследования, разработка и реализация алгоритмов в программной среде, проведение вычислительных экспериментов, анализ и обобщение полученных данных, проведен расчет технико-экономической эффективности разработанных решений, сформулированы основные положения диссертации, составляющие её новизну и практическую значимость. Апробация работы

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях:

- IV Международный технологический конгресс, г. Омск, 2007.

- XIII Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь», г. Воронеж, 2007.

- International Conference on computational Technologies in Electrical And Electronics Engineering, г. Новосибирск, 2008.

- Ill Межрегиональный информационный конгресс «МИК-2008», г. Омск, 2008.

- Всероссийская научно-техническая конференция «Россия молодая: передовые технологии в промышленность», г. Омск, 2008. Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 8 публикациях, 2 из которых в журналах одобренных ВАК. Объем и структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, включающего 120 наименований, и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение диссертации отражает актуальность проблем, которым посвящена диссертация, также указаны цели и методы исследования, дано обоснование научной новизны защищаемых положений, отмечена практическая ценность работы.

Первая глава диссертации посвящена исследованию вопроса оптимизации расположения базовых ретрансляторов коротковолновой системы связи.

При проектировании мобильных систем связи необходимо решать задачу оптимизации положения базовых станций в зоне обслуживания. Оптимальным считается такое положение станций, при котором заданный уровень качества сигнала обеспечивается в любой точке зоны обслуживания при минимальном числе базовых станций. Использование методов оптимизации для решения подобных задач позволяет значительно сократить суммарные издержки на реализацию различных систем связи.

Задачу размещения базовых станций можно рассматривать как задачу о покрытии множества, которая формулируется следующим образом. Существует некоторое множество V и система его подмножеств Я. Необходимо найти семейство подмножеств С с 5 наименьшей мощности, объединением которых является и.

Содержательная постановка задачи размещения базовых станций

Задано множество пунктов возможного размещения базовых станций 1 (\1\ = т) на территории и. Заданы размер и форма зоны действия базовой станции. Необходимо найти минимальное количество и такой план размещения станций, при котором площадь покрытия территории V зоной действия системы связи будет не менее заданной.

Введем следующие обозначения: т - число пунктов возможного размещения базовых станций; / - номер пункта размещения, г е 1 = {1,..., т);

п - число пунктов потребления услуг коротковолновой связи; ./-номер пункта потребления, jeJ = {1,...,и};

N - количество пунктов /', обслуживаемых системой связи, при котором считается, что задача покрытия решена, _/ е У;

И, если базовая станция, находящаяся в пункте /, обслуживает пункт _/';

а..

V [0, в противном случае, г е /, j е Переменные задачи: 1, если базовая статья установлена в пункте i, i е. I;

л\ ■

' (0, в противном случае.

С использованием введенных обозначений, задача оптимального размещения базовых станций рассматривается как задача о покрытии множества и ее математическая модель может быть записана следующим образом:

F(x)~ I х.-»min (1)

/е/

I I a -Xj>N; (2)

ie/jeJ J

auе{0,1},*,,e{0,\},ieJJeJ. (3)

Целевая функция (1) показывает количество установленных базовых станций. Условие (2) гарантирует покрытие заданной территории.

В диссертационной работе для решения задачи (1)-(3) предложены жадный алгоритм и два гибридных алгоритма. В ходе тестовых задач наилучшие результаты показал второй гибридный алгоритм (ГА2).

Второй гибридный алгоритм (ГА2) Шаг1. В качестве начального выбираем решение * = (0,...,0), т.е. ни одной базовой станции не установлено. Матрицу покрытия территории P-(Pij) полагаем равной матрице обслуживания A = (av), iel, jsJ.

Шаг 2. Строим вектор b размерности т, такой что 6, = рц ,ie/. Таким

j-i

образом /-й элемент вектора b равен количеству пунктов j, обслуживаемых базовой станцией, установленной в пункте /. Шаг 3. Находим пункт к, для которого Ьк = шах Ь,, к е /.

Шаг 4. Полагаем хк. -1, т.е. устанавливаем базовую станцию в пункт к,

получаем новое решение х'. Шаг 5. Изменяем матрицу р покрытия территории /;' = (рч - pkj)mod2, ie /,

j e J, получаем новую матрицу /•". Шаг 6. Для решения х' строим следующую окрестность fi. Для каждого пункта /, такого что д,' = 1, iei, выбирается h штук пунктов с/, для которых d = mindn,qel.

Ч Ici

Шаг 7. В полученной окрестности находим новое решение х", для которого S Z Рц 'х" будет максимальна.

ie/ jeJ

m л

Шаг 8. Если ХХл, • - Л'' > то переходим на Шаг 2, в противном случае на Шаг Р.

Шаг 9. В качестве лучшего выбирается решение, полученное на Шаге 6. Алгоритм заканчивает работу. Разработанный алгоритм отличается простой математической моделью и эффективностью при решении поставленной задачи.

В ходе эксперимента по тестированию алгоритма решалась задача о покрытии территории России зоной действия коротковолновой системы связи. В ходе эксперимента выяснилось, что с учетом критерия «цена-площадь покрытия» наиболее целесообразным является установка пяти базовых станций. При этом зона действия системы связи распространяется приблизительно на 96% площади России.

Вторая глава диссертации посвящена исследованию коэффициента исправного действия в коротковолновом канале связи.

Как известно, для борьбы с замираниями в каналах связи существует множество методов, так называемого, разнесенного приема. Разнесенный прием играет большую роль в борьбе как с замираниями в каналах связи, так и с влиянием аддитивных помех от посторонних радиостанций.

Цель данной главы - исследование коэффициента исправного действия коротковолнового канала связи при разнесенном приеме сигналов. При этом использовалась модель коротковолнового канапа связи и модель разнесенного приема.

Если каналы связи некоррелированные, то, зная коэффициент исправного действия (КИДО одного индивидуального канала связи, легко определить КИД, п разнесенных каналов связи:

КИДп=1-(1-КИД1)п (4)

Однако, при частотном и региональном разнесении каналы в среднем коррелированны, так как имеют одинаковые средние значения уровней сигналов вследствие медленных замираний.

Представляет практический интерес определить энергетические потери,' которые имеют место в реальной ситуации, отличающейся от описываемой уравнением (4).

