автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.17, диссертация на тему:Исследование и разработка устройств синхронизации фазоманипулированного шумоподобного сигнала, предназначенных для работы в условиях частотных искажений

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Московский Технический университет связи и информатики

т—ши____________

На правах рукописи

Григорьев Федор Николаевич

УДК 621.382 (024)

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ СИНХРОНИЗАЦИИ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО ШУМОПОДОБНОГО СИГНАЛА, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ЧАСТОТНЫХ

ИСКАЖЕНИЙ

Специальность 05.12.17 - Радиотехнические и телевизионные устройства и

системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1995

г.

Работа выполнена в Московском техническом университете информатики на кафедре радиопередающих устройств.

связи и

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и,техники

Российской федерации, лауреат Государственной премии СССР, академик Российской инженерной академии В.В. Щахгильдян

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

A.Ф. Фомин

кандидат технических наук, доцент

B. И. Журавлев

Ведущее предприятие указано в решении специализированного совета

Защита диссертации состоится 22 июня 1995 г. на заседании специализированного ученого совета К118.06.03 по присуждению ученой степени кандидата технических наук Московского технического университета связи и информатики.

Адрес: 111024, Москва, ул. Авиамоторная, 8а, МТУСИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МТУСИ.

Автореферат разослан "_"_1995 г

Ученый секретарь специализированно!« совета, кандидаттехнических наук, доцс^ /у О.В.Матвеева

¿г/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных системах связи и управления широкое распространение находят сложные сигналы, получаемые путем модуляции передаваемого сигнала по одному (или нескольким) неинформационным параметрам псевдослучайной последовательностью (ПСП). Широкое распространение таких сигналов обусловлено целым рядом полезных эффектов от их использования, связанных с .помехоустойчивостью,. скрытностью связи, электромагнитной совместимостью и т. д. Реализация этих преимуществ возможна при использовании квазикогерентных приемников, в состав которых обязательно входит устройство синхронизации (УС), отслеживающее изменения фазы несущей и задержки сигнала. При этом качество работы УС во многом определяет помехоустойчивость приема сложных сигналов. Другой характерной особенностью приема сложных сигналов является возможность появления частотных искажений принимаемого сигнала, что связано прежде всего со стремлением обеспечить электромагнитную совместимость с другими, относительно узкополосными системами, либо с необходимостью противодействия преднамеренным сосредоточенным но спектру помехам. Обе эти задачи решаются с помощью частотноселективных средств защиты (СЗ) от узкополосных помех. Ослабляя действие помех, СЗ вместе с тем вызывают изменение снсклра сигнала, И, следовательно, его корреляционных свойств, определяющих характеристики приема. Имеются также сведения о возможности проявления частотно-селективных свойств каналов связи.

Основные качественные характеристики стационарного режима приемника сложного сигнала зависят от точностных характеристик УС (помехоустойчивость приема) или определяются этими характеристиками (вероятность обрыва связи из-за нарушения режима синхронизма). Вопросам анализа точностных характеристик я синтеза УС посвящено большое количество литературы. Однако имеющиеся результаты анализа статистических характеристик УС относился главным образом к однокольцевым структурам - схемам слежения за задержкой (ССЗ) или кольцам фазовой автоиодстройки частоты (ФАПЧ), что не даст возможности использовать их для анализа харак теристик УС в условиях

действия частотных искажений, когда входящие в состав УС кольца ССЗ и ФАПЧ могут становиться зависимыми. Имеющиеся результаты синтеза оптимальных УС также ис учитывают возможности появления частотных искажений. Большое количество работ, так или иначе касающихся влияния частотных искажений на характерист ики приемных устройств (в том числе УС) и методов снижения этого влияния, посвящены почти исключительно анализу ССЗ, что также подразумевает независимость колец ССЗ и ФАПЧ, и, следовательно, этих результатов может оказаться недостаточно для анализа характеристик УС в условиях наличия частотных искажений. Таким образом, хотя вопросы анализа и разработки УС сложных сигналов в условиях наличия частотных искажений привлекают большое внимание исследователей на протяжении ряда лет, их нельзя считать рассморешшми достаточно полно. В связи с этим актуальной является задача исследования и разработки устройств синхронизации с/южных сигналов (в частности, ФМШПС), предназначенных дгтя работы в условиях наличия частотных искажений принимаемого сигнала.

Цели я задачи работы. Целью данной работы является выявление механизмов влияния частотных искажений на характеристики устройств синхронизации и нахождение способов определения этих характеристик в указанных условиях, что позволило бы проводить инженерное проектирование и анализ устройств синхронизации, предназначенных для работы при наличии частотных искажений.

В соответствии с поставленной целью в диссертации рассматриваются следующие задачи:

- определение математических моделей рассматриваемых УС, позволяющих провести анализ их точностных характеристик в указанных условиях наличия частотных искажений и шумов;

- анализ влияния частотных искажений на корреляционные сьойства сигнала и характеристики дискриминаторов УС, учитывающий возможность применения методов снижения этого влияния;

- расчет точностных характеристик стационарного режима УС, образованных взаимосвязанными кольцами ФАПЧ и ССЗ;

- анализ и расчет помехоустойчивости приема при наличии частотных искажений как критерия качества точностных характеристик стационарного режима УС;

- экспериментальная проверка полученных результатов.

ш

Методы исследования. Точностные характеристики УС получены с помощью методов теории марковских случайных процессов. Выражения для корреляционных характеристик сигнала и характеристик дискриминаторов УС получены с помощью методов теории стационарных случайных процессов. При расчетах использованы методы линейной алгебры и численного интегрирования. При экспериментальных исследованиях использованы методы статистической обработки результатов измерений. .

