автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Частотно-энергетическая эффективность цифровых систем тропосферной связи

ГЛАВА 1 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЁТА ПОМЕХОУСТОЙ -ЧИВОСТИ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ДВОИЧНЫЕ КОДЫ И СИГНАЛЬНО - КОДОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ, В КАНАЛЕ С ПЕРЕМЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

1.1 Особенности определения вероятности ошибочного приема дискретной информации при помехоустойчивом кодировании в системах связи по трактам с переменными параметрами

1.2 Условная вероятность ошибочного приема

1.3 Формулы для расчёта условной вероятности ошибки в различных вариантах построения систем радиосвязи

1.4 Выводы к главе

ГЛАВА 2 ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ БЛОЧНЫХ ДВОИЧНЫХ КОДОВ И СИГНАЛЬНО-КОДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ В КАНАЛЕ С РЭЛЕЕВСКИМИ ЗАМИРАНИЯМИ

2.1 Определние весовых спектров двоичных кодов и сигнально-кодовых конструкций.

2.2 Помехоустойчивость двоичных кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема в канале с независимыми рэлеевскими замираниями

2.3 Помехоустойчивость систем с многократной фазовой манипуляцией в канале с независимыми рэлеевскими замираниями.

2.4 Помехоустойчивость сигнально-кодовых конструкций в канале с независимыми рэлеевскими замираниями

2.5 Сравнение частотно-энергетической эффективности СКК в канале с независимыми рэлеевскими замираниями

2.6 Выводы к главе

ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНЫЕСИГНАЛЬНО -КОДОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ В СИСТЕМАХ ТРОПОСФЕРНОЙ СВЯЗИ

Влияние коррелированное™ замираний в ветвях разнесения и элементах сигнально-кодовых конструкций на помехоустойчивость систем связи

Помехоустойчивость пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций в канале с рэлеевскими замираниями

Сравненительные характеристмки различных систем связи с пространственно-частотными сигнально- кодовыми конструкциями

Выводы к главе

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ СВЯЗИ ПО МНОГЛУЧЕВЫМЫМ ТРАКТАМ С ШИРОКОПОЛОСНЫМИ СИГНАЛАМИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ

Методы построения цифровых широкополосных линий связи по трактам с переменными параметрами

Различные варианты построения широкополосных систем связи по многолучевым трактам с переменными параметрами

Помехоустойчивость когерентных методов широкополосной передачи и приема дискретной информации в канале связи с переменными параметрам

Потенциальная помехоустойчивости многопозиционной системы передачи информации в рэлеевском канале с разнесённым приёмом

Выводы к главе

РЕАЛЬНАЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИЁМНИКА ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ

Помехоустойчивость когерентной системы с относитльной фазовой манипуляцией в канале с рэлеевскими змираниями

Помехоустойчивость квазикогерентного двоичного приёмника широкополосных сигналов с учётом реальных характеристик системы синхронизации.

5.3 Влияние неидентичности коэффициентов усиления приемных трактов на энергетические потери приёмного устройства разнесённых сигналов

5.4 Помехоустойчивость широкополосной системы с передачи дискретной информации с составными сигналами в рэлеевском многолучевом канале связи

5.5 Выводы к главе

ГЛАВА 6 СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЧАСТОТНО- ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ТРОПОСФЕРНОЙ СВЯЗИ С УЧЁТОМ ИХ АППАРАТУРНОЙ НАДЁЖНОСТИ

РЕАЛИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1 Совместный учёт влияния аппаратурной надёжности и замираний на качество связи в канале с переменными параметрами

6.2 Частотно-энергетически-надёжностная характеристика систем тропосферной связи

Делимость комплекта аппаратуры разнесения

Практическая реализация тропосферных систем связи

Выводы к главе

В последнее время происходит бурное развитие всех областей человеческой деятельности - науки, промышленности, культуры. Это развитие поставило на повестку дня требование по существенному повышению информатизации общества.

Проблемы информатизации невозможно решать без создания линий и систем связи, которые являются основным средством передачи информации.

На протяжении последних десятилетий требования к линиям связи постоянно возрастали. Увеличивались требования по пропускной способности линий, их протяжённости, качеству передаваемой информации, экономичности.

При построении систем связи инженерам проектировщикам приходится сталкиваться с большим ассортиментом возможных вариантов решения задачи.

Все линии связи разделяются на кабельные, включающие в себя и волоконно-оптические линии, и радиолинии. Радиолинии в свою очередь с точки зрения условий распространения могут быть условно разделены на линии с постоянными и переменными параметрами. Условность такого разделения заключается в том, что постоянных параметров в трактах распространения радиоволн на практике не бывает. С некоторыми оговорками, которые хорошо известны из литературы, к радиолиниям связи с постоянными параметрами можно отнести лишь фиксированные линии связи через геостационарные спутники при больших углах места направления на спутник.

Наиболее распространённым классом радиолиний являются линии с трактом распространения радиоволн, параметры которых изменяются во времени случайным образом. К таким линиям относятся: тропосферные, коротковолновые, высокоскоростные прямой видимости, наземные линии связи между подвижными объектами, в том числе и сотовые линии связи, спутниковые линии связи с подвижными объектами, гидроакустические линии и т.д.