Исследования надежности передачи сообщений по КВ КС с разнесенным приемом сигналов проводилось методом имитационно-аналитического моделирования разнесенного приема в коротковолновом канале связи. При моделировании разнесенного приема рассматривалась следующая ситуация. Пусть имеется 1, 2 й 4 разнесенных коротковолновых приемных центра (пространственно-разнесенный прием). При этом передача ведется в режиме частотной телеграфии с большой девиацией частоты (частотно-разнесенный прием). Рассматривалось 2 случая: средний уровень амплитуд во всех каналах различен и распределен независимо по логарифмически-

нормальному закону (каналы связи некоррелированы) и каналы связи имеют одинаковый средний уровень сигналов, который также распределен по логарифмически-нормальному закону. Результаты моделирования этих двух вариантов приведены на рисунках 1а и 1 б соответственно.

- Л Т:---1 приемник:

....../• -------- ~ ' /

/ /

/ * /

/ /

/

/

/ /

;/ /

/

>

.......

-20 -15 -10-5 0 5 10 Мощность, дБ

15 20

----2 приемника: ---4 приемчика.

9»

90-

¡50 '

10

) ..... ✓ /

/

;............ ........./

/

✓ / /

( / .....У / 7;;;;

/.....

1......../ /

:---------- —- — ...........

;--....... ............

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 Мощность, дБ

Рис. 1а. КПД КВ КС при I, 2 и 4 приемных устройствах (некоррелированные КС)

Рис. 16. КПД КВ КС при 1, 2 и 4 приемных устройствах (коррелированные в среднем КС) . ,

Как видно из графиков, при различных условиях разнесенного приема можно получить различный выигрыш по мощности. В случае коррелированных в среднем каналах связи, энергетический выигрыш несколько уступает энергетическому выигрышу при некоррелированных каналах. Однако в любом случае выигрыш по мощности порядка 10 дБ за счет одного дополнительного приемного центра экономически намного выгоднее увеличения мощности передатчика в 10 раз.

В третьей главе исследовалось проблема «обратной работы» в фазоманипулированном канале связи.

При классической п-позиционной фазовой манипуляции (ФМ), когда возможные значения начальных фаз сигнала кратны 360°/п, на приемной стороне радиолинии нет возможности однозначно идентифицировать значения фаз, которые равны к-360% при 0 <к < (п - ]). Это объясняется тем, что любое из п значений фазы сигнала на приемной стороне радиолинии может быть принято за нулевое, что приводит к неверной фазовой синхронизации приемника. Например, при двухпозиционной ФМ п = 2, и в этом случае на приемной стороне радиолинии можно наблюдать, так называемую, "обратную работу", когда решение "единица" выносится при передаче символа "ноль" и решение "ноль" выносится при передаче символа "единица".

Широко известен способ приема ФМ сигналов - относительная фазовая манипуляция (ОФМ). При ОФМ необходимо использовать избыточные коды, способные обнаруживать и исправлять как одиночные, так и двойные смежные ошибки. Это требует дополнительной кодовой избыточности и приводит к соответствующему снижению скорости передачи сообщений.

В главе рассматривается алгоритм передачи сообщений методом фазовой манипуляции, в котором при приеме сообщений объединяются задачи обнаружения ошибок с одновременным обнаружением возможной неверной фазовой синхронизации и достоверного декодирования сообщения.

Суть алгоритма хорошо отражает следующий пример. Пусть кодом КОИ-7 передается методом двухпозиционной фазовой манипуляции сообщение "Фазовая манипуляция". Кодируем это сообщение, и добавляем избыточный символ проверки на четность «единиц»:

Таблица 1 .Кодированное сообщение с проверкой на четность битов

Ф а 3 0 в а я м а н и п у л я Ц и я

о о 1 | 1—* , . о 1—1 1 . о . о о , , .

о «—- о о о о о (—* о о о о о »-1 о о

>-* о о 1—1 Н-* о о о о о о р—1 о о о о

о о 1—1 к—1 о о о о »—а о * и-* о о о о о

о о »—л о о 1—1 о о о о о г— о 1—1 о о и—*

г— о о о о о о »—1 о о о о о о о о о о о

»—* о ^ к™4

о о о - о Н-1 о о о - о о

В случае, когда происходит фазовая рассинхронизация, на выходе демодулятора имеет место следующая последовательность символов: Таблица 2. Сообщение при «обратной работе»

Очевидно, что правило проверки на "четность" "единиц" в этом случае не нарушается и приемник, не обнаружив ошибок, вынужден принять сообщение, которое не несет никакой информации.

Если же производится проверка на "четность" элементов текущего знака плюс один элемент, заимствованный у предыдущей кодовой комбинации, то кодовая последовательность выглядит следующим образом:

Таблица 3. Кодированное сообщение с заимствованием

о _ о Г-* 1 . о _ о о о 1 .

1—» о м* о о о о о о о о о о о о

о о > 1—» о о о и—1 о 1—1 о о »—» * о о о о

О о >— о о о о (—1 о о о * о о к—* о

о о о 1 о м« о о о о о о о о ^

1—. о о о о о о о о о о о о о о о о о

1—1 о **■ ^ 1—4 1—1

о о о о о - о о о о - - - о - о - о

Если в этом случае происходит фазовая рассинхронизация и имеет место "обратная работа", то на выходе демодулятора реализуется следующая последовательность символов:

Таблица 4. Кодированное сообщение с заимствованием при «обратной работе»

о о

о о

Проверяя на приемном конце эту последовательность символов на "четность" числа "единиц" в каждой кодовой комбинации с учетом заимствованного у предыдущего знака восьмого элемента, можно видеть, что абсолютно во всех знаках в данном сообщении не выполняется условие четности "единиц". В этом случае все сообщение может быть инвертировано и после этого декодировано совершенно верно. При этом нет необходимости

использовать избыточное кодирование, что увеличивает пропускную способность канала связи (в примере один символ предается восемью битами, а не девятью, как если бы он передавался с помощью ОФТ).

Предлагаемый алгоритм передачи сообщений методом ФМ был проверен для двукратной ФМ на компьютерной имитационной модели и полностью подтвердил свою работоспособность.

В четвертой главе рассматривается вопрос тестирования программ, разработанных в ходе выполнения диссертационной работы. Тестирование проводилось по схеме функционального тестирования «черного ящика». Таким образом, тестированию подвергалась не только реализация алгоритмов в программной среде, но и сами алгоритмы.

Объектом тестирования послужили три программы: программа расстановки базовых станций, программа моделирования разнесенного приема в коротковолновом канале связи, программа проверки алгоритма передачи информации в фазоманипулированном канале связи.

