автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств при атмосферных помехах

На правах рукописи

□ОЗОБ2715

Осинин Игорь Владимирович ____

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОУСТРОЙСТВ ПРИ АТМОСФЕРНЫХ ПОМЕХАХ

Специальность 05 11.16-«Информационно-измерительныеи управляющие системы» (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк-2007

003062715

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Шпиганович Александр Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Глинкин Евгений Иванович,

кандидат технических наук Чичев Сергей Иванович

Ведущая организация Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (г Тамбов)

Защита состоится 25 мая 2007 года в 1200 на заседании диссертационного совета Д212 10801 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» по адресу 398600, г Липецк, ул Московская, 30, административный корпус, ауд 601

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Автореферат разослан« ZO »апреля 2007года

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Современные условия жизни предъявляют высокие требования к радиосистемам Они должны передавать информацию по радиоканалам бесперебойно, качественно, с минимумом экономических затрат Одним из основных факторов, препятствующих эффективной работе радиосистем, являются импульсные случайные радиошумы от грозовых разрядов, произвольно распределенных по земному шару, число которых в единицу времени в течение суток колеблется от 80 до 120 Известные методы расчета напряженности поля полезного сигнала в точке приема для обеспечения требуемого качества и надежности передачи информации по радиоканалам в'диапазоне частот от 10 кГц до 30 МГц разработаны и изложены в отчетах МККР (Международного консультативного комитета по радиосвязи) № 322, № 322-2 и их модификациях, обновляющихся по мере накопления новых экспериментальных данных примерно раз в четыре года Для оценки мощности полезного сигнала в точке приема используется ожидаемая (прогнозируемая) средняя мощность полезного сигнала, зависящая от отношения интенсивности полезного сигнала к интенсивности шума для заданной полосы приема (отношение сигнал/шум), которое находится из прогнозов, приведенных в виде графических зависимостей (24 карты интенсивности помех по земному шару для шести четырехчасовых временных интервалов в каждом из четырех сезонов года, частотные вариации мощности шумов, описанные к каждой из 24-х карт помех и тд), где также указаны ошибки в определении данных величин для различных основных (несущих) частот при фиксированной полосе пропускания приемных устройств равной 200 Гц Рассчитанные по данным прогнозам мощности не контролируются в процессе работы радиосистемы, отчего возможна перегрузка эфира избыточной мощностью излучения, возникают дополнительные энергетические затраты, что ведет к увеличению финансовых расходов на обеспечение функционирования данных систем связи; происходит опасное с точки зрения экологии облучение окружающей среды неоправданно завышенными

мощностями полезного сигнала. Также возможна и обратная ситуация, гораздо более важная для достижения поставленной цели, когда рассчитанная ожидаемая мощность окажется заниженной и не обеспечит требуемого качества связи в пункте приема, например при аномальном поглощении радиоволн на пути от передатчика к приемнику или при наличии локальных гроз Кроме отмеченного, необходимо указать и на то, что в настоящее время в литературе нет обширной информации о мощностных и статистических характеристиках ОНЧ-радиошумов на низкочастотном участке этого диапазона (3-10) кГц, который крайне необходим для систем связи специального назначения Поэтому задача создания информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств в режиме реального времени в присутствии атмосферных ОНЧ-радиопомех в настоящее время является крайне актуальной и требует длительного экспериментального исследования статистических свойств радиошумов указанного участка ОНЧ-диапазона.

Целью работы является обеспечение эффективности функционирования ОНЧ-радиоустройств на фоне неустранимых импульсных атмосферных радиопомех посредством разработки и создания информационно-измерительной системы, позволяющей контролировать качество принимаемой информации в реальном масштабе времени

Идея работы состоит в непрерывном контроле отношения сигнал/шум в точке приема путем одновременного измерения функций распределения смеси полезного сигнала и атмосферного радиошума и отдельно шума, позволяющего в реальных условиях функционирования радиоустройств в автоматическом режиме определять вероятность ошибки в принимаемой информации Научная новизна заключается

- в создании измерительного комплекса, соответствующего принятым международным стандартам, и оригинальной методики исследования статистических свойств и интенсивности атмосферных помех в абсолютных единицах поля, включающей в себя автоматическую калибровку, настройку и оценку верности показаний селективных каналов статистического анализатора с ис-

пользованием генератора нормального шума, и проведении длительных собственных исследований статистических свойств атмосферных помех в недостаточно изученной части ОНЧ-диапазона с помощью данного комплекса,

- в выборе из ранее известных на основе проведенных экспериментальных исследований статистических характеристик атмосферных помех на территории РФ аналитической модели поля узкополосного атмосферного ОНЧ-радиошума, позволяющей не только описывать его статистические свойства во всем диапазоне амплитуд, но и трансформировать из полосы в полосу как функцию распределения так и интенсивность шума,

- в создании алгоритма выделения интенсивности полезного сигнала из его аддитивной смеси с атмосферным радиошумом с использованием одновременного раздельного измерения функций распределения смеси сигнала и шума и отдельно атмосферного шума,

- в создании информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных ОНЧ-радио-помех на основе предложенных в диссертационной работе алгоритма выделения интенсивности полезного сигнала из его аддитивной смеси с атмосферным радиошумом, аналитической модели поля узкополосного атмосферного ОНЧ-радиошума и разработанного экспериментально-измерительного комплекса,

- в разработке на базе экспериментальных данных о характере поля атмосферного радиошума метода преобразования из полосы в полосу функции распределения и импульсных параметров Уа и огибающей поля, необходимых для сравнительного анализа известного из литературы прогнозного (графического) и предлагаемого аналитического методов расчета интенсивности полезного сигнала,

- в подтверждении высокой точности и достоверности предлагаемого в работе аналитического метода при его сравнении с аналогичным графическим методом, изложенным в отчете МККР № 322-2

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения

- информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств в зоне приема при воздействии атмосферных помех,

- аналитическая модель поля атмосферных помех ОНЧ-диапазона,

- аналитический метод расчета отношения интенсивностей полезного сигнала и атмосферного шума в точке приема;

- аналитический метод преобразования из одной полосы пропускания приемного устройства в другую интенсивности атмосферного радиошума

Практическая ценность Реализация разработанной информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств на фоне атмосферных помех позволяет.

- автоматизировать процесс приема и обработки информации по радиоканалам в ОНЧ и НЧ диапазонах с минимизацией энергетических затрат на работу радиолиний,

- исключить рутинный графический метод расчета напряженности поля полезного сигнала в зоне приема,

- повысить точность и надежность работы приемно-передающих радиосистем без потери качества обслуживания,

- осуществлять непрерывный контроль устойчивости работы приемно-передающих радиосистем, корректируя в случае необходимости излучаемую мощность радиопередатчика для обеспечения требуемого заданного качества обслуживания;

Практическая реализация Отдельные разделы диссертации внедрены в учебный и научный процессы кафедры физики и биомедицинской техники ЛГТУ по учебным курсам «Теоретические основы радиотехники» и «Автоматизация обработки экспериментальных данных»

Методы и объекты исследования В работе использован комплексный подход исследования, включающий методы математической статистики, теорию вероятностей, методы экспертных оценок, теорию электромагнитного поля, теорию математического моделирования и инженерного эксперимента Объектом исследования являлся атмосферный шум ОНЧ-НЧ диапазона, созда-

ваемый очагами грозовых разрядов, распределенных по земному шару, и его влияние на качество функционирования радиоустройств