Этот неполный перечень показывает, какое большое место в теории и техники связи занимают проблемы передачи информации по радио трактам с изменяющимися параметрами.

Проблемам передачи информации по каналам с переменными параметрами посвящено большое количество научных работ , полный перчень которых занял бы много десятков страниц. Среди этих работ следует выделить работы зарубежных учёных Багдади Е.Дж. [10], Возенкрафта Дж.и Джекобса И. [26], Кеннеди Р. [13] и отечественных учёных Андронова[12] И.С., Калинина А.И. [27], Кириллова Н.И [14], Кловского Д.Д. [95], Финка JI.M [11,12], Хворостенко Н.П. [3], и Др. Благодаря усилиям этих учёных и инженеров теория и техника связи по трактам с переменными параметрами к настоящему времени сделала огромные успехи. Многие методы передачи и приёма информации, разработанные этими учёными, нашли реальное воплощение в действующих линиях связи. В частности, в тропосферных линиях связи повсеместно применяется разнесённый приём с оптимальным комбинированием сигналов, используются сигналы сложной формы с большой базой, позволяющие эффективно работать в условиях многолучевого распространения радиоволн. Большой вклад в развитие тропосферных линий связи сделали российские учёные Давыденко Ю.И. [28], Гусятинский И.А [9], Не-мировский А.С. [9], Сиваков И.Р. [94], Троицкий В.Н. [9],. Шур А.А. [17].

Однако, при инженерной реализации конкретных радиосредств приходится решать задачи, не нашедшие достаточного отражения в предшествующих работах. Каждое конкретное воплощение идеи требует индивидуального подхода и порождает много вопросов, ответы на которые не всегда можно найти в литературе.

Тропосферные лини связи занимают особое место среди различных применяющихся на практике видов связи. Средства связи этого типа превосходят другие в условиях организации связи в труднодоступных и малонаселенных районах, особенно расположенных в высокоширотных областях Земного шара, а также при создании линий связи в чрезвычайных условиях, когда другие виды связи не эффективны.

В последнее время во всех системах связи наблюдается переход на дискретные методы передачи информации из -за известных преимуществ представления и обработки данных в цифровой форме. Это означает, что перспективные системы тропосферной связи должны проектироваться как цифровые. Эти линии могут обеспечивать передачу дискретной информации со скоростями до 2- 8 Мбит/с на интервалах связи 100-500 км в диапазоне частот до 8 ГГц при общей протяженности линий до 1000-2000 км.

Среди всех видов связи тропосферные линии являются одним из наиболее сложных в техническом отношении устройств. Эта сложность обусловлена характером распространения волн, который характеризуется как своими случайными параметрами, так и большими энергетическими потерями на трассе распространения. Поэтому вопросы , связанные с совершенствованием принципов построения таких систем всегда являются актуальными. К таким вопросам относятся в первую очередь вопросы увеличения помехоустойчивости системы связи, которая напрямую связана с её стоимостью, поскольку при наличии больших энергетических потенциалов любое снижение требуемой мощности излучения оборачивается существенным снижением массогабаритных характеристик, а значит и стоимости станции.

Учитывая это, главным направлением исследований должно явиться увеличение помехоустойчивости тропосферных систем связи при минимизации занимаемой полосы частот и без ухудшения общей надежности средств связи. В русле данного направления и выполнена данная работа. В ней производится исследование эффективности различных вариантов построения цифровых тропосферных станций с учетом этих трех параметров: помехоустойчивости, частотной эффективности и аппаратурной надежности.

Большинство результатов, полученных при выполнении данной работы, применимы не только к системам тропосферной связи, но и вообще к системам связи по трактам с переменными параметрами. Наиболее близкими характеристиками обладают коротковолновые каналы, каналы спутниковой подвижной связи.

Рассмотрим суть проблемы более подробно.

1. Проблема ч а с т о т н о - э ф ф е к т и в н о г о к о д и р о в а н и я в канале с переменными параметрами.

Традиционным способом повышения помехоустойчивости систем связи по каналам с переменными параметрами является разнесенный приём, который реализуется путём дублирования передаваемой информации по нескольким трактам передачи с независимыми замираниями уровня сигнала. Одновременно с этим большое развитие получила теория помехоустойчивого кодирования, которое является единственным средством повышения верности передачи без изменения энергетического потенциала радиолинии. В последнее время в мировой литературе большой интерес проявляется к методам кодирования с высокой частотно-энергетической эффективностью, при которой заданная помехоустойчивость достигается при минимально возможной полосе частот. Построение таких кодов возможно на базе ансамбля сигналов с основанием больше 2-х, в частности, когда элементами кода являются многофазные сигналы. Частотно -энергетически эффективные коды получили наименование сигнально-кодовых конструкций (СКК).