Для программы расстановки базовых станций и программы проверки алгоритма передачи информации в фазоманипулированном канале связи были разработаны тестовые задачи малой размерности, которые решались с помощью данных программ, а также аналитически. Набор тестовых задач был разработан вручную; все разработанные программы и алгоритмы успешно прошли тестирование.

Результаты работы программы моделирования разнесенного приема в коротковолновом канале связи сравнивались с ранее известными данными натурных экспериментов, с результатами, полученными в результате аналитических вычислений; при сравнении результаты совпали, что говорит о правильной реализации программы, а, следовательно, и алгоритма определения КИД при разнесенном приеме.

Также в четвертой главе дана оценка технико-экономической эффективности разработанных в процессе выполнения диссертационной

работы алгоритмов. При этом под технико-экономической эффективностью понимается относительный показатель, соизмеряющий полученный эффект с затратами или ресурсами, использованными для этого эффекта.

Для расчета эффективности Ес разработанных алгоритмов использовалась следующая формула:

ЕС=Е'/Е (5)

Е- эффективность коротковолновой системы связи;

Е' - эффективность коротковолновой системы связи после применения разработанных алгоритмов.

В результате расчета выяснилось, что эффективность коротковолновой системы связи после применения разработанных алгоритмов повышается приблизительно в 1,3 раз. Естественно, что такой расчет эффективности нельзя считать точным, однако он даёт неплохую технико-экономическую оценку эффективности разработанных технических решений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Построена математическая модель задачи размещения базовых станций коротковолновой системы связи.

2. Разработано и реализовано три алгоритма для решения поставленной задачи (жадный алгоритм и два гибридных).

3. Проведен вычислительный эксперимент для двух серий тестовых задач.

4. В ходе решения тестовых задач выяснилось, что второй гибридный алгоритм дает наилучшие результаты при решении задачи размещения базовых станций.

5. Построена модель разнесенного приема в коротковолновом канале связи.

6. Разработана и реализована программа имитации разнесенного приема.

7. Проведен вычислительный эксперимент для коррелированных и некоррелированных разнесенных каналов.

8. Получены значения коэффициента исправного действия коротковолнового канала связи при разнесенном приеме при коррелированных разнесенных каналах.

9. Разработан алгоритм кодирования для устранения явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи; разработана и реализована программа апробации предложенного алгоритма.

10. Проведен вычислительный эксперимент, в ходе которого выяснилось, что предложенный алгоритм кодирования устраняет явление «обратная работа» без группирования ошибок.

П. Дана оценка технико-экономической эффективности разработанных алгоритмов. Выяснилось, что эффективность коротковолновой системы связи после применения разработанных алгоритмов повышается приблизительно в 1,3 раз.

Основное содержание диссертации и результаты исследований отражены в следующих публикациях автора

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Хазан В.Л., Федосов Д.В., Корнеев Д.А. Способ передачи дискретных сообщений по каналам с фазовой манипуляцией // Электросвязь. - 2009. -№2.-С. 33-38.

2. Корнеев Д.А. Территориальное планирование системы коротковолновой связи II Вестник академии военных наук. - 2009. - № 3. - С. 139-142.

3. (В печати) Хазан В.Л., Федосов Д.В., Корнеев Д.А. Исследование надежности передачи сообщений по КВ каналам связи при частотно-разнесенном и регионально-разнесенном приеме сигналов // Омский научный вестник. - 2009. - № 2.

Публикации в других изданиях:

1. Корнеев Д.А. «Обратная работа» в фазоманипулированных каналах связи // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии в промышленность». - Омск, 2008. - С. 50-54.

2. Корнеев Д.А. Разработка системы регионального мониторинга // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии в промышленность». - Омск, 2008. - С. 54-58.

3. Майстренко В.А., Федосов Д.В., Хазан ВЛ., Корнеев Д.А., Горн В.Ю., Интегрированные системы мониторинга // 13-я

Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь». Том III. - 2007. - С. 2141-2145.

4. Майстренко В.А., Хазан В.Л., Федосов Д.В., Корнеев Д.А., Горн В.Ю. Комбинированная КВ-УКВ сеть радиосвязи для мониторинговых систем // Материалы IV Международного технологического конгресса «Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского применения». - Омск, 2007. - С. 150-152.

5. Хазан В.Л., Федосов Д.В., Корнеев Д.А. Загоризонтная связь в условиях малой плотности населения/'/ Материалы III Межрегионального информационного конгресса. - 2008. - С. 275-280.

6. Hazan V.L., Fedosov D.V., Korneev D.A. Communication Problems in Global Monitoring Systems // 1st IEEE Region 8 International Conference Novosibirsk. 2008. P. 453-457.

Печатается в авторской редакции Подписано в печать 15.11.09. Формат 60x84 '/i6. Отпечатано на дупликаторе. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100. Заказ 75.

Типография: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11. Омский государственный технический университет, кафедра «Дизайн и технологии медиаиндустрии»

Введение.

1. Исследование оптимизации расположения базовых ретрансляторов коротковолновой системы связи.

1.1. Постановка задачи размещения базовых станций.

1.2. Алгоритмы решения.

1.3. Программа подготовки данных для программы расстановки БС.

1.4. Программа расстановки БС.

1.5. Вычислительный эксперимент.

Основные результаты первой главы.

2. Исследование коэффициента исправного действия при разнесенном приеме в коротковолновом канале связи.

2.1. Имитационно-аналитическая модель КВ канала связи.

2.2. Программа имитации разнесенного приема.

2.3. Описание вычислительного эксперимента.

2.4. Аппроксимация результатов вычислительного эксперимента.

2.5. Шкала Гаусса.

Основные результаты второй главы.

3. Исследование явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи.

3.1. Обнаружение «обратной работы» при двухпозиционной ФМ.

3.2. Явление «обратной работы» при многопозиционной ФМ.

3.3. Схема демодулятора для определения обратной работы.

3.4. Компьютерная имитационная модель передачи цифровых сообщений при двухпозиционной ФМ.

Основные результаты третьей главы.

4. Достоверность и эффективность разработанных алгоритмов.

4.1. Среда программирования.

4.2. Программа подготовки данных для программы размещения базовых станций.

4.3. Программа аппроксимации данных вычислительного эксперимента.

4.4. Программы перехода к шкале координат гаусса.

4.5. Программа размещения базовых станций.

4.6. Программа имитационного моделирования разнесенного приема в коротковолновом канале связи.