Достоверность результатов подтверждена

- представительной выборкой опытных данных,

- формулировкой задач исследования, сделанных исходя из всестороннего анализа режимов работы информационно-измерительной системы на фоне неустранимого импульсного случайного атмосферного радиошума,

- сопоставимостью теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными другими исследователями (отчет МККР № 322-2)

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях по ОНЧ-йзлучениям в Абрау-Дюрсо (Анапа, 1988), на научных международных симпозиумах по электромагнитной совместимости (Нагоя, Япония, 1988; Вроцлав, Польша, 1990), на всесоюзной научной конференции по ОНЧ-излучениям (Москва, ИЗМИР АН, 1991), на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава (Петропавловск-Камчатский, ПКВМУ, 1995), на научно-технической конференции студентов и аспирантов ФАИ (Липецк, ЛГТУ, 2006), а также на кафедре электрооборудования (Липецк, ЛГТУ, 2006)

Публикации По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, одного приложения Общий объем диссертации 127 страниц, в том числе 125 страниц основного текста, 28 рисунков, четыре таблицы, библиографический список из 102 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, раскрыты научная новизна и практическая ценность результатов исследований, изложены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе приводится обоснование и принцип построения адаптивной радиосистемы с обратным каналом, позволяющей поддерживать заданное качество связи в присутствии естественных шумов за счет коррекции выходной мощности передатчика Основным ее узлом является информационно-измерительная система на приемном конце радиолинии, которая позволяет в реальном масштабе времени контролировать необходимую мощность полезного сигнала, требуемую для обеспечения заданного качества (допустимого процента ошибок) связи. Структурная схема информационно-измерительной системы контроля качества представлена на рис 1 В ее состав входят

1 - вертикальная штыревая ненастроенная электрическая антенна с геометрической длиной пять метров над радиальным заземлением, принимающая вертикальную электрическую компоненту Ег электромагнитного поля в зоне регистрации,

Рис. 1 Структурная схема информационно-измерительной системы Рк > Рген ~ передаточные коэффициенты кабеля от антенного усилителя (положение реле I) и генератора (положение реле II) соответственно

2 - реле, переключающее антенну и калибровочный генератор через эквивалент антенны на вход антенного усилителя приемного устройства,

3 - антенный усилитель с полосой пропускания (3-30) кГц;

4 - узкополосный приемник ОНЧ-НЧ диапазона;

5 - статистический амплитудный анализатор с динамическим диапазоном по напряжению 80 дБ;

6 - генератор нормального шума с полосой В=50 кГц,

7 - решающий блок или блок принятия решения, в котором определяются значения интенсивностей полезного сигнала и атмосферного шума.

При этом мощность полезного сигнала Ре в пункте приема, в дБ к одному ватту, находится по формуле

Р + Я + В - 204, (1)

е а ' 4 '

где - эффективный шумовой фактор приемной антенны, дБ, Я - требуемое

до детектирования отношение сигнал/шум для заданной полосы приема, дБ; В - эффективная полоса пропускания приемника, дБ

Из формулы (1) следует, что для контроля качества функционирования радиоустройств необходимо экспериментально определять в точке приема значения и Я. Отношение сигнал/шум (параметр К) для требуемой категории

О

обслуживания в ОНЧ-диапазоне, где несущая постоянна, выбирается по критерию Монтгомери, из которого следует, что вероятность двоичной ошибки в принимаемой информации не превышает половины значения вероятности (процента времени), когда функция распределения огибающей атмосферного радиошума превышает функцию распределения огибающей цифрового узкополосного сигнала. Определив значение мощности огибающей атмосферного радиошума, соответствующего критерию Монтгомери, можно рассчитать из отношения сигнал/шум требуемую в точке приема мощность полезного сигнала для обеспечения соответствующего качества обслуживания Таким образом, главная часть работы информационно-измерительной системы в ОНЧ-диапазоне (частоты от 3 до 30 кГц) состоит в непрерывном экспериментальном определении (контроле) в точке приема функции распределения огибающей узкополосного атмосферного шума, интенсивности шума в абсолютных единицах поля, интенсивности полезного сигнала, выделенной из его аддитивной смеси с атмосферным шумом в заданной полосе приема

Во второй главе рассматривается метод определения функции распределения атмосферных радиопомех и предлагается новый эффективный метод

экспериментального определения отношения сигнал/шум, основанный на раздельном измерении функций распределения аддитивной смеси сигнала и шума и отдельно атмосферного шума на выходе линейного амплитудного детектора, что позволяет избежать ошибок, присущих квадратичному детектору, за счет его насыщения при высоких амплитудах поля

В основу метода определения функции распределения атмосферного радиошума положено свойство эргодичности стационарного случайного процесса, которое позволяет усреднение по «ансамблю» реализаций заменить усреднением по времени одной реализации процесса при достаточно большом времени наблюдения Значения функции распределения P(X>V) стационарной случайной величины полностью совпадают со значениями относительного времени пребывания анализируемой величины выше некоторого порогового уровня Р(Х > V) = lim — У ДТК [X(t) > V] = lim —, где AT есть сумма всех •г-»« т к т-»« х

отрезков времени, в течение которых случайная величина X(t) превосходит значение порогового уровня V Таким образом, за ограниченное время наблюдения Т за процессом X(t) значения функции распределения P(X>V) можно приближенно определить, измеряя относительное время пребывания исследуемого электрического напряжения выше соответствующего уровня V Точное значение вероятности P(V)=P(X>V) стационарного случайного процесса получается лишь при бесконечно большом времени наблюдения В реальных условиях наблюдения проводятся в течение ограниченного времени. Было показано, что при достаточно большом времени наблюдения Т средний квадрат отклонения измеряемой величины ДТ/Т от точного значения вероятности

P(X>V) можно сделать как угодно малым, т е

ная, определяемая свойствами исследуемой случайной величины В результате экспериментов было установлено, что для измерения функции распределения P(V), лежащей в пределах 10"б< P(V) < 1, требуется время наблюдения порядка 10 минут.

ДТ

-P(V]

' К

<—, где К - постоян-

Т

Одним из важнейших параметров оценки качества и надежности работы радиосистем является коэффициент отношения интенсивности принимаемого полезного сигнала к интенсивности атмосферного радиошума (отношение сигнал/шум) Используя статистическую независимость сигнала и шума, по измеренным интегральным функциям распределений аддитивной смеси сигнала и шума Рс+Ш (V) и отдельно атмосферного радиошума РШ(У) находятся интенсивность сигнала, интенсивность шума и их отношение, требуемое для оценки качества работы радиосистемы в заданной полосе приема Для независимых случайных процессов дисперсия суммы процессов равна сумме их дисперсий, те Ос+ш=Ос+Ош Откуда о* =Сс+ш-о2ш, где с^ш -дисперсии напряжения огибающей полезного сигнала, атмосферного шума и смеси сигнала с шумом соответственно Зная функции распределения, выражающие процент времени превышения порогового уровня У0 огибающей ее текущего напряжения V, можно для смеси сигнала и шума Рс+Ш (V > V,,) = Рс+Ш (V) и отдельно атмосферного шума Рш (V > У0) = Рш (V) по известным формулам теории вероятности получить через соответствующие начальные статистические моменты т, и т2 требуемое отношение сигнал/шум Начальные моменты определяются выражениями

ш, = V = /V ^у(У)<1У = ]р(У > У0)ёУ,

о о

ш2 = V7 = ]у2 у<У)с!У = |2У Р(У>У0)йУ,

о о

где \у(У)- плотность вероятности напряжения огибающей V Из них находим дисперсию процесса о2= - (у)2 и среднеквадратичное значение напряжения огибающей У__ Тогда выражение для определения отношения сигнал/шум по измеренным функциям распределения РШ(У) и РС+Ш(У) принимает вид