Большой интерес представляет собой исследование целесообразности использования СКК в каналах с переменными параметрами вместо традиционного разнесенного приема. Для определения эффективности различных СКК в таких каналах необходимо разработать методики расчёта, позволяющие оценивать помехоустойчивость систем с такими сигналами в условиях замираний. Анализу помехоустойчивости корректирующих кодов в канале с переменными параметрами посвящён ряд работ, среди которых следует выделить [21, 29, 30].

Вопросы помехоустойчивости СКК в условиях замирающих сигналов анализируются в достаточно большом числе работ и, в частности, в [31, 32 ], где исследуются решетчатые сверточные СКК применительно к спутниковому каналу связи с подвижными объектами, где декорреляция символов достигается путём их перемежения. В [71] дан обзор работ, посвященных проблемам помехоустойчивости СКК в различных каналах, и приведена обширная библиография. Однако в этих работах не нашли должного рассмотрения вопросы применения СКК в системах с комбинированным использованием принципов разнесения и кодирования многофазных сигналов, которые имеют высокую частотно-энергетическую эффективность. В тропосферных системах связи с пространственно разнесённым приёмом обычно используется ограниченное число ветвей разнесения. В таких системах наиболее подходящими являются кодовые конструкции, построенные на основе блочных кодов небольшой длины.

В настоящей работе рассматриваются вопросы помехоустойчивости блочных СКК, построенных на основе многофазных сигналов, их частотно-энергетические характеристики, влияние коррелированности символов СКК в системах с разнесенным приемом. Эти вопросы не нашли отражения в литературе и рассмотрены автором впервые. Результаты рассмотрения приведены в главах 1, 2 и 3 настоящей работы.

В данных разделах разработана методика расчёта блочных СКК в канале с общими рэлеевскими замираниями, характерными для тропосферной линии связи при передаче информации со скоростью, не превышающей 0.5 Мбит/с.

Предложены методы построения систем с комбинированным использованием принципов разнесения и кодирования многофазных сигналов, образующих пространственно-частотные сигнально - кодовые конструкции (ПЧСКК). Показано, что применение ПЧСКК позволяет без расширения занимаемой полосы частот получить значительный энергетический выигрыш, что для систем тропосферной связи даёт большой экономический эффект.

11

2. При скоростях передачи информации больше 1 Мбит/с в тропосферных системах нельзя пренебрегать многолучевым характером распространения радиоволн, поскольку при обычных узкополосных методах передачи в этом случае имеет место межсимвольная интерференция, приводящая к большим потерям в помехоустойчивости. В таких каналах связи целесообразно использовать широкополосные сигналы, которые позволяют разделить радиосигналы (лучи), пришедшие по различным путям распространения, и таким образом устранить влияние межсимвольной интерференции. Применение широкополосных сигналов позволяют наряду с повышением кратности разнесения за счёт раздельной обработки лучей, получить дополнительный выигрыш по помехоустойчивости от помех различного рода, возникающих в радиоканалах.

Впервые такой метод передачи информации в многолучевых каналах был предложен в [33] и развит в [34,35]. Вопросы помехоустойчивости таких сигналов рассмотрены в ряде известных работ, среди которых следует выделить отечественные монографии [11, 12, 14]. Вместе с тем, при реализации таких систем для связи по тропосферным каналам следует учитывать реальные характеристики, как трактов распространения, так и аппаратуры. В связи с этим возникает необходимость в уточнении методики расчета помехоустойчивости систем связи с широкополосными сигналами. В частности, большой интерес представляет помехоустойчивость разнесённого приёма с неравновесными ветвями, которая соответствует системе связи с широкополосными сигналами по тропосферному многолучевому каналу при различной интенсивности лучей. Этому вопросу посвящена глава 4 настоящей работы. Здесь же рассмотрены принципы построения помехоустойчивой системы тропосферной связи с широкополосными сигналами с разнесением сигналов по пространству. В этой главе приведены защищённые авторским свидетельством методы построения системы тропосферной связи с широкополосными сигналами с различением на приёме сигналов, пришедших по различным каналам разнесения, по форме или времени прихода. В этом случае не требуется дополнительного расширения полосы частот.

При практической реализации цифровой тропосферной системы связи с широкополосными сигналами возникает необходимость обоснованно выбирать параметры аппаратуры для минимизации потерь энергетического потенциала и выработать методы оценки её реальной помехоустойчивости. В главе 5 получены аналитические соотношения для расчёта помехоустойчивости квазикогерентного приёмника широкополосных сигналов с различными методами манипуляции при реальных ограничениях на параметры составных частей аппаратуры. Полученные соотношения позволяют учесть влияние таких параметров как зашумленность опорного тракта демодулятора, неидеальность тракта синхронизации, нестабильность усиления трактов разнесения и т.д.