4.7. Программа моделирования явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи.

4.8. Оценка эффективности разработанных алгоритмов.

4.9. Применимость разработанных алгоритмов к системам мониторинга

Основные результаты четвертой главы.

Актуальность работы

Широко известно, что коротковолновая радиосвязь играет важную роль при передаче информации на дальние и сверхдальние расстояния ведомственными и вневедомственными службами, силовыми структурами и другими организациями [14, 39]. Конкуренцию в решении подобных задач могут составлять лишь спутниковые системы связи, которые обладают большей пропускной способностью канала связи, а также большей надежностью передачи информации.

Неоднократно высказывались предположения о вытеснении коротковолновой связи другими более надежными и скоростными видами связи. Однако такого не произошло в силу того, что коротковолновые системы связи' обладают такими важными особенностями как высокая живучесть, сравнительная простота и малая стоимость создания и обслуживания. Эти особенности делают коротковолновые системы незаменимыми при резервировании других систем связи [14, 33, 74].

Показательно то, что коротковолновая связь занимает важное место в системе военной радиосвязи стран НАТО. Глобальная коротковолновая система связи (High Frequency Global Communications System) [85, 86, 120] состоит из мощных (несколько киловатт) базовых станций, обеспечивает управление и контроль над всеми агентствами Министерства обороны, самолетами и кораблями; обеспечивает поддержку союзным силам, в соответствии с соглашениями и международными протоколами. Также данная система поддерживает сообщение о чрезвычайных действиях (Emergency Action Message).

Таким образом, актулаьным представляется вопрос о развертывании коротковолновой системы связи на территории России [14, 39, 74]. Подобная система будет способна решить вопрос связи на территориях с малой плотностью населения, решить вопрос резервной системы связи, обладая при этом высокой экономической эффективностью. Кроме того, на базе подобной системы связи возможна организация многоцелевых систем мониторинга [44, 103], охватывающих всю территорию страны.

Учитывая все вышеизложенное, следует признать актуальной задачу разработки алгоритмов, повышающих эффективность коротковолновых систем связи.

Цель работы

Целью диссертационной работы является разработка методов и алгоритмов, улучшающих технические и экономические характеристики систем связи КВ диапазона. Исследования проводились в следующих направлениях:

- Исследование оптимизации расположения базовых ретрансляторов коротковолновой системы связи. При проектировании мобильных систем связи необходимо решать задачу оптимизации положения базовых станций в зоне обслуживания. Оптимальным считается такое положение станций, при котором заданный уровень качества сигнала обеспечивается в любой точке зоны обслуживания при минимальном числе базовых станций. Использование методов оптимизации для решения подобных задач позволяет значительно сократить суммарные издержки на реализацию различных систем связи.

- Исследование коэффициента исправного действия разнесенном приеме в коротковолновом канале связи. Как известно, для борьбы с замираниями в каналах связи существует множество методов, так называемого, разнесенного приема [30, 56]. Разнесенный прием играет большую роль в борьбе как с замираниями в каналах связи, так и с влиянием аддитивных помех от посторонних радиостанций. В связи с тем, что разнесенные каналы в среднем коррелированны, оценка коэффициента исправного действия при N разнесенных каналах КИДП = 1 - (1 — КИДО" представляется не вполне точной. Представляет интерес дать более точную оценку коэффициента исправного действия коротковолнового канала связи при разнесенном приеме.

Исследование явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи. Широко известен способ приема фазоманипулированных сигналов, который позволил исключить явление "обратной работы". Этот способ носит название относительная фазовая манипуляция. Недостатком относительной фазовой манипуляции является то, что ошибки, которые появляются на выходе приемного устройства под влиянием помех, способны группироваться парами, что делает неэффективным применение кодов, обнаруживающих и исправляющих только одиночные ошибки в кодовых комбинациях. Актуален вопрос устранения недостатков относительной фазовой манипуляции. Задачи исследований

Разработка и реализация алгоритма расстановки базовых станций коротковолновой системы связи. В рамках данного направления решались следующие задачи: исследование методов оптимизации при расстановке базовых станций систем связи; постановка задачи о расстановке базовых станций коротковолновой системы связи; исследование математических алгоритмов решения задачи о расстановки базовых ретрансляторов; разработка гибридного алгоритма для решения данной задачи; разработка компьютерной программы расстановки базовых станций; исследование эффективности разработанного алгоритма при решении ряда тестовых задач по расстановке базовых станций систем связи.

Разработка алгоритма нахождения коэффициента исправного действия при приеме в условиях разнесенного приема, в частности, при регионально-разнесенном и частотно разнесенном приеме в коротковолновом канале связи при коррелированных в среднем разнесенных каналах. При решении данного вопроса рассматривались следующие задачи: изучение методов разнесенного приема и их эффективности; изучение моделей каналов связи коротковолнового диапазона; разработка компьютерной имитационной модели коротковолнового канала связи: имитация трассовых испытаний канала связи с целью апробации модели; доработка программы моделирования канала связи с целью получения значения коэффициента исправного действия при различных видах разнесенного приема и при различной степени корреляции между разнесенными каналами; оценка коэффициента исправного действия коротковолнового канала связи при частотном и региональном разнесенном приеме.

- Разработка алгоритма для устранения явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи, без последующей необходимости использования избыточного кодирования. Задачи, решаемые на данном этапе: изучения явления «обратная работа», возникающего в фазоманипулированном канале связи и методов борьбы с этим-явлением; разработка специализированного кода, основанного на.разностных методах, кодирования с целью устранения явления «обратная работа» без потери пропускной способности канала связи; разработка компьютерной программы, имитирующей передачу сообщения по фазоманипулированному каналу связи с имитацией «обратной работы»; апробация разработанного разностного кода на программе-имитаторе. Методы исследований

Работа проведена с использованием методов имитационно-аналитического моделирования [19]. Решения задач базируются на экспериментальных данных и известных теоретических положениях дискретного анализа и исследования операций, теории разностных методов, теории передачи дискретных сообщений, теории случайных процессов и математической статистики, теории методов разнесенного приема и математического моделирования.

Основные научные положения, защищаемые автором

1. Гибридный алгоритм для решения задачи размещения базовых станций коротковолновых систем связи, отличающийся простой математической моделью и эффективностью при решении поставленной задачи.

2. Алгоритм определения коэффициента исправного действия при разнесенном приеме в коротковолновом канале связи, отличающийся тем, что учитывается корреляция в разнесенных каналах.