УфиС _ 1т2(С+Ш) +ГП2Ш ~^т1(С+Ш) т1Ш _

ЧрпШ V Ш2Ш

|]У Рс+Ш (У)ёУ + /V Рш 00<1У - /Рс+Ш /Рш (у)ау

_ о_о_о_о_

| ]урш(У)с1У

где Уср к>с, УсрввШ - соответственно среднеквадратичные значения амплитуд

напряжений огибающей полезного сигнала и огибающей атмосферного шума В случае когда измерение функции распределения атмосферного радиошума по каким-либо причинам (помехи от радиостанций и др ) в заданной полосе напрямую затрудненно, измерения функции Р(У) этого шума нужно проводить в более узкой полосе в окрестностях основной (рабочей) частоты и затем пересчитать эту функцию в требуемую полосу пропускания

В третьей главе рассматриваются основные аналитические модели атмосферного радиошума наиболее полно описывающие его статистические свойства (интегральную или дифференциальную функции распределения, спектральную плотность, корреляционную функцию). По данным собственных экспериментальных исследований статистической структуры поля атмосферных помех были проанализированы модели Фуруцу и Ишида, Бекмана, Холла, Джордано, Мид-лтона и др Рассмотрена возможность их применения для описания статистических свойств естественных помех ОНЧ-диапа-зона Было установлено, что наиболее простой, физически обоснованной, применимой в любой точке земного шара во всем диапазоне амплитуд в разное

lg

1-P

Р(Е>Еа)

Рис 2 Вид распределения (2) в системе координат Е , Р(Е)

X = lg-—, y = lg

1-Р(Е)

время суток в каждом сезоне года и на различных длинах волн указанного диапазона является обобщающая эмпирическая модель, имеющая вид

Р(Е) =

1 +

1 +

10ь/ч, £ Е

о /

\Чг

10Ь/Чг Е'„

о у

, при 0<Е0

1

, при Е„ <Е0 ¿00,

(2)

где Р(Е)=Р(Е >Е0) - дополнительная интегральная функция распределения амплитуд огибающей атмосферного шума, Е - напряжение огибающей поля атмосферного радиошума, Е0 - некоторый пороговыйтровень поля, Я), q2, Ь, Е„

Е

- некоторые параметры, причем q2>ql В системе координат х = ^-,

Р(Е)

модель (2) представляется в виде двух прямых с соответст-

1 - Р(Е)

вующими угловыми коэффициентами Яг^^ и цх=1%<р2 (рис 2)

В четвертой главе подробно рассматривается обобщающая эмпирическая модель (2) Дается ее физическое обоснование и вывод, а также ее применение в задачах расчета статистических характеристик атмосферного шума Рассматривается аналитический метод трансформации из одной полосы пропускания приемного устройства в другую функции (2) и импульсных статистических параметров Уа и атмосферного радиошума При физическом обосновании модели (2) был использован упрощенный, не влияющий на точность метод формирования в точке приема интегральной интенсивности шума от грозовых разрядов радиоимпульсами со случайными моментами прихода, амплитудами и длительностями При выводе функции распределения учитывались ситуации как отдельного поступления импульсов (высокие уровни поля), так и их взаимного наложения (малые амплитуды поля), т е рассматривался пуассоновский процесс на разных пороговых уровнях с разными показателями степени в распределении Пуассона Установлено, что, не-

смотря на то, что отдельные грозовые центры формируют поле шумов, амплитуды которых подчинены логарифмически нормальному закону, при суммировании амплитуд от многих грозовых центров результирующее поле существенно отличается от логнормального, в особенности при высоких уровнях поля Кроме того, выведенная модель не связана жестко с полосой пропускания приемных устройств, что позволило ее использовать в задачах трансформации функции распределения вероятностей амплитуд из полосы в полосу На основе модели (2) приведен метод расчета интенсивности атмосферного ОНЧ-радиошума с подробным описанием алгоритма вычислений, рассмотрен новый аналитический метод преобразования функции распределения из одной полосы пропускания в другую и найдена аналитическая связь между импульсными статистическими параметрами У<) и Ьа напряжения огибающей атмосферного радиошума Этот раздел диссертации является центральным, поскольку до сих пор в литературе отсутствовал прямой аналитический метод преобразования параметров Уа и из полосы в полосу, так как эти параметры являются базовыми в отчете МККР № 322-2 и не имеют там аналитической формы представления

В пятой главе рассматривается пример расчета мощности полезного сигнала для обеспечения заданного качества обслуживания при работе радиотелетайпной системы на фоне атмосферных радиопомех с использованием предлагаемого нового метода определения отношения сигнал/шум Для расчетов используются данные примера № 1 отчета МККР

Е/Е-^.дБ

Рис. 3. Использование метода, предложенного в диссертации на основе примера 1 отчета МККР № 322-2 Кружочки - пересчитанные значения функции распределения из полосы 200 Гц в полосу 100 Гц

№ 322-2 На рис 3 кружочками показаны рассчитанные значения амплитудного распределения при пересчете по указанному методу Видно, что разработанный алгоритм дает удовлетворительное согласие между теорией и экспериментом Погрешность расчета интенсивности полезного сигнала лежит в пределах 10% В этой главе также рассмотрены инструментальная и вычислительная погрешности и делается вывод о том, что информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных ОНЧ-радиошумов позволяет расширить возможности отчетов МККР № 322, № 322-2 при прогнозировании уровней помех, вводя на определенных этапах расчета напряженности поля полезного сигнала разработанные в диссертации аналитические методы *

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности функционирования ОНЧ-радиоустройств в присутствии атмосферных шумов путем создания информационно-измерительной системы контроля качества принимаемой информации посредством непрерывного экспериментального определения отношения сигнал/шум и интенсивности шума в точке приема

В диссертации реализовано следующее

1. Для получения сведений о структуре поля атмосферных помех в зоне приема разработан измерительный радиокомплекс, позволяющий исследовать их статистические свойства (закон распределения вероятностей, интенсивность поля и др ) с калибровкой на базе нормального шума

2 Проведены длительные исследования статистических свойств атмосферных помех в ранее неизученной части ОНЧ-диапазона с помощью разработанного экспериментального комплекса, измерены и построены типичные функции распределения атмосферного радиошума для различных временных интервалов суток и географических зон России в большом динамическом диапазоне

амплитуд и широком интервале частот

3 Выполнен сравнительный анализ известных аналитических моделей атмосферного радиошума на предмет их соответствия реальному физическому процессу - атмосферному ОНЧ-радиошуму.

4. Найдена адекватная реальному физическому процессу обобщающая эмпирическая модель

5. Разработан новый метод определения отношения сигнал/шум путем одновременного измерения функций распределения атмосферного шума и его аддитивной смеси с полезным сигналом.

6 На базе обобщающей эмпирической модели предложен аналитический метод определения вероятности двоичной ошибки для узкополосных цифровых систем связи ОНЧ-диапазона по измеренному отношению сигнал/шум

7 Создана информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных ОНЧ-радиопо-мех на основе предложенных алгоритма выделения интенсивности полезного сигнала из его аддитивной смеси с атмосферным радиошумом, аналитической модели поля узкополосного атмосферного ОНЧ-радиошума и экспериментально-измерительного комплекса

8 Разработан новый прямой метод трансформации импульсных параметров Уа и Ьа атмосферного радиошума из полосы в полосу, входящих в качестве базовых в отчет МККР № 322-2

9 Подтверждена высокая точность и достоверность предлагаемого в работе метода определения сигнал/шум при его сравнении с аналогичным графическим методом, изложенным в отчете МККР № 322-2 Ошибка в представлении аналитическим методом уровня полезного сигнала составляет порядка 10%, а импульсных параметров Уа и Ьа при преобразовании по полосе в сторону увеличения или уменьшения до 100 раз - не более 4%

Основные положения диссертации опубликованы в работах

1 Осинин, В Ф О преобразовании из полосы в полосу интенсивности

атмосферных радиоизлучений [Текст] / В. Ф Осинин, И В Осинин // Исследование активных процессов на Солнце сб науч тр - Владивосток ДВО АН СССР, 1988 - С 115-121.