3. Как сказано выше, одним из самых распространённых методов построения помехоустойчивых линий связи в каналах с замираниями является разнесенный прием. Известно, что дублирование информации по п ветвям разнесения позволяет уменьшить глубину замираний путём комбинирования сигналов на приёме. При этом расчёт дальности связи в тропосферных линиях ведётся для наихудшего с точки зрения условий распространения времени года, которое составляет единицы процентов от общего времени работы радиолинии. Учёт Нестационарности тропосферного канала связи позволяет по новому подойти к оценке надежности связных станций с независимыми каналами передачи информации, если учесть, что выход из строя одного или нескольких UCT PQiitT6 не приводит к полному прекращению связи, а лишь уменьшает энергетический потенциал линии. Совместному учёту аппаратурной надежности отдельных элементов аппаратуры и условий распространения посвящена глава 6. В этой главе производится сравнение различных вариантов построения систем тропосферной связи как с простыми сигналами, так и СКК по критерию их частотно -энергетически - надёжностной эффективности.

13

В диссертации решается научная проблем aL имеющая важное народнохозяйственное значение и заключающаяся в разработке методологии обеспечения частотно- энергетической эффективности цифровых систем тропосферной связи, используемых в труднодоступных и малонаселённых регионах страны.

Целью работы является повышение частотно-энергетической эффективности цифровых систем тропосферной связи путём использования пространственно- частотных сигнал ьно - кодовых конструкций и широкополосных сигналов.

Сказанное выше позволяет сделать вывод об актуальности вопросов затронутых в диссертации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи :

• Разработать методику расчёта помехоустойчивости систем связи по трактам с переменными параметрами, в которых используются частотно -энергетически эффективные методы передачи информации;

• Исследовать помехоустойчивость различных вариантов построения систем для связи по каналам с переменными параметрами с использованием сигнально-кодовых конструкций.

• Произвести выбор наилучших систем связи с пространственно-частотным разнесенным приемом на базе пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций.

• Разработать принципы построения высокоскоростных тропосферных систем связи с использованием широкополосных сигналов.

• Разработать методику расчёта помехоустойчивости таких систем в канале с замираниями и рассеянием.

• Произвести анализ реальной помехоустойчивости квазикогерентных методов приема широкополосных сигналов в многолучевых трактах распространения радиоволн.

• Разработать критерии сравнения различных вариантов построения помехоустойчивых частотно - энергетически эффективных тропосферных станций с учетом их характеристик надежности.

Методы исследования.

При решении поставленных в диссертации задач, использовались методы теории вероятности, теория случайных процессов, методы теории функций комплексного переменного, методы теории информации и общей теории связи. Ряд задач решались методом математического моделирования на ЭВМ. Моделирование проводилось на системах программирования Paskal, С++, Mathcad. При обработке результатов измерений достоверности на реальных тропосферных трассах использовались методы математической статистики. Для подтверждения теоретических положений проводилась экспериментальная проверка на реальных тропосферных трассах.

Научная новизна.

В работе обобщены результаты работы автора, полученные в процессе создания тропосферных систем связи. Диссертационная работа выполнялась в ходе проведения плановых НИОКР в МНИРТИ с 1965 по 2001 г.г., в которых соискатель принимал непосредственное участие, в том числе в качестве научного руководителя и главного конструктора. Полученные результаты с использованием современных методов исследования обладают достаточной научной новизной и практической полезностью. Достоверность полученных результатов подтверждается адекватностью использованных методов расчёта физическим процессам, происходящих в тропосферных каналах с учётом особенности замираний.

Признакам новизны отвечают следующие результаты.

Разработана методика расчета вероятности ошибочного приема информации в каналах с замираниями при использовании блочных многофаз

15 ных сигнально-кодовых конструкций (СКК), который позволяет проводить анализ помехоустойчивости при коррелированных и некоррелированных замираниях в символах СКК. Многие результаты, полученные теоретическим расчетами, подтверждены методами математического моделирования.

Впервые предложены и проанализированы различные варианты построения систем с разнесенным приемом с использованием пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций и выработаны рекомендации по оптимизации принципов построения тропосферных станций.

Разработана методика расчета помехоустойчивости квазикогерентных широкополосных систем связи в канале с рассеянием, в котором характерной особенностью является энергетическая неравновесность в различных лучах многолучевого отклика сигнала. Адекватность математического аппарата подтверждена экспериментальными данными, полученными на действующих тропосферных линиях связи.

Проведен анализ различных характеристик квазикогерентного приемника широкополосных сигналов при реальных ограничениях на реализацию отдельных параметров, результаты которого использованы при проектировании конкретных систем тропосферной связи.

Разработаны критерии сравнения систем тропосферной связи с различной кратностью разнесения, учитывающие как частотно-энергетические, так и характеристики надежности Проведен анализ характеристик и сравнение различных вариантов построения таких систем. К защите представляются следующие научные положения:

• Метод расчета помехоустойчивости блочных многофазных сигнально-кодовых конструкций, позволяющая учитывать коррелированные и некоррелированные замирания мощности элементарных сигналов.

• Результаты анализа методов передачи информации по трактам с переменными параметрами, дающие возможность провести сравнительную оценку их частотно - энергетической эффективности.

16

• Принципы построения систем разнесенного приема с использованием пространственно-частотных сигнально-кодовых конструкций, учитывающие результаты сравнительного анализа помехоустойчивости различных вариантов построения.