3. Алгоритм передачи информации по фазоманипулированному каналу связи, который позволяет избавиться от явления «обратная работа», без последующего использования избыточных кодов.

Достоверность научных результатов

Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, их адекватностью по известным критериям оценки изучаемых процессов, использованием известных положений фундаментальных, наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента, а также с результатами исследований других авторов.

Новизна научных положений Научной новизной обладают:

1. Гибридный алгоритм решения задачи размещения базовых станций коротковолновых систем связи.

2. Алгоритм определения коэффициента исправного действия при разнесенном приеме в коротковолновом канале связи при коррелированных разнесенных каналах.

3. Алгоритм передачи информации по фазоманипулированному каналу связи, который позволяет избавиться от явления «обратная работа», без последующего использования избыточных кодов для обнаружения сдвоенных ошибок, что увеличивает пропускную способность канала связи.

Личный вклад автора

Автором выполнен основной объем исследований: постановка задач исследования, разработка и реализация алгоритмов в программной среде, проведение вычислительных экспериментов, анализ и обобщение полученных данных, проведен расчет технико-экономической эффективности разработанных решений, сформулированы основные положения диссертации, составляющие её новизну и практическую значимость. Практическая ценность

Результаты работы использовались при проведении следующих НИОКР:

- «Система региональной связи в средневолновом диапазоне для подвижных и удаленных абонентов». Цель НИОКР: Исследование и научное обоснование реализации сети СВ диапазона для подвижных абонентов на территории отдельных регионов РФ с малой плотностью населения [79].

- «Теоретическое обоснование и моделирование сети коротковолновой радиосвязи для автоматической передачи корректирующих кодов и координат подвижных объектов навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС». Цель НИОКР: решение задач, связанных с разработкой возможностей пользователям навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС автоматически передавать данные о своих координатах по заданным адресам в пределах России и всего- евразийского континента, используя для этого коротковолновую сеть связи [80].

Апробация работы

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях:

- IV Международный технологический конгресс, г. Омск, 2007.

- XIII Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь», г. Воронеж, 2007.

- International Conference on computational Technologies in Electrical And Electronics Engineering, г. Новосибирск, 2008.

- III Межрегиональный информационный конгресс «МИК-2008», г. Омск,

2008.

- Всероссийская научно-техническая конференция «Россия молодая: передовые технологии в промышленность», г. Омск, 2008.

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 8 публикациях, 2 из которых в журналах одобренных ВАК.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, включающего 121 наименований, и приложений.

Основные результаты четвертой главы

В данной главе рассматривался вопрос тестирования программ, разработанных в ходе выполнения диссертационной работы.

Основная цель тестирования заключалась в проверке правильности выполнения программами своих функций. Тестирование проводилось по модели «черного ящика», то есть без использования знаний о структуре программ; связь с программами производилась с помощью пользовательского интерфейса. Набор тестовых задач был разработан вручную.

Все разработанные программы успешно прошли тестирование; таким образом, программы, разработанные в ходе данного диссертационного исследования, реализованы верно.

Также в четвертой главе дана оценка технико-экономической эффективности разработанных в процессе выполнения диссертационной работы алгоритмов. В результате расчета выяснилось, что эффективность коротковолновой системы связи после применения разработанных алгоритмов повышается приблизительно в 1,3 раз.

Заключение

Целью диссертационной работы явилась разработка алгоритмов, улучшающих технические и экономические характеристики систем связи КВ диапазона. Основные результаты диссертационной работы:

1. Разработан алгоритм расстановки базовых станций коротковолновой системы связи. В ходе исследования поставленной задачи был разработан гибридный алгоритм, отличающийся простой математической моделью и эффективностью при решении поставленной задачи. Также было разработано специальное программное обеспечение на основе данного алгоритма для решения задач оптимизации расположения коротковолновых базовых ретрансляторов. В одной из серий тестовых задач решалась задача о покрытии территории России зоной действия коротковолновой системы связи. В ходе эксперимента выяснилось, что с учетом критерия «цена-площадь покрытия» наиболее целесообразным является установка пяти базовых станций. При этом зона действия системы связи распространяется приблизительно на 96% площади России.

2. Разработан алгоритм нахождения коэффициента исправного действия при приеме в условиях разнесенного приема, в частности, при регионально-разнесенном и частотно разнесенном приеме в коротковолновом канале связи при коррелированных в среднем разнесенных каналах. С помощью метода имитационного моделирования были исследованы методы частотного и регионального разнесения. В ходе исследований выяснилось, что вследствие одинакового среднего уровня сигнала в разнесенных сигналах, выигрыш по мощности оказывается меньше теоретического. Однако в любом случае выигрыш по мощности остается существенным (порядка 10 дБ), что приводит к следующим выводам:

Наличие корреляции в индивидуальных каналах связи с разнесенным приемом снижают значения коэффициента исправного действия, полученные расчетным путем для случая некоррелированных каналов связи.

Частотно-разнесенный и регионально-разнесенный прием сигналов значительно увеличивают коэффициент исправного действия коротковолнового канала связи и являются экономически выгодными методами повышения надежности связи.

3. Разработан алгоритм, позволяющий избавиться от явления «обратная работа» в фазоманипулированном канале связи без последующей необходимости использовать помехоустойчивое кодирование. Предлагаемый способ передачи сообщений был проверен для двухпозиционной фазовой манипуляции на компьютерной имитационной модели и полностью подтвердил свою работоспособность.

4. Дана оценка технико-экономической эффективности разработанных алгоритмов. В результате расчета выяснилось, что эффективность коротковолновой системы связи после применения разработанных алгоритмов повышается приблизительно в 1,3 раз.

Перечисленные результаты диссертационной работы решают важную задачу повышения эффективности коротковолновых систем связи и мониторинга.

1. Агеев A.A. О сложности задач минимизации полиномов от булевых переменных / A.A. Агеев // Управляемые системы: Сб. науч. тр. Новосибирск: Ин-т математики СО АН СССР. 1983. - № 23. - С. 3-11.

2. Айзенберг Г.З. Коротковолновые антенны / Г.З. Айзенберг, С.П. Белоусов, Э.М. Журбенко. М.: Радио и связь, 1985. - 536 с.

3. Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006. - 636 с.

4. Березин И.С. Методы вычислений / И.С. Березин, Н.П. Жидков. М.: Физматгиз, 1962. - 464 с.