2 Осинин, В. Ф Статистическая связь между параметрами L,¡ и Vd напряжения огибающей атмосферного радиошума и их зависимость от полосы пропускания приемных устройств [Текст] / В Ф Осинин, И. В Осинин // Исследование явлений в ионосфере и магнитосфере Земли- сб науч тр - Владивосток-ДВО АН СССР, 1990 - С 3-16

3 Осинин, И. В. О зависимости импульсных параметров Vd и Ld ОНЧ-радиошумов [Текст] /ИВ Осинин // Солнечная активность и солнечно-земные связи-сб науч тр - Владивосток ДВО АН СССР, 1991 - С 112-114

4 Осинин, В. Ф Некоторые результаты измерений статистических свойств ОНЧ-радиошумов в Магадане [Текст] / В Ф Осинин, И В Осинин // Солнечная активность и солнечно-земные связи сб науч тр - Владивосток ДВО АН СССР, 1991 - С 115-118

5 Осинин, В. Ф Представление интегральных вероятностных распределений ОНЧ-радиошумов обобщающей эмпирической моделью [Текст] / В Ф Осинин, И В Осинин // Тезисы трудов IX Всесоюзной конференции по ОНЧ-излучениям - Москва ИЗМИР АН, 1991 - С 37

6 Осинин, И В О методе определения функции распределения атмосферных помех [Текст] /ИВ Осинин // Информационные технологии в процессе подготовки современного специалиста межвузовский сборник -Липецк ЛГПУ -2005 -Вып8.- С 116-122

7 Осинин, В Ф О преобразовании функции распределения атмосферного шума из полосы в полосу [Текст] / В Ф Осинин, И В Осинин, В Н Малыш// Информационные технологии в процессе подготовки современного специалиста- межвузовский сборник - Липецк ЛГПУ -2005 -Вып 8 -С 108-115

8 Осинин, И В Об определении отношения сигнал/шум на выходе узкополосного приемника [Текст] /ИВ. Осинин // Информационные тех-

нологии в процессе подготовки современного специалиста межвузовский сборник.- Липецк ЛГПУ.-2005 -Вып8 -С 123-126

9 Шпиганович, А Н Оперативный метод контроля качества функционирования радиосистемы в присутствии атмосферных помех [Текст] / А Н Шпиганович, И. В. Осинин // Вести высших учебных заведений Черноземья -2006 -№1.-С 60-67.

10 Шпиганович, А Н О статистических свойствах естественного атмосферного ОНЧ-радиошума в Центральном Черноземье [Текст] /

А Н Шпиганович, И В Осинин//Вести высших учебных заведений Черноземья -2006 -№3 -С 47-50

11. Осинин, В Ф Контроль качества функционирования радиосистем при атмосферных помехах [Текст] / В Ф Осинин, И В Осинин // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика. - 2007 - №2 — С 54-55

Личный вклад автора в работах, написанных в соавторстве, заключается в следующем.

в [1, 7] разработан новый аналитический метод трансформации функции распределения атмосферного шума из полосы в полосу, в [2] разработан новый аналитический метод трансформации из одной полосы пропускания приемного устройства в другую статистических параметров и Уа, в [4, 10] разработана методика проведения экспериментов по исследованию статистических свойств ОНЧ-радиошумов, участие в анализе и обработке полученных данных, в [5] определена возможность использования модели атмосферного радиошума для нового диапазона частот на собственном экспериментальном материале, в [9, 11] разработан новый оперативный метод контроля качества функционирования радиосистем в присутствии атмосферных помех

Подписано в печатьСЙ 2007 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ № Типография ЛГТУ 398600, г Липецк, ул Московская, 30

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБОСНОВАНИЕ И ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОУСТРОЙСТВ НА ФОНЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОШУМОВ.

1.1. Атмосферный шум и его свойства.

1.2. Определение принимаемой мощности полезного сигнала при атмосферных помехах.

1.3. Принципы построения информационно-измерительной системы контроля качества принимаемой информации при атмосферном шуме.

Выводы.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНА АТМОСФЕРНЫХ РАДИОПОМЕХ И АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ.

2.1. Принцип измерения функции распределения атмосферных радиопомех.

2.2. Выбор времени наблюдения.

2.3. Экспериментальный комплекс для определения функции распределения атмосферных радиопомех.

2.4. Калибровка селекторных уровней статистического анализатора в единицах выходного напряжения генератора нормального шума.

2.5. Оценка достоверности показаний селективных каналов статистического анализатора в режиме измерения функции распределения на базе узкополосного нормального шума.

2.6. Определение отношения сигнал/шум на выходе узкополосного радиоприемника.

2.7. Математическая модель (алгоритм) расчета отношения сигнал/шум.

Выводы.

3. ВЫБОР АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АТМОСФЕРНОГО РАДИОШУМА ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ЕГО ПОЛЯ.

3.1. Обзор моделей помех.

3.2. Физико-статистическая модель атмосферного шума.

3.3. Обобщающая эмпирическая модель.

Выводы.

4. ОБОБЩАЮЩАЯ ЭМПИРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ.

4.1. Физическое обоснование обобщающей эмпирической модели.

4.2. Расчет интенсивности атмосферного ОНЧ-радиошума с использованием обобщающей эмпирической модели.

4.3. Преобразование функции распределения атмосферного радиошума из полосы в полосу с использованием обобщающей эмпирической модели.

4.4. Об эмпирической связи статистических параметров Ld и Vd атмосферного радиошума.

4.5. Аналитическая зависимость параметра Vd от полосы пропускания приемного устройства.

Выводы.

5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ПОЛЕЗНОГО СИГНАЛА

НА ФОНЕ АТМОСФЕРНОГО ШУМА.

5.1. Расчет ожидаемой мощности полезного сигнала (отчет МККР

322-2 [49], стр.7).

5.2. Расчет требуемой мощности сигнала с помощью модели предложенной в диссертации.

5.3. Погрешности метода (алгоритма) оперативного контроля качества функционирования ОНЧ-радиосистемы в присутствии атмосферных помех.

Выводы.

Современные условия жизни предъявляют высокие требования к радиосистемам. Они должны передавать информацию по радиоканалам бесперебойно, качественно, с минимумом экономических затрат. Одним из основных факторов, препятствующих эффективной работе радиосистем являются импульсные случайные радиошумы от грозовых разрядов, произвольно распределенных по земному шару, число которых в единицу времени в течение суток колеблется от 80 до 120 [1, 2]. Необходимо учитывать, что условия и качество приема информации в любой точке на поверхности земли определяются не абсолютным значением напряженности поля полезного сигнала, а его отношением к уровню мешающих шумов, в частности, атмосферных.