• Метод расчета помехоустойчивости систем связи по каналу с замиранием и рассеянием с неравновесными лучами многолучевого отклика, используемый при построения цифровой тропосферной системы связи с широкополосными сигналами и оценка её реальной помехоустойчивости .

Результаты оценки частотно-энергетической эффективности различных вариантов построения тропосферных систем связи с учетом их аппаратурной надежности.

Пр акт ическая значимость работы.

Полученные в данной работе результаты имеют непосредственное применение на практике.

• Теоретический сравнительный анализ различных вариантов построения систем с СКК и ПЧСКК позволил произвести выбор наилучшего с точки зрения помехоустойчивости принципа образования и комбинирования ветвей разнесения тропосферных системы связи.

• Методы построения тропосферных станций с использованием широкополосных сигналов легли в основу серийных цифровых тропосферных станций «Бриг1», «Эшелон».

• Методика расчета помехоустойчивости широкополосных сигналов для каналов с рассеянием позволила обоснованно выбрать параметры указанных тропосферных станций, такие как допустимые характеристики флюктуации фазы тактовых импульсов, допустимую стабильность и величину паразитных колебаний тактовой синхронизации, неидентичность усиления в ветвях разнесения на приеме, параметры устройств демодуляции многолучевого сигнала.

17

• Методы анализа помехоустойчивости широкополосных сигналов позволили уточнить методику энергетического расчета тропосферных систем, которая определяет протяжённость линии связи и её информационную надежность.

• Раздел работы, посвященный сравнительному анализу различных вариантов построения систем тропосферной связи, позволяет выработать критерии к аппаратурной надёжности таких систем и уточнить методику расчета надёжности.

Реализация и внедрение результатов работы.

Большинство теоретических результатов было получено при решении задач, возникших при разработке конкретных тропосферных систем связи. Результаты исследований были использованы при расчёте параметров аппаратуры, технических и эксплуатационных характеристик станций. По научным разработкам автора проведены также семь опытно-конструкторских работ. По результатам ОКР в серийном производстве были освоены четыре тропосферных станции: «Багет», «Багет С», «Бриг1»,«Эшелон». А пр о б аци я р а б о т ы и публикации по теме.

Большинство приведенных в данной работе результатов в разное время были опубликованы в периодической печати [36, 42, 43, 56, 57, 58, 65, 66, 67, 68, 69], доложены на конференциях:

Третьем симпозиуме по использованию избыточности в информационных системах, ЛИАП, Ленинград, 1968 г, [72, 73];

Всесоюзной научно-технической конференции: "Компьютерные методы исследования систем передачи", Евпатория, 1990 г. [74];

Межрегиональной научно-технической конференции:"Цифровая обработка сигналов в системах связи и управления", Украина, г. Славск, Львовской обл. 1993 г. [77];

Международной научно-технической конференции, Украина, Славск, Львовской обл.1994 г. [26],

18

Четвёртой Межрегиональной конференции: «Обработка сигналов двусторонней телефонной связи», МРТОРЭиС им Попова А.С., 1995 г. [78,79],

Международной конференции «100-летие начала использования электромагнитных волн для передачи сообщений и зарождения радиотехники», « 50-я научная сессия, посвящённая дню радио», Москва, 1995 г. [80]. или нашли отражение в отчётах при проведении ОКР и НИР.

Результаты исследований в большинстве случаев использованы при разработке новых средств связи, ряд из которых был впоследствии серийно освоен на заводах отрасли. Эти результаты нашли применение либо при расчётах технических характеристик, либо в виде технических решений, ряд из которых защищён авторскими свидетельствами [37-41]. Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, шести приложений, заключения и списка литературы. Общий объём 307 страниц. Работа содержит 70 рисунков и 39 таблиц.

Выводы.

1. При минимизации веса станции имеются оптимальные соотношения между параметрами передатчиков и антенн.

2. Весовые характеристики при оптимальных значениях параметров станции приблизительно одинаковы для систем с разным числом аненн и передатчике?).

3.Оптимальные значения параметров станции сохраняются в достаточно большом диапазоне изменений этих параметров. Так при числе антенн и передатчиков п=т=2 при потенциале 120 дБ вес станции остается практически минимальными при диаметрах антенн £=5-6м. рис.Пб.2 .

295 от диаметра антенн

296 рис. П6.5, Зависимость мощности передатчиков от диаметра антенн

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований решена крупная научная проблема, имеющая большое народнохозяйственное и оборонное значение.

Такой проблемой является разработка научно - методологических основ создания нового поколения частотно - энергетически эффективных цифровых систем тропосферной связи, обеспечивающих передачу информации в труднодоступных и малонаселённых районах.

1. Кларк Дж.мл., Кэйн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи: Пер. с англ./ Под ред. Б.С. Цыбакова-М: Радио и связь, 1987.

2. Мак-Вильямс Ф.Дж.,Слоэн Н.Дж.А. Теория кодов, исправляющих ошибки: Пер. с англ./ Под ред. JI.A. Бассалыго.-М:Связь,1979.

3. Хворостенко Н.П. Статистическая теория демодуляции дискретных сигналов.-М: Связь, 1968

4. Градштейн И.С., Рыжик И М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений.- М: Наука, 1971.

5. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. 3-е издание,переработанное и дополненное.- М: Радио исвязь, 1989.

6. Серов В.В. Оценка частотно-энергетической эффективности двоичных кодов и сигнально-кодовых конструкций при иде-альном когерентном приеме в каналах с релеевскими замираниями.// Радиотехника и электроника, №8, 1992,-с.1442-1450.

7. У.Быков В.В. цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М: Советское радио, 1971.

8. Stein.S. Fading Chennel Issues in SystemEngineering.//IEEE Journal on selected areas in communcations.-vol. SAC-5, N2, 1987.

9. Гусятинский И.А. и др. Дальняя тропосферная связь.-М: Связь, 1968.

10. Багдади Е.Дж. Разнесенный прием. Лекции по теориисистем связи. Пёр. с английского / Под ред. Б.Р. Левина. -М:Мир, 1964.298

11. Финк JI.M. Теория передачи дискретных сообщений.-М: Советское радио, 1970.

12. Андронов М.С., Финк JI.M. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам.- М: Советское радио, 1971.

13. Кеннеди Р. Каналы связи с замираниями и рассеянием.:Пер. с английского/Под ред. Овсеевича И.А.-М: Советское радио, 1973.

14. Кириллов Н.Е. Помехоустойчивая передача сообщений пфинейным каналам со случайно изменяющимися параметрами.-М:Связь,1971.15 . Bello P. A. Characterization of random time variantlinear channels///IEEE Transactions on communicationsystems,№ 12,1963.

15. Справочник по радиорелейной связи./ Под ред.С.В. Бородича.-М: Радио и связь, 1981.

16. Шур А.А. Характеристики сигнала на тропосферных радиолиниях.-М: Связь, 1972.

17. Коржик В.И., Финк JI.M.,Щелкунов К.Н. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений. Справочник.-М: Радио и связь, 1981.

18. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи: Пер. с английского / Под ред. Б.Р.Левина -М: Советское радио, 1961.

19. Loo С. A statistica model for land mobile saattelite link / / IEEE Transactions on veickular Technology. Vol.VT-34, № 3, august 1985.

20. Коржик В.Й., Финк JI.M. Помехоустойчивое кодирование дискретных сообщений в каналах со случайной структурой.-М:Связь, 1975.299

21. Larsen R. Measurments and predictions of multipathdispersion for troposcatter links//Conference procidings N 363Propadation Influences on Digital Transmission Systems:Problems and Solutions. AGARD NATO,- 13 dec. 1984.

22. Bello P.A. A troposcatter transmission and modulationtheory.//Bell System Technical Journal, vol.43, January, 1984.24. "Камыш 2".// МНИРТИ.- Отчет по НИР.- 1968.25. "Тропа". // МНИРТИ.- Отчет по НИР.-1991

23. Возенкрафт Дж.,Джекобе И. Теоретические основы техники связи. Пер. с английского/ Под редакцией Р.Л.Добрушина.-М:Мир,1969.

24. Калинин А.И. Распространение радиоволн на трассах наземных и космических радиолиний.-М: Связь, 1979.

25. Давыденко Ю.И. Дальняя тропосферная связь.-М: Воениздат, 1968,

26. Dorsch В. Vorwartsfehlekorrektuer bei zeitvariantenStorungen // Frequenz,- M 5 Д 981.

27. McKay R.G.,McLain P.J., Biglieri E. Analyticalperformance bounds on average bit error probability fortrellis coded PSK transmitted over chennels. //Internation conferenc on communication. Washington: IEEE publication, 1989.

28. Price R., Green Р.Е. A communication technique formultipath channels.// Prosidings IRE,- N9,-1958.300

29. Bitzer and a. A Rake system for troposphericscatter. //IEEE Transactions on СТ,- august 1966.

30. Sussman S.M. A matched filter communication system formultipath chennels.//IRE Transactions on Information Theory,-april 1967.

31. Серов B.B. Помехоустойчивость когерентных методов широкополосной передачи и приёма дискретной информации в канале связи с переменными параметрами. // Радиотехника, т.29, №3, 1974.

32. Авторское свидетельство № 230902 от 2.9.68, // Айзенберг В.И., Гладков В.И., Розанов B.C., Серов В.В . Линия многоканальной связи через многолучевой тракт с перемен-ными параметрами, по заявке N 1155954 от 5.5.67.

33. Авторское свидетельство №342302 от 17.3.72,// Гладков В.И., Серов В.В. Линия передачи информации черезмноголучевой тракт с переменными параметрами.

34. Авторское свидетельство № 429506 от 28.1.74, // Гладков В.И., Серов В.В. Линия передачи дискретной информации по трактам с переменными параметрами.

35. Авторское свидетельство №428564 от 10.10.71,// Гладков В.И., Серов В.В. Хайтин В.А. Устройство для передачи и приема составных широкополосных сигналов.

36. Авторское свидетельство № 3022997 от 3.5.1983, // Серов В.В., и др .

37. Серов В.В. Помехоустойчивость пространственно частотных кодовых конструкций в каналах с рэлеевскими замираниями.//Радиотехника, №12,1994.