5. Берж К. Теория графов и ее применения / К. Берж. М.: Иностр. лит., 1962.-320 с.

6. Бейзер Б. Тестирование чёрного ящика. Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем / Б. Бейзер. СПб.: Питер, 2004. - 320 с.

7. Бородин Л.Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования / Л.Ф. Бородин. М.: Советское радио, 1968. - 408 с.

8. Бугаевский Л.М. Математическая картография / Л.М. Бугаевский. М.: Златоуст, 1998. - 400 с.

9. Булатов A.C. Экономика / A.C. Булатов. М.: Юристь, 2003. - 896 с.

10. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами / Л.Е. Варакин. -М.: Радио и связь, 1985. 384 с.

11. Вишневский В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В.М. Вишневский, А.И. Ляхов, С.Л. Портной. М.: Техносфера, 2005. - 592 с.

12. Галенко C.B. Оптимальное расположение базовых станций при проектировании беспроводных сетей /C.B. Галенко // Труды XLV научной конференции МФТИ. 2002.

13. Герман O.B. Алгоритм решения обобщенной задачи о покрытии / О.В. Герман, О.В. Ефремов // Экономика и мат. методы. 1998. - Т. 34, вып. 4.-С. 134-140.

14. Головин О.В. Декаметровая радиосвязь / О.В. Головин. М.: Радио и связь, 1990.-240 с.

15. Головин О.В. Профессиональные радиоприемные устройства KB диапазона /

16. В. Головин. М.: Радио и связь, 1985. - 288 с.

17. Гольдштейн Г.Я. Инновационный менеджмент: Учебное пособие / Г.Я. Гольдштейн. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. - 132 с.

18. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи / Ю.А. Громаков. -М.: Эко-трендз, 1998. 239 с.

19. Гэри М. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи / М. Гэри, Д. Джонсон. М.: Мир, 1982. - 416 с.

20. Дулькейт И.В. Имитационная модель канала связи декаметрового диапазона, радиоволн / И.В. Дулькейт, B.JT. Хазан. // Техника радиосвязи. 2003. — Вып. 8.-С. 18-29.

21. Еремеев A.B. Генетический алгоритм для задачи о покрытии / A.B. Еремеев // Дискрет, анализ и исслед. операций. Сер. 2. 2000. - Т. 7, №1.-С. 47-60.

22. Еремеев A.B. Задача о покрытии множества: сложность, алгоритмы, экспериментальные исследования. / A.B. Еремеев, JI.A. Заозерская, A.A. Колоколов // Дискретный анализ и исследование операций. Сер. 2. -2000.-Т. 7,№2.-С. 22-46.

23. Заездный A.M. Фазоразностная модуляция и ее применение для передачи дискретной информации / A.M. Заездный, Ю.Б. Окунев, JI.M. Рахович. М.: Связь, 1967.-304 с.

24. Закревский А.Д. Логический синтез каскадных схем / А.Д. Закревский. М.: Наука, 1981.-414 с.

25. Заозерская Л.А. Об одном алгоритме перебора L-классов для решения задачи о покрытии множества / Л.А. Заозерская // Труды 11-й байкальскоймеждународной школы-семинара «Методы оптимизации и их приложения». Иркутск. 1998. - Т. 1.-С. 139-142.

26. Заозерская JI.A. Задача оптимального размещения центров телекоммуникаций в регионе / JI.A. Заозерская, Е. Китриноу,

27. A.A. Колоколов // Труды 13-й байкальской международной школы-семинара «Методы оптимизации и их приложения». Иркутск. 2005. -Т. 1. - С. 469-475.

28. Зинченко JI.A. Использование генетических алгоритмов для проектирования систем подвижной связи / JI.A. Зинченко, С.Н. Сорокин, М.П. Олейник // Программные продукты и системы. 2002. - №1.

29. Зубарев Ю.Б. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы: Справочник / Ю.Б. Зубарев, В.В. Золотарев, Г.В. Овечкин. М.: Горячая линия-Телеком, 2004. - 128 с.

30. Каминский В.И. О кодах, нечувствительных к обратной работе /

31. B.И. Каминский // Радиотехника. 1977. № 6.

32. Канер С. Тестирование программного обеспечения / С. Канер, Д. Фолк, Е. Нгуен. Киев: ДиаСофт, 2000. - 544 с.

33. Карташевский В.Г. Обработка простанственно-временных сигналов в каналах с памятью / В.Г. Карташевский. М.: Радио и связь, 2000. - 272 с.

34. Кловский Д.Д. Обработка пространственно-временных сигналов в каналах передачи информации / Д.Д. Кловский, В.А. Сойфер. М.: Связь, 1978. - 207 с.

35. Колоколов A.A. Регулярные разбиения и отсечения в целочисленном программировании / A.A. Колоколов // Сиб. журн. исслед. операций. 1994. -Т. 1,№2.-С. 18-39.

36. Комарович В.Ф. КВ радиосвязь. Состояние и направление развития / В.Ф. Комарович, В.Г. Романенко // Зарубежная радиоэлектроника. 1990. - № 12.

37. Комарович В.Ф. Случайные радиопомехи и надежность КВ связи / В.Ф. Комарович, В.Н. Сосунов. -М.: Связь, 1977. 135 с.

38. Коноплева E.H. О расчете надежности радиосвязи на коротких волнах / E.H. Коноплева // Электросвязь. 1967. - № 11. - С. 36-38.

39. Коржик В.И. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений / В.И. Коржик, Л.М. Финк, К.Н. Щелкунов. М.: Радио и связь, 1981.-232 с.

40. Корнеев Д.А. «Обратная работа» в фазоманипулированных каналах связи / Д.А. Корнеев // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии в промышленность». Омск. 2008. — С. 50-54.

41. Корнеев Д.А. Территориальное планирование системы коротковолновой связи / Д.А. Корнеев // Вестник академии военных наук. 2009. - № 3. - С. 139-142.

42. Корпоративные системы спутниковой и коротковолновой связи. / Под ред.

43. A.A. Смирнова. М.: Эко-Трендз, 1997. - 132 с.

44. Котляров В.П. Основы тестирования программного обеспечения /

45. B.П. Котляров // Электронный ресурс. Электрон, дан. - 2005. - Режим доступа: http://www.intuit.ru

46. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход / Н. Кристофидес. -М.: Мир, 1978.-429 с.

47. Липаев В.В.Тестирование программ / В.В. Липаев. М.: Радио и связь, 1986. -296 с.