Известные методы расчета напряженности поля полезного сигнала в точке приема для обеспечения требуемого качества и надежности передачи информации по радиоканалам в диапазоне частот от 10 кГц до 30 МГц разработаны и изложены в отчетах МККР (Международного Консультативного Комитета по Радиосвязи) №322 [3], №322-2 [49] и их модификациях, обновляющихся по мере накопления новых экспериментальных данных примерно раз в четыре года. Для оценки мощности полезного сигнала в точке приема используется ожидаемая (прогнозируемая) средняя мощность полезного сигнала, зависящая от отношения интенсивности полезного сигнала к интенсивности шума для заданной полосы приема (отношение сигнал/шум), которое находится из прогнозов, приведенных в виде графических зависимостей (по 24 карты интенсивности помех по земному шару для шести четырехчасовых временных интервалов в каждом из четырех сезонов года; частотные вариации мощности шумов, описанные к каждой из 24-х карт помех и т.д.), где также указаны ошибки в определении данных величин для различных основных (несущих) частот при фиксированной полосе пропускания приемных устройств равной 200 Гц.

Рассчитанные по данным прогнозам мощности не контролируются в процессе работы радиосистемы, отчего:

- возможна перегрузка эфира избыточной мощностью излучения;

- возникают дополнительные энергетические затраты, что ведет к увеличению финансовых расходов на обеспечение функционирования данных систем связи;

- происходит опасное с точки зрения экологии облучение окружающей среды неоправданно завышенными мощностями полезного сигнала.

Также возможна и обратная ситуация, гораздо более важная для достижения поставленной цели, когда рассчитанная ожидаемая мощность окажется заниженной и не обеспечит требуемого качества связи в точке приема, например, при аномальном поглощении радиоволн на пути от передатчика к приемнику или при наличии локальных гроз.

Кроме отмеченного выше, необходимо указать и на то, что в настоящее время в литературе нет обширной информации о мощностных и статистических характеристиках ОНЧ-радиошумов в низкочастотном участке этого диапазона (3-10) кГц, который крайне необходим для систем специального назначения (радиосвязь, радионавигация и т.д.). Поэтому задача создания информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств в режиме реального времени при атмосферных ОНЧ-радиошумах в настоящее время является крайне актуальной и требует длительного экспериментального исследования статистических свойств радиошумов указанного участка ОНЧ-диапазона.

Целью работы является обеспечение эффективности функционирования ОНЧ-радиоустройств на фоне неустранимых атмосферных радиопомех посредством разработки и создания информационно-измерительной системы, позволяющей контролировать качество принимаемой информации в реальном масштабе времени.

Идея работы состоит в непрерывном контроле отношения сигнал/шум в точке приема путем одновременного измерения функций распределения смеси полезного сигнала и атмосферного радиошума и отдельно шума, позволяющего в реальных условиях функционирования радиоустройств в автоматическом режиме определять вероятность ошибки в принимаемой информации.

Научная новизна заключается:

- в создании измерительного комплекса, соответствующего принятым международным стандартам, и оригинальной методики исследования статистических свойств и интенсивности атмосферных помех в абсолютных единицах поля, включающей в себя автоматическую калибровку, настройку и оценку верности показаний селективных каналов статистического анализатора с использованием генератора нормального шума и проведении длительных собственных исследований статистических свойств атмосферных помех в недостаточно изученной части ОНЧ-диапазона с помощью данного комплекса;

- в выборе из ранее известных на основе проведенных экспериментальных исследований статистических характеристик атмосферных помех на территории РФ аналитической модели поля узкополосного атмосферного ОНЧ-радиошума, позволяющей не только описывать его статистические свойства во всем диапазоне амплитуд, но и трансформировать из полосы в полосу как функцию распределения, так и интенсивность шума;

- в создании алгоритма выделения интенсивности полезного сигнала из его аддитивной смеси с атмосферным радиошумом с использованием одновременного раздельного измерения функций распределения смеси сигнала и шума и отдельно атмосферного шума;

- в создании информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных ОНЧ-радиопомех на основе предложенных в диссертационной работе алгоритма выделения интенсивности полезного сигнала из его аддитивной смеси с атмосферным радиошумом, аналитической модели поля узкополосного атмосферного ОНЧ-радиошума и разработанного экспериментально-измерительного комплекса;

- в разработке на базе экспериментальных данных о характере поля атмосферного радиошума метода преобразования из полосы в полосу функции распределения и импульсных параметров Vd и Ld огибающей поля, необходимых для сравнительного анализа известного из литературы прогнозного (графического) и предлагаемого аналитического методов расчета интенсивности полезного сигнала;

- в подтверждении высокой точности и достоверности предлагаемого в работе аналитического метода при его сравнении с аналогичным графическим методом, изложенным в отчете МККР №322-2.

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения:

- информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств в зоне приема при воздействии атмосферных помех;

- аналитическая модель поля атмосферных помех ОНЧ-диапазона;

- аналитический метод расчета отношения интенсивностей полезного сигнала и атмосферного шума в точке приема информации;

- аналитический метод преобразования из одной полосы пропускания приемного устройства в другую интенсивности атмосферного радиошума.

Практическая ценность. Реализация разработанной информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств на фоне атмосферных помех позволяет:

- автоматизировать процесс приема и обработки информации по радиоканалам в ОНЧ и НЧ диапазонах с минимизацией энергетических затрат на работу радиолиний;

- исключить рутинный графический метод расчета напряженности поля полезного сигнала в зоне приема;

- повысить точность и надежность работы приемно-передающих радиосистем без потери качества обслуживания;

- осуществлять непрерывный контроль устойчивости работы приемно-передающих радиосистем, корректируя в случае необходимости излучаемую мощность радиопередатчика для обеспечения требуемого заданного качества обслуживания;

Практическая реализация. Отдельные разделы диссертации внедрены в учебный и научный процессы кафедры физики и биомедицинской техники ЛГТУ по учебным курсам «Теоретические основы радиотехники» и «Автоматизация обработки экспериментальных данных».

Методы и объекты исследования. В работе использован комплексный подход исследования, включающий методы математической статистики, теорию вероятностей, методы экспертных оценок, теорию электромагнитного поля, теорию математического моделирования и инженерного эксперимента. Объектом исследования являлся атмосферный шум ОНЧ-НЧ диапазона, создаваемый очагами грозовых разрядов, распределенных по земному шару, и его влияние на качество функционирования радиоустройств.

Достоверность результатов подтверждена:

- представительной выборкой опытных данных;

- формулировкой задач исследования, сделанных исходя из всестороннего анализа режимов работы информационно-измерительной радиосистемы на фоне неустранимого импульсного случайного атмосферного радиошума;

- сопоставимостью теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными другими исследователями (отчет МККР №322-2).

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на научных конференциях по ОНЧ-излучениям в Абрау-Дюрсо (Анапа, 1988), на научных международных симпозиумах по электромагнитной совместимости (Нагоя, Япония, 1988; Вроцлав, Польша, 1990), на всесоюзной научной конференции по ОНЧ-излучениям (Москва, ИЗМИР АН, 1991), на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава (Петропавловск-Камчатский, ПКВМУ, 1995), на научно-технической конференции студентов и аспирантов ФАИ (Липецк, ЛГТУ, 2006), а также на кафедре электрооборудования (Липецк, ЛГТУ, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатных работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и одного приложения. Общий объем диссертации составляет 127 страниц, в том числе 125 страниц основного текста, 28 рисунков, четыре таблицы, список используемых источников из 102 наименований.

Выводы.

1. Рассмотрен практический пример для иллюстрации разработанного алгоритма оперативного контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных помех.

2. Информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных ОНЧ-радиошу-мов позволяет расширить возможности отчетов МККР №322, №322-2 при прогнозировании уровней помех, вводя на определенных этапах расчета напряженности поля полезного сигнала разработанные в диссертации аналитические методы.