38. Серов В.В. Помехоустойчивость четырёхфазных сигцально-кодовых конструкций в канале с переменными параметрами. // Техника средств связи.-Серия:Техника радиосвязи,вып 4,1992.301

39. Герастовский П.А.К вопросу о помехоустойчивости фазового телеграфирования// Электросвязь,№3,1965.

40. Бронштейн А.Н. Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ.-М:Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954.

41. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного.-М:Гостехиздат, 1951.

42. Зяблов В.В.,Коробков Д.Л.,Портной С.Л. Высокоскоростная передача сообщений в реальных каналах.-М:Радио и связь, 1991.

43. Ungerboeck D. Channel coding with multilevel/phasejsignals.//IEEE Transactions on Information Theory, 1984,vol IT-28 jan, pp.55-67.49. ^B.B. Многомерные сигналы для непрерывного канала.// Проблемы передачи информации. Том XX, 1984,вып 1.

44. Imai Hidek, Hirakawa Shuji. A new multilevel codingmethod using error-correcting codes.//IEEE Transactions on Information Theory,vol.23,N 3, 1987,pp.371-377.

45. Kschischang F.R.,de Buda P.G. and Pasupathy S. BlockCoset Codes for M-ary Phase Shift Keying.//IEEE Journal onselected areas in communcftions. vol. S AC-7, N6,1989, pp.900-913.

46. Forney Jr.G.D. Coset codes-Part 1 introduction anGeometrical Classification.//IEEE Transactions on Information Theory,vol.34, №5.1988,pp.1122-1151. ■ -V-'

47. Forney Jr.G.D. Coset codes-Part 2: Binary Latices andRelated Codes./ЯЕЕЕ Transactions on InformationTheory,vol.34, №5, 1988, pp.l 152-1187.302

48. Forney Jr.G.D. and Wei L.F. MultidimensionalConstelation-Part 1: Introduction, Figure of Merit andGeneralized Cross Constellations. //IEEE Journal on selectedareas in communcftions,vol.SAC-7, N6,1989, pp.877-892.

49. Помехоустойчивость и эффективность систем передачиинформации. Под редакцией Зюко А.Г.-М:Радио и связь, 1985 г.

50. Серов В.В. К вопросу об эффективности помехоустойчивого кодирования в тропосферной линии связи./ЛГехника средств связи.-Серия: Техника радиосвязи.-1985г.-вып 1.

51. Серов В.В. Помехоустойчивость когерентной системы связи с относительной фазовой манипуляцией.//Радиотехника, 1975, № 2.

52. Бек С.С. Помехоустойчивость системы ОФТ с ШПС в канале с рассеянием // Вопросы радиоэлектроникию.-Серия Х:Техника радиосвязи, вып10,1965 .

53. Price R., Green P. A communication Technique forMultipath cannels.// PIRE, №3, 1958.

54. Варакин JI.E. Системы связи с шумоподобными сигналами.-М:Радио и связь,1985 г.61 .Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. /Пестряков В.Б., Афанасьев В.П., Гуревич B.JI. и др.:Подред. Пестрякова В.Б.-М:Сов.радио, 1973 г.

55. Айзенберг В.И., ГладКЪв В.П., Розанов B.C., Серов В.В. Реализация -многоканальной системы связи с потенциальной эффективностью разделения каналов по форме сигналов. // Вопросы радиоэлектроники.-Серия- ТРС, вып 8,1968.

56. Hagenauer I. Zur Kanalkapizitet bei Nachrichtenkanalenmit Fading und gebundelten Fehlern. // AEU, 1980,Band 34, h 6.303

57. Витерби Э.Д. Принципы когерентной связи. Пер. с англ.-М:Сов.радио,1970.

58. Серов В.В. К вопросу о помехоустойчивости многопозици-онной системы передачи дискретной информации по каналу с переменными параметрами .//Техника средств связи.-Серия:Техника радиосвязи, 1986 г, вып 1.

59. Серов В.В. Влияние неидентичности коэффициентов усиле-ния приемных трактов на энергетические потери приёмного устройства разнесённых сигналов.// Техника средств связи.-Серия:Техника радиосвязи, вып 1,1989 г.

60. Серов В.В. Помехоустойчивость квазикогерентного двоичного приёмника широкополосных сигналов с учётом реальныых ха-рактеристик системы синхронизации.//Вопросы радиоэлектроники, вып. 1,1976 г.

61. Серов В.В. Воздействие федингующей узкополосной поме-хи на приёмник тропосферной станции с разнесённым приёмом.//Техника средств связи.-Серия:Техника радиосвязи, вып 5,1990.

62. Айзенберг В.И, Медведев А.И., Калинкин A.JL, Серов В.В. О взаимозависимости помехозащищенности системы радиосвязи инадёжности. //Техника средств связи, серия Техника радиосвязи, -вып1, 1976.

63. Куланин B.C.// Отчетные материалы по системе Север-Т. МНИРТИ.1992.