48. Майстренко В.А. Комбинированная КВ-УКВ сеть радиосвязи со свободным доступом пользователей / В. А. Майстренко, Д.В. Федосов,

49. B.Л. Хазан // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2007. - № 41. C. 127-131.

50. Майстренко В.А. Интегрированные системы мониторинга / В.А. Майстренко, Д.В. Федосов, В.Л. Хазан, В.Ю. Горн, Д.А. Корнеев // 13-я Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж. 2007. ~ Т. 3. - С. 2141-2145.

51. Мак-Вильямс Ф. Дж. Теория кодов, исправляющих ошибки / Ф. Дж. Мак-Вильямс, Н. Дж. А. Слоэн; пер. с англ., под ред. JI.A. Бассальго. М.: Связь, 1979.-744 с.

52. Нечепуренко М.И. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях / М.И. Нечепуренко, В.К. Попков, С.М. Майнагашев. Новосибирск: Наука, 1990.-515 с.

53. Нигматуллин Р.Г. Метод наискорейшего спуска в задачах на покрытие / Р.Г. Нигматуллин // Вопросы точности и эффективности вычислительных-алгоритмов. Киев. 1969. - № 5. - С. 116-126.

54. Нигматуллин Р.Г. Сложность булевых функций / Р.Г. Нигматуллин. М.: Наука, 1991.-208 с.

55. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазомодулированными сигналами / Ю.Б. Окунев. М.: Радио и связь, 1991. - 296 с.

56. Пейч Л.И. Lab VIEW для новичков и специалистов / Л.И. Пейч, Д.А. Точилин, Б.П. Поллак. М.: Горячая линия-Телеком, 2005. - 384 с.

57. Петрович Н.Т. Относительные методы передачи информации / Н.Т. Петрович. М.: Книга-М, 2003. - 108 с.

58. Петрович Н.Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией / Н.Т, Петрович. М.: Сов. Радио, 1965. - 263 с.

59. Петрович Н.Т. Способ проводной и радиосвязи фазоманипулированными колебаниями. Свидетельство №105692 от 22.02.54.

60. Питерсон У. Коды, исправляющие ошибки / У. Питерсон, Э. Уэлдон; пер. с англ., под ред. P.JI. Добрушина. М.: Мир, 1976. - 594 с.

61. Прокис Дж. Цифровая связь / Дж. Прокис. М.: Радио и связь, 2ООО. -798 с.

62. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / М.В. Ратынский; под ред. Д.Б. Зимина. М.: Радио и связь, 2000. - 248 с.

63. Сайко JI.A. Исследование мощности L-накрытий некоторых задач о покрытии / JI.A. Сайко // Дискретная оптимизация и анализ сложных систем: Сб. науч. тр. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР. 1989. - С. 76-97.

64. Сапоженко A.A. Обзор некоторых результатов по задачам о покрытии / A.A. Сапоженко, A.C. Асратян, H.H. Кузюрин // Методы дискретного анализа в решении комбинаторных задач: Сб. науч. тр. Новосибирск: Ин-т математики СО АН СССР. 1977. - № 30. - С. 46-75.

65. Сорокин С.Н. Применение генетического поиска к решению задачи размещения базовых станций систем мобильной связи / С.Н. Сорокин, Е.В. Иванченко // Таганрогский государственный технический университет. -2002.

66. Спилкер Д. Цифровая спутниковая связь / Д. Спилкер; пер. с англ., под ред. В.В. Маркова. М.: Связь, 1979. - 592 с.

67. Справочник по спутниковой связи и вещанию / Под ред. Л.Я. Кантора. М.: Радио и связь, 1988.

68. Стеклов В.К. Телеграфия и системы передачи данных. М.: Радио и связь, 1988.-288 с.

69. Сундучков К.С. Методика определения оптимальной топологии сети GSM для городского микрорайона / К.С. Сундучков, М.А. Мальчук, Л.С. Кобзарь // HayKOBi записки УНД13. 2008. - №6(8). - С. 48-52.

70. Суранов А.Я. Lab VIEW 7: справочник по функциям / А .Я. Суранов. М.: ДМК Пресс, 2005. - 512 с.

71. Схрейвер А. Теория линейного и целочисленного программирования / А. Схрейвер. -М.: Мир, 1991. 360 с.

72. Тараканов В.Е. Комбинаторные задачи и (ОД)-матрицы / В.Е. Тараканов. -М.: Наука, 1985.-192 с.

73. Томас X. Кормен Алгоритмы: построение и анализ / Томас X. Кормен. М.: Центр непрерывного математического образования, 2005. - 1296 с.

74. Тревис Д. Lab VIEW для всех / Д. Тревис. М.: ДМК Пресс, 2005. - 544 с.

75. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра / К. Феер; пер. с англ., под ред. В.И. Журавлева. М.: Радио и связь, 2000. - 520 с.

76. Финк JI.M. Теория передачи дискретных сообщений / JI.M. Финк. М.: Сов. радио, 1970.-727 с.

77. Форсайт Дж. Машинные методы математических вычислений / Дж. Форсайт, М. Мальком, К. Моулер. -М.: Мир, 1980. 280 с.

78. Хазан B.JL Математические модели дискретных каналов связи декаметрового диапазона радиоволн: учебное пособие / B.JI. Хазан. Омск: ОмГТУ, 1998. -107 с.

79. Хазан B.JI. Система декаметровой мобильной автоматической радиосвязи^ «МАРС» / B.JI. Хазан // Техника радиосвязи. Омск. 1998. - № 4. -С. 59-66.

80. Хазан B.JI., Федосов Д.В. Сеть коротковолновой радиосвязи для передачи дискретных сообщений. Свидетельство №2336635, 2007.

81. Хазан B.JI. Загоризонтная связь в условиях малой плотности населения / B.JI. Хазан, Д.В. Федосов, Д.А. Корнеев // Материалы III Межрегионального информационного конгресса. 2008. - С. 275-280.

82. Хазан B.JI. Способ передачи дискретных сообщений по каналам с фазовой манипуляцией / B.JI. Хазан, Д.В. Федосов, Д.А. Корнеев // Электросвязь. -2009.-№2.-С. 33-38.

83. Хмельницкий Е.А. Оценка реальной помехозащищенности приема сигналов в KB диапазоне / Е.А. Хмельницкий. М.: Связь, 1975. - 232 с.