3. Рассмотрены инструментальные и вычислительные погрешности, возникающие в информационно-измерительной системе контроля качества функционирования радиоустройств при атмосферных помехах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности функционирования ОНЧ-радиоустройств в присутствии атмосферных шумов путем создания информационно-измерительной системы контроля качества принимаемой информации посредством непрерывного экспериментального определения отношения сигнал/шум и интенсивности шума в точке приема.

В диссертации реализовано следующее:

1. Для получения сведений о структуре поля атмосферных помех в зоне приема разработан измерительный радиокомплекс, позволяющий исследовать их статистические свойства (закон распределения вероятностей, интенсивность поля и др.) с калибровкой на базе нормального шума.

2. Проведены длительные исследования статистических свойств атмосферных помех в ранее неизученной части ОНЧ-диапазона с помощью разработанного экспериментального комплекса, измерены и построены типичные функции распределения атмосферного радиошума для различных временных интервалов суток и географических зон России в большом динамическом диапазоне амплитуд и широком интервале частот.

3. Выполнен сравнительный анализ известных аналитических моделей атмосферного радиошума на предмет их соответствия реальному физическому процессу - атмосферному ОНЧ радиошуму.

4. Найдена адекватная реальному физическому процессу обобщающая эмпирическая модель.

5. Разработан новый метод определения отношения сигнал/шум путем одновременного измерения функций распределения атмосферного шума и его аддитивной смеси с полезным сигналом.

6. На базе обобщающей эмпирической модели предложен аналитический метод определения вероятности двоичной ошибки для узкополосных цифровых систем связи ОНЧ-диапазона по измеренному отношению сигнал/шум.

7. Создана информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств в присутствии атмосферных ОНЧ-радио-помех на основе предложенных алгоритма выделения интенсивности полезного сигнала из его аддитивной смеси с атмосферным радиошумом, аналитической модели поля узкополосного атмосферного ОНЧ-радиошума и экспериментально-измерительного комплекса.

8. Разработан новый прямой метод трансформации импульсных параметров Vd и Ld атмосферного радиошума из полосы в полосу, входящих в качестве базовых в отчет МККР №322-2.

9. Подтверждена высокая точность и достоверность предлагаемого в работе метода определения сигнал/шум при его сравнении с аналогичным графическим методом, изложенным в отчете МККР №322-2. Ошибка в представлении аналитическим методом уровня полезного сигнала составляет порядка 10%, а импульсных параметров Vd и Ld при преобразовании по полосе в сторону увеличения или уменьшения до 100 раз - не более 4%.

1. Watt, A.D. Measured statistical characteristics of VLF atmospheric noise Text. / A.D. Watt, E.L. Maxwell // Proc. IRE. 1957. Vol.45. - P. 55-62.

2. Watt, A.D. Characteristics of atmospheric noise from 1 to 100 kc Text. / A.D. Watt, E.L. Maxwell // Proc. IRE. 1957. Vol. 45. - P. 787-793.

3. World distribution and characteristics of atmospheric radio noise Text.: 10th Plenary Assembly, Int. Telecommun. Union. Int. Rad. Consult. Comm. Geneva. 1964. Report 322. - 62 p.

4. Лихтер, Я.И., Некоторые результаты исследований интенсивности атмосферных радио помех в Москве Текст. / Я.И. Лихтер, Г.И. Терина // В кн.: Исследование ионосферы. М.: Издательство АН СССР. 1960. -С. 90-96.

5. Crichlow, W.Q. Amplitude-probability distributions for atmospheric radio noise Text. / W.Q. Crichlow, A.D. Spaulding , C.J. Roubique, R.T. Disney // Nat. Bur. Stand. Monogr. 1960. N4. - 140 p.

6. Осинин, В.Ф. О преобразовании из полосы в полосу интенсивности атмосферных радиоизлучений Текст. / В.Ф. Осинин, И.В. Осинин // Исследование активных процессов на Солнце. Владивосток: ДВО АН СССР. 1988. - С. 115-121.

7. Osinin V.F., Osinin I.V. The analytical relationship between Vd and Ld statistical parameters of atmospheric radio noise Text.: Int. Symp. on EMC. Nagoya University, Japan, 1989. - P. 237-239.

8. Osinin V.F., Osinin I.V. Bandwidth analytical conversion of atmospheric radio noise Vd statistical parameter Text.: Item. P. 515-519.

9. Осинин В.Ф., Осинин И.В. О статистических свойствах естественных ОНЧ-радиошумов на Северо-Востоке СССР Текст.: Int. Symp. on EMC. -Wrochlow, 1990.-P. 867-869.

10. Осинин, В.Ф. Некоторые результаты измерений статистических свойств ОНЧ-радиошумов в Магадане Текст. / В.Ф. Осинин, И.В. Осинин // Солнечная активность и солнечно-земные связи. Владивосток: ДВО АН СССР. 1991.-С. 115-118.

11. Осинин В.Ф., Осинин И.В. Представление интегральных вероятностных распределений ОНЧ-радиошумов обобщающей эмпирической моделью Текст.: Тезисы трудов IX Всесоюзной конференции по ОНЧ-излучениям. Москва: ИЗМИРАН, 1991. - С. 37.

12. Осинин И.В. О возможности описания статистических свойств естественных ОНЧ-радиошумов моделью Холла Текст.: Там же. С. 38.

13. Осинин В.Ф., Осинин И.В. Модельное представления ОНЧ-радиошумов Текст.: Тезисы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава. Петропавловск-Камч., ПКВМУ. 1995. - С. 43.

14. Малыш, В.Н. Модельное представление статистических свойств атмосферных радиопомех ОНЧ-диапазона в Центральном Черноземье Текст. / В.Н. Малыш, В.Ф. Осинин, И.В. Осинин и др. // Там же. С. 141-146.

15. Малыш, В.Н. О возможности определения затухания напряженности поля сверхдлинных радиоволн с использованием обобщающеймодели атмосферных радиопомех Текст. / В.Н. Малыш, В.Ф. Осинин, И.В. Осинин и др. // Там же. 2002. Вып.5. - С. 52-57.

16. Малыш, В.Н. Об использовании логнормального закона для представления статистических свойств ОНЧ-радиошума Текст. / В.Н. Малыш, В.Ф. Осинин, И.В. Осинин и др. // Там же. 2002. Вып.5. - С. 62-71.

17. Малыш, В.Н. О представлении статистических свойств ОНЧ-ра-диошумов линейной комбинацией законов Рэлея Текст. / В.Н. Малыш, В.Ф. Осинин, И.В. Осинин и др. // Там же. 2003. Вып.6. - С. 96-100.

18. Осинин, В.Ф. Исследование импульсных естественных ОНЧ-ра-диошумов в целях разработки и создания адаптивных радиосистем Текст. /

19. B.Ф. Осинин, В.Н. Малыш, И.В. Осинин и др. // Там же. 2004. Вып.7.1. C. 108-112.

20. Осинин, И.В. О методе определения функции распределения атмосферных помех Текст. / И.В. Осинин // Там же. С. 116-122.

21. Осинин, И.В. Об определении отношения сигнал/шум на выходе узкополосного приемника Текст. / И.В. Осинин // Там же. С. 123-126.

22. Лихтер, Я.И. Метод определения функции распределения атмосферных радиопомех. Текст. / Я.И. Лихтер // Тр. НИЗМИР. 1956. Вып.13.-С. 31-46.