64. Sandberg C.W, Seshardi N.Coded Modulations for Fading Channels: An Overvirw.//European Transactions on Telecommunications, v4, №3, 1995.

65. Серов В.В. Реальная помехозащищенность адаптивного приемника широкополосных сигналов при связи по трактам с переменными параметрами. //Материалы докладов на 3-м симпозиуме по использованию избыточности в информационных системах,ЛИАП, Ленинград, 1968.

66. Комаров А.И, Серов В.В. К вопросу о вычислении весовых спектров кодов БЧХ. // Материалы докладов на Всесоюзной научно-технической конференции: "Компьютерные методы исследования систем передачи".Евпатория,1990.

67. Гурский С.А., Коновалов Г.В., Серов В.В. Сигналообразование при абсолютных и относительных методах передачи информации многочастотными сигналами.// Материалы докладов на конференции: «Методы передачи информации», РПТИ, Рига, 1990 .

68. Серов В.В. Помехоустойчивость блочных сигнально кодовых конструкций в мобильных системах спутниковой связи с рэлеевскими замираниями. // Материалы докладов на Международной научно-технической конференции, Славск, Львовской обл. 1994 г.

69. Козлов Д.Г., Серов В.В. Анализ помехоустойчивости алгоритма приема сигнала в целом с поэлементным принятием решения в каналах с межсимвольной интерференцией. // Радиотехника, N 6,1994.305

70. Козлов Д.Г., Коновалов Г.В., Серов В.В. Исследование метода уменьшения внеполосных излучений в радиосистемах с фазовой модуляцией ШПС с учётом нелинейности передающего тракта. //Радиотехника, № 3,1995.

71. Серов В.В. Вопросы повышения помехоустойчивости систем разнесённого приёма в тропосферных линиях связи.// Материалы докладов Четвёртой Межрегиональной конференции: «Обработка сигналов двусторонней телефонной связи», МРТОРЭ и С им. Попова А.С., 1995 г.

72. Серов В.В. Надёжностно энергетический критерий оценки тропосферных станций. // Материалы докладов Четвёртой Межрегиональной конференции: «Обработка сигналов двусторонней телефонной связи», МРТОРЭ и С им Попова А.С., 1995 г.

73. Серов В.В. Повышение частотно-энергетической эффективности тропосферных систем связи.// Компьюлог, март-апрель, 1998 г.

74. Серов В,В. Вопросы помехоустойчивости асинхронных адресных систем связи. Кандидатская диссертация. МНИРТИ. 1965 г.

75. Тепляков И. М. ,Рощин Б.В, Фомин.А.И., Вейцель В.А. Радиосистемы передачи информации. М: Радио и связь, 1980.

76. Тепляков И. М., Кузнецов B.C. Вычисление вероятности ошибочного приёма блочных кодов в непрерывном гауссовом канале.// Электронная техника, 1980,№ 1, с. 48 -57.306

77. ДальнеГ^ тропосферное распространение ультракоротуих волн. Плд редакцией Введенского Б.А. и др.- М: Советское радио, 1968.

78. Калййин А.И„ Троицкий В.Н.,Шур А.А. Статистические характеристики^сигнала при дальнем тропосферном распространении УКВ. Электросвязь, №7, 1964, с 1 -12.

79. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки.-М, Мир, 1980.

80. Банкй B.JI., Дорофеев В.М. цифровые методы в спутниковой связи. -М: Радио и связь, 1988.

81. Харкевич А.А. Борьба с помехами.-М: Наука, 1965.

82. Цыбкков Б.С. О пропускной способности каналов с большим числом лучей.// Радиотехника и электроника ,т 4, вып 8, 1959.

83. Окуйев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. -М:Связь,1979.

84. Сиваков И.Р. Оптимизация структуры и параметров цифровых сетей тропосферной связи. Докторская дитссертация. 16ЦНИИИ МО, 1982 г.

85. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. 2•4ое издание, переработанное и дополненное.-М: Радиои связь, 1982.

86. Клс&ский Д.Д., Сойфер В.А. Обработка пространственно временных сигналов (в каналах передачи информации). М: Связь, 1976.

87. Кловский Д.Д., Николаев Б.И. Инженерная реализация радиотехнических схем ( в системах передачи дискретных сообщений в условиях межсимвольной интерференции). М: Связь, 1975.

88. Авторское свидетельство № 1170622, СССР от 2.12.80 г.// Зильберман А.Р. и др. Линия тропосферной связи.

89. Николаев Б.И.Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. М: Радио и связь, 1988.

90. Костас Дж. П. Пропускная способность каналов с замираниями в условиях сильных помех. ТИИЭР, 1963, №3, с. 478 -489.

91. Ю2.Теплов Н.Л. Помехоустойчивост^систем передачи дискретной инфомациию.-М: Связь, 1964.

92. Шеннон К. Математическая теория связи. В кн.:Работы по теории информации и кибернетика/ пер. с англ. Под ред.Добрушина Р.А. и Ляпунова О.В. - М:ИЛ, 1963, с. 243 - 332.

93. Янке Е, Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы./Пер. с нем. Под ред. Седова Л.Н. М:Наука, 1968.