84. Официальный сайт компании COD AN // Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.codan.ru

85. Официальный сайт компании Q-MAC // Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.q-mac.ru

86. Официальный сайт ФГУП ОНИИП // Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.oniip.ru

87. Российский сайт National Instruments // Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.labview.ru

88. Специальные радиосистемы профессиональная радиосвязь и радиомониторинг // Электронный ресурс. - Электрон, дан. - Режим доступа: http ://radioscanner .ru

89. Adkinson В. The Future High Frequency Global Communications System: Current Developments and Concepts / B. Adkinson // High frequency industry association. London. 2006.

90. Alexandrov D. Behavior of the ant colony algorithm for the set covering problem / D. Alexandrov, Yu. Kochetov // Operations Research Proceedings 1999. Berlin. -2000.-P. 255-260.

91. Andreas F. Time hopping and frequency hopping in ultrawideband systems / Andreas F. Molisch, Jinyun Zhang, and Makoto Miyake // A Mitsubishi Electric Research Laboratory. 2003. - P. 1000-1003.

92. Balas E. Set covering algorithms using cutting planes, heuristics, and subgradient optimization: a computational study / E. Balas, A. Ho // Math. Program. Study. -1980.-V. 12.-P. 37-60.

93. Beasley J.E. A Lagrangian heuristic for set-covering problems / J.E. Beasley // Naval Res. Logist. 1990. - V. 37, N l.-P. 151-164.

94. Beasley J.E. A genetic algorithm for the set covering problem / J.E. Beasley, P.C. Chu // European J. Oper. Res. 1996. - V. 94, N 2. - P. 394-404.

95. Beasley J.E. Enhancing an algorithm for set covering problems / J.E. Beasley, K. Jonsten // European J. Oper. Res. 1992. - V. 58, N 2. - P. 293-300.

96. Bomze I.M. The maximum clique problem. Handbook of combinatorial optimization. / I.M. Bomze, M. Budinich, P.M. Pardalos // V. A. Boston: Kluwer Acad. PubL. 1999. - P. 1-74.

97. Caprara A. Algorithms for the set covering problem / A. Caprara, M. Fischetti, P. Toth // Annals of Operations Research. 2000. - Vol. 98. - P. 353-371.

98. Chvatal V. A greedy heuristic for the set-covering problem / V. Chvatal // Mathematics of Oper. Res. 1979. - V. 4, N 3. - P. 233-235.

99. Edmonds J. Matroids and the greedy algorithm / J. Edmonds // Mathematical Programming. 1971.-P. 126-136.

100. Eremeev A.V. A hybrid algorithm for set covering problem / A.V. Eremeev, A.A. Kolokolov, L.A. Zaozerskaya // Proc. of Intern, workshop on discrete optimization methods in scheduling and computer-aided design. Minsk, 2000. -P. 123-129.

101. Garfmkel R.S. Integer programming / R.S. Garfmkel, G.L. Nemhauser. New York: Wiley, 1972.-428 p.

102. Goldberg D. E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning / D. E. Goldberg. MA: Addison-Wesley, 1989. - 432 p.

103. Grossman T. Computational experience with approximation algorithms for the set covering problem / T. Grossman, A. Wool // European J. Oper. Res. 1997. -V. 101,N 1.-P. 81-92.

104. Gutin G. Traveling salesman should not be greedy: domination analysis of greedy-type heuristics for the TSP / G. Gutin, A. Yeo, A. Zverovich // Discrete Applied Mathematics. 2002. - P. 81-86.

105. Hazan V.L. Communication Problems in Global Monitoring Systems / V.L. Hazan, D.V. Fedosov, D.A. Korneev // 1st IEEE Region 8 International Conference. Novosibirsk. 2008. P. 453-457.

106. Held M. The traveling-salesman problem and minimum spanning trees / M. Held, R. M. Karp // Oper. Res. 1970. V. 18,N6.-P. 1138-1162.

107. Holmberg K. An exact algorithm for the capacitated facility location problems with single sourcing. / K. Holmberg, M. Ronnqvist, D. Yuan // European Journal of Operational Research. -1999. vol. 113, - P. 544-559.

108. Ibrahim S. R. Exploiting time diversity to improve block spread OFDM / Ibrahim S. Raad, Xiaojing Huang // Auswireless Conference. 2007.

109. Johnson D. S. Approximation algorithms for combinatorial problems / D. S. Johnson // J.Cornput. System Sci. 1974. - V. 9, N 3. - P. 256-278.

110. Krarup J. The simple plant location problem: survey and synthesis / J. Krarup, P. M. Pruzan //European J. Oper. Res. 1983. - V. 12, N 1. - P. 36-81.

111. Lukama L. Performance of spatial and polarization diversity / L. Lukama, D.J. Edwards // University of Oxford. Communications research group. 2007.

112. Merouane Debbah Short introduction to OFDM / Merouane Debbah // Alcatel-Lucent Chair on Flexible Radio. 2005. - 11 p.

113. Moon J. Antenna Diversity Strengthens Wireless LANs / J. Moon, Y. Kim // Communication Systems Design, 2003. P. 15-22.

114. Oestges C. MIMO Wireless Communications: From Real-world Propagation to Space-time Code Design / C. Oestges, B. Clerckx. Academic Press, 2007 - 480 p.

115. Sc. Division Dual polarized base station antennas for polarization diversity systems. Kathrein Inc., 2005.

116. Slavik P. A tight analysis of the greedy algorithm for set cover / P. Slavik // ¿Algorithms. 1997. - V. 25, N 2. - P. 237-254.

117. Smith C., Collins D. 3G Wireless networks / C. Smith, D. Collins McGraw-Hill Professional, 2001. - 500 p.

118. Sridharan R. A lagrangean heuristic for the capacitated plant problem with single source constraints. / R. Sridharan // European Journal of Operational Research. -1993.-vol. 66.-p. 1305-1312.

119. Vasilios M. Kapinas Aspects on Space and Polarization Diversity in Wireless Communication Systems / Vasilios M. Kapinas, Maja Ili'c, George K. Karagiannidis // 15th Telecommunications forum TELFOR, 2007.

120. Wong W. C. Time diversity with adaptive error detection to combat rayleigh fading in digital mobile radio / W. C. Wong, R. Steele, B. Glance // IEEE Transactions on Communications. 1983. № 31 (3). - P. 378-387.

121. Federal Standard 1037C // Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/fs-1037c.htm

122. Reliable security information // Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http://www.globalsecurity.org/

123. Metamerist // Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http ://metamerist. сот/