23. Лихтер, Я.И. О некоторых особенностях функции распре деления напряженности поля атмосферных радиопомех Текст. / Я.И. Лихтер // Там же. С. 63-76.

24. Watt, A.D. Report 3586. Text. / A.D. Watt, E.L. Maxwell. Nat. Bur. Stand. U.S. 1956.-64 p.

25. Foldes, G. The log normal distribution and its application to atmospheric studies Text. / G. Foldes // In: Statistical methods in radio wave propagation.- Oxford etc.: Pergamonpress. 1960. P. 227-232.

26. Galejs, G. Amplitude distribution of radio noise at ELF and VLF Text. / G. Galejs // J. Geophys. Res. 1966. Vol.71. №1. - P. 201-216.

27. Молчанов, O.A. Амплитудное распределение огибающей импульсного сигнала на выходе узкополосной системы Текст. / О.А. Молчанов // Геомагнетизм и аэрономия. 1965. Т.5. №5. - С. 955-960.

28. Nakai, Т. Calculated statistical characteristics of atmospheric radio noise Text. / T. Nakai // Proc. Res. Inst. Atmosph. Nagoya Univ. 1963. Vol.10. -P. 13-24.

29. Nakai, T. The amplitude probability distribution of the atmospheric noise Text. / T. Nakai // Proc. Res. Inst. Atmosph. Nagoya Univ. 1966. Vol.13. -P. 23-40.

30. Hall, H.N. A new model for "impulsive" phenomena: Application to atmospheric noise communication channels Text. / H.N. Hall. Tech. Rep. №3412-8 and 7050. - Stanford (Cal.). 1966. - 164 p.

31. Осинин, В.Ф. Амплитудное распределение вероятностей атмосферных радиопомех Текст. / В.Ф. Осинин // В кн: Геофизические явления верхней атмосферы и земной коры. (Тр.СВКНИИ ДВНЦ АН СССР, вып.47).- Магадан. 1973. С. 45-59.

32. Осинин, В.Ф. Радиошумы естественных источников на Востоке СССР Текст. / В.Ф. Осинин. -М.: Наука. 1982. 161 с.

33. Осинин, В.Ф. Преобразование распределения вероятностей амплитуд огибающей атмосферного радиошума из одной полосы пропускания в другую с использованием эмпирической модели Текст. / В.Ф. Осинин // Радиотехника и электроника. 1982. Т.27. №4. - С. 833-836.

34. Осинин, В.Ф. О возможности метода преобразования функции распределения атмосферного радиошума из одной полосы пропускания в другую с использованием обобщающей эмпирической модели Текст. / В.Ф. Осинин// Там же. 1985. Т.ЗО. №2. - С. 396-399.

35. Осинин, В.Ф. Об универсальности метода преобразования функции распределения атмосферного радиошума из полосы в полосу с использованием обобщающей эмпирической модели Текст. / В.Ф. Осинин // Там же. 1986. Т.31. №7. - С. 1462-1463.

36. Nakai, T. Requirement on instrumentation for the statistical measurement of man-made noise Text.: First International Wroclaw Symposium on Electromagnetic Compatibility, September 17-19, 1980. Wroclaw, Poland. -P. 133-141.

37. Spaulding, A.D. Conversion of the amplitude-probability distribution function for atmospheric radio noise from one bandwidth to another Text. / A.D. Spaulding, C.J. Roubique, W.C. Crichlow // Nat. Bur. Stand. 1962. vol.66D. N6.-P. 713-721.

38. Furutsu, K. On the theory of amplitude distribution of impulsive randoms noise Text. / K. Furutsu, T. Ishida // J. Appl. Phys. 1962, July. Vol.32.1. N7.-P. 1206-1221.

39. Middleton, D. Statistical-Physical Models of Man-made and Natural Radio Noise, Part II, First Order Probability Models of the Envelope and Phase Text. / D. Middleton. Office of Telecommunications Tech. Report ОТ 76-86. -April, 1976.

40. Махоткин, Л.Г. Статистика атмосферных радиопомех Текст. / Л.Г. Махоткин // Геомагнетизм и аэрономия. 1963. Т.З. №2. - С. 284-293.

41. Махоткин, Л.Г. Оценка параметров амплитудного распределения атмосфериков, генерируемых изолированным источником Текст. / Л.Г. Махоткин // Геомагнетизм и аэрономия. 1964. Т.4. №1. - С. 200-202.

42. Махоткин, Л.Г. Статистические характеристики амплитуд атмосфериков Текст. / Л.Г. Махоткин // Тр. ГГО. 1965. Вып.177. - С. 142-149.

43. CCIR 322-2: Characteristics and its Applications of Atmospheric Radio Noise Data Text.: International Radio Consultative Committee. Geneva. 1983. -68 p.

44. Бермант, А.Ф. Краткий курс математического анализа Текст. / А.Ф. Бермант. 2-ое изд. - М.: Физматгиз. 1963. - 663 с.

45. Fulton, F.F. Effect of receiver bandwidth on the amplitude distribution of VLF atmospheric noise Text. / F.F. Fulton // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1961. Vol. 65D.N3.-P. 299-304.

46. Бунимович, B.H. Флюктуционные процессы в радиоприемных устройствах Текст. /В.Н. Бунимович. -М.: Сов. радио. 1951. 360 с.

47. Осинин, В.Ф. Об определении среднеквадратичной и средней напряженности поля атмосферных радиопомех Текст. / В.Ф. Осинин //' Докл. АН СССР. 1973. Т.210. №5. - С. 1078-1082.

48. Осинин, И.В. О зависимости импульсных параметров Vd и Ld ОНЧ-радиошумов Текст. / И.В. Осинин // Солнечная активность и солнечно-земные связи. Владивосток: ДВО АН СССР. 1991. - С. 112-114.

49. Документы X пленарной ассамблеи Международного консультативного комитета по радио. T.III (рекомендации 339, 340) Текст.: Женева, 1963. перевод с англ. под ред. A.JI. Бадалова, М.С. Гуревича. - М.: Связь. 1965.-88 с.

50. Montgomery, G.F. A comparison of amplitude and angle modulation for narrow-band communication of binary-coded messages in fluctuation noise Text. / G.F. Montgomery // Proc. IRE. 1954. Vol.42. - P. 447-453.

51. Akima, H. Required signal-to-noise ratios for HF communications systems Text. / H .Akima, G.G. Ax, W.M. Beery. ESS A Technical Report ERL 131-ITS-92 (NTIS Order No. AD-697579), 1969.

52. Beckman, P. The amplitude probability distribution of atmospheric radio noise Text. / P. Beckman // Institute of radio eng. And electronics Czechoslovak Academy of Sciences. 1962. No. 26.

53. Omura, J.K. Statistical analysis of LF/VLF communications modems Text. / J.K. Omura // Special Tech. Report 1, SRL Project 7045, Stanford Research Inst. Menlo Park, С A. - 1969.

54. Giordano, A. A. Modeling of atmospheric noise Text. / A.A. Giordano, F.Haber//Radio Science.- 1972. Vol.7.No. 11.-P. 1011-1023.

55. Кабанов, В.В. Модель амплитудных распределений вероятностей атмосферного радиошума Текст. / В.В. Кабанов // Радиотехника и электроника. 1987. Т.32. №8. - С. 1603-1610.

56. Шпиганович, А.Н. О статистических свойствах естественного атмосферного ОНЧ-радиошума в Центральном Черноземье Текст. / А.Н. Шпиганович, И.В. Осинин // Вести высших учебных заведений Черноземья. Липецк. ЛГТУ. №2. 2006. - С. 45-49.

57. Шпиганович, А.Н. Оперативный метод контроля качества функционирования радиосистемы в присутствии атмосферных помех Текст. /

58. A.Н. Шпиганович, И.В. Осинин // Вести высших учебных заведений Черноземья Липецк. ЛГТУ. №1. 2006. - С. 87-94.

59. Осинин, В.Ф. Контроль качества функционирования радиоустройств при атмосферных помехах Текст. / В.Ф. Осинин, И.В. Осинин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2007. №2. -С. 54-55.

60. Williams, J.C. Thunderstorms and VLF radio noise Text. / J.C. Williams // Ph.D. thesis. Harvard university. Harvard. 1959. - 120 p.

61. Taylor, W.L. Daytime attenuation rates in the VLF band using atmospherics Text. / W.L. Taylor // J.Res. Nat. Bur. Stand. 1960, July-August. Vol. 64D.-P. 349-355.

62. Смирнов, H.B. Курс теории вероятностей и математической статистики Текст. / Н.В. Смирнов, И.В. Дунин-Барковский. М.: Наука. 1965.-511 с.

63. Эрмит, Ш. Курс анализа Текст. / Ш. Эрмит. -М.: ОНТИ, 1936. -315 с.

64. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника Текст. /

65. B.И. Тихонов.-М.: Сов.радио. 1966. 476 с.

66. Тихонов, В.И. Марковские процессы Текст. / В.И. Тихонов, М.А. Миронов. М.: Сов.радио. 1977. - 488 с.

67. Стекольников, И.С. Молния Текст. / И.С. Стекольников. М.: Изд-тво АН СССР, 1940. - 330 с.

68. Миддлтон, Д. Введение в статистическую теорию связи Текст. / Д. Миддлтон. М.: Сов.радио. 1961. Т. 1. - 782 с.

69. Миддлтон, Д. Введение в статистическую теорию связи Текст. / Д. Миддлтон. М.: Сов.радио. 1962. Т.2. - 832 с.

70. Рытов, С.М. Связь распределения квазимонохроматического стационарного процесса с распределением его огибающей Текст. / С.М. Рытов

71. ЖЭТФ. 1955. Т.29. - С. 702-704.

72. Рытов, С.М. Введение в статистическую радиофизику Текст. / С.М. Рытов. М.: Наука. 1966. - 404 с.

73. Ремизов, JI.T. Распределение вероятностей интенсивности выбросов атмосферных помех в СДВ и СНЧ Текст. / JT.T. Ремизов // Доклады АН СССР. 1972. Т.20. №6. - С. 1308-1311.

74. Ремизов, JI.T. Вариации параметров распределения интенсивности выбросов естественных случайных полей в диапазонах СДВ и СНЧ Текст. / JI.T. Ремизов, Д. Бердиянс, А.Н. Королев // Радиотехника и электроника. -1974. Т. 19. №5.-С. 1009-1017.

75. Рубцов, В.Д. Распределение мгновенных значений атмосферного шума при узкополосном приеме Текст. / В.Д. Рубцов // Радиотехника и электроника^- 1975. Т.20. №10. С. 2190-2192.

76. Рубцов, В.Д. Распределение огибающей смеси атмосферного шума и узкополосного сигнала Текст. / В.Д. Рубцов // Радиотехника и электроника. -1976. Т.21. №3. С. 628-630.

77. Рубцов, В.Д. Выбросы огибающей атмосферного шума Текст. / В.Д. Рубцов // Радиотехника и электроника. 1977. Т.22. №1. - С. 64-72.

78. Harwood, J. Atmospheric radio noise at frequencies between 10 kc/s and 30 kc/s Text. / J. Harwood // Elec. Eng. 1958. May. Pap. №26192. -P. 293-300

79. Horner, F. An investigation of atmospheric radio noise at very low frequencies Text. / F. Horner, J. Harwood // Proc. IEE. 1956. Vol.l03B. N12. -P. 743-751.

80. Wait, J.R. Electromagnetic waves in stratified media Text. / J.R. Wait. -N.Y.: Macmillian Co. 1962. 246 p.

81. Колмогоров, А.Н. Интерполяция и экстраполяция стационарных случайных последовательностей Текст. / А.Н. Колмогоров // Изв. АН СССР. Серия математич. 1941. Т.5. №1. - С. 3-14.

82. Сейдж, Э. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении Текст. / Э. Сейдж, Дж. Меле. М.: Сов. радио. 1976. - 496 с.

83. Амиантов, И.Н. Воздействие нормальных флуктуаций на типовые нелинейные элементы (прямой метод) Текст. / И.Н. Амиантов, В.И. Тихонов// Изв. АН СССР. ОТН. 1956. №4. - С. 33-41.

84. Тихонов, В.И. Воздействие сигнала и шума на нелинейные элементы (прямой метод) Текст. / В.И. Тихонов, И.Н. Амиантов // Радиотехника и электроника. 1957. Т. 11. №5. - С. 579-590.

85. Котельников, В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости Текст. / В.А. Котельников. М.: Госэнергоиздат. 1956. - 152 с.

86. Галлагер, Р. Теория информации и надежная связь Текст. / Р. Галлагер; пер. с англ. под ред. М.С. Пинскера, Б.С. Цыбакова. М.: Сов. радио. 1974.-720 с.

87. Клюев, Н.И. Информационные основы передачи сообщений Текст. / Н.И. Клюев. -М.: Сов. радио. 1966. 360 с.

88. Turin, G.L. Error probabilities for binary symmetric ideal reception through nonselective slow fading and noise Text. / G.L. Turin // Proc. IRE. -1958. V.48.N9.-P. 851-857.

89. Cox, D.R. The theory of stochastic processes Text. / D.R. Cox, H.D. Miller. London, Methuen. 1965. - 398 p.

90. Omura, J.K. Modern performance in VLF atmospheric noise Text. / J.K. Omura, P.D. Shaft // IEEE Trans. Technol. 1971. Vol.19. - P. 659-668.

91. Obayashi, T. Measurement frequency spectra of VLF atmospherics Text. / T. Obayashi // J.Res. Nat. Bur. Stand. 1960. Jan.-Febr. Vol. 64D(2). -P. 41-48.

92. Gupta, S.N. Atmospheric radio noise Text.: IEEE EMC conf. 1971. — Siera-Vista, Arisona. P. 177-182.

93. Леонтович, M.A. Статистическая физика Текст. / M.A. Леонтович. M.: Гостехтеориздат. 1944. - 436 с.

94. Galejs, G. ELF and VLF waves below an inhomogeneous anisotropic ionosphere Text. / G. Galejs // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1964. Vol. 68D(6). -P. 693-707.

95. Комарович, В.Ф. Случайные радиопомехи и надежность KB связи Текст. / В.Ф. Комарович, В.Н. Сосунов М., Связь. 1977. - 96 с.

96. Galejs, G. On the terrestrial propagation of ELF and VLF waves in the presence of a radial magnetic field Text. / G. Galejs // J. Res. Nat. Bur. Stand. -1965. Vol. 69D(5). P. 705-720.

97. Gupta, S.N. Correlation between atmospheric radio noise burst amplitudes with different bandwidths Text.: IEEE Trans., EMC-13. 1971. №1. -P. 19-21.

98. Тучков, JI.Т. Естественные шумовые излучения в радиоканалах Текст. / JI.T. Тучков. М.: Сов. радио. 1973. - 170 с.

99. Рубцов, В.Д. Распределение мгновенных значений атмосферного шума при узкополосном приеме Текст. / В.Д. Рубцов // Радиотехника и электроника. 1975. Т.20. №10. - С. 235-241