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проведен анализ влияния частотных искажений на статистические характеристики выходного сигнала коррелятора, учитывающий возможность внесения корректирующих частотных искажений в опорный сигнал;

- получены выражения для дискриминационных, флуктуационпых и взаимных флуктуационных характеристик дискриминаторов, входящих в состав двухпетлевых УС, причем использован единый подход, состоящий в выражении характеристик дискриминаторов через статистические характеристики выходного сигнала коррелятора;

- нроведен расчет точностных характеристик двухпетлевых УС при наличии частотных искажений и возможности внесения корректирующих частотных искажений опорных сигналов;

- получены выражения для условной (зависящей от ошибок синхронизации) и безусловной (при известном двумерном распределении ошибок синхронизации) вероятности ошибки квазнкогерентного приема ФМШПС и проведены соответствующие расчеты.

Основные положения, выносимые на защиту:

- метод нахождения характеристик дискриминаторов УС ФМШПС при наличии частотных искажений принимаемого сигнала и возможности внесения корректирующих частотных искажений в опорные сигналы;

- результаты расчета линеаризованных характеристик временных и фазового дискриминаторов ири действии частотных искажений и возможности внесения корректирующих искажений опорного сигнала;

- результаты расчета точностных характеристик стационарного режима двухпетлевых УС в указанных условиях;

выражения для характеристик помехоустойчивости квазикогерентного приема ФМШПС при наличии частотных искажений принимаемого сигнала и возможности внесения корректирующих

частотных искажений в опорные сигналы, а также соответствующие результаты расчетом.

Практическая ценность результатов работы:

- получены выражения для характеристик дискриминаторов и помехоустойчивости приема и указанных условиях;

- приводимые результаты расчетов позволяют оценивать степень подверженное ги характеристик УС воздействию частотных искажений, эффективность использования корректирующих частотных искажений, а также определять помехоустойчивос ть приема в указанных условиях.

- разработан набор прикладных программ, позволяющих проводить : анализ характеристик дискриминаторов, используемых в УС ФМШПС, находить точностные характеристики стационарною режима УС при наличии частотных искажений принимаемого сигнала н корректирующих частотных искажений, а также помехоустойчивость квазикогерентного приема в указанных условиях.

Личное участие. Все основные результаты, изложенные в диссертационной работе, получены автором лично.

Аппробация результатов работы. Основные результаты работы обсуждались и получили положительную оценку на следующих научно-технических конференциях и семинарах:

всесоюзном семинаре "Синхронизация в широкополосных системах связи" г.Минскс 9-11 апреля 1991 года;

научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МИС в 1991 и 1992 годах;

XLVII1 научной сессии РНТОРЭС им. A.C. Попова, посвященной дню Радио в 1993 году;

научно-технической конференции "Повышение качества и эффективности устройств синхронизации в системах связи" 25-27 мая 1993 г. в г. Ярославле.

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять печатных работ.

Об'ьем и структура работы.

Диссертационная работа изложена на 146 страницах машинописного текста, иллюстрированного рисунками, и состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, приложений и списка литературы, включающего 50 наименований.

Z2f

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, формулируются цели и задачи работы, указываются методы исследования, научная новизна работы и основные положения, выносимые на защиту. Приводятся сведения об апнробации результатов работы, опкбликованным по теме работы материалам, о личном вкладе автора в выполненную работу, а также об об'ьеме и структуре работы.

В первой главе приводится краткий обзор используемых средств защиты от узкополосных помех (СЗ) как источника возникновения частотных искажений (ЧИ). Указываются возможные подходы к синтезу УС при наличии частотных искажений. В качестве критерия для сравнения различных УС предлагается рассматривать помехоустойчивость квазикогерентного приема ФМШПС при наличии частотных искажений. Указывается, что различные частотные искажения, вносимые СЗ, могут быть описаны комплексным коэффициентом передачи, характерным для так называемого блока защиты от узкополосных помех (БЗ), если не накладывается ограничений на количество каналов БЗ и вид АЧХ отдельного канала. Из этих соображений комплексный коэффициент передачи БЗ принимается как модель частотных искажений для рассматриваемой задачи. Рассматриваемая задача конкретизируется как задача исследования воздействия частотных искажений принимаемого сигнала, вносимых линейной цепью типа БЗ, на работу двухпетлевых УС, состоящих из взаимосвязанных колец слежения за задержкой (ССЗ) и фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), при воздействии аддитивного белого 1-ауссовского шума и отсутствии влияния передаваемой информации на работу УС (синхронизация по отдельному каналу).

В качестве модели рассматриваемых УС выбирается двухпетлевое УС, соответствующее структурной схеме, приведенной на рис.1, где через ВД и ФД обозначены временной и фазовый дискриминаторы соответственно. Приводится система стохастических дифференциальных уравнений для диффузионной марковской модели УС рассматриваемой структуры, а также соответствующее уравнения Фоккера-Планка-Колмогорова для стационарной плотности. распределения вероятности ошибок синхронизации. Указывается, что механизм воздействия частотных искажений на статистические характеристики УС состоит в изменении характеристик дискриминаторов. В рамках принятой модели

Вход

дискриминаторы характеризу юте я вектором

дискриминационных характеристик

, / = 1,2 и матрицей флуктуационных (и взаимных флуктуационных) характеристик 6 = {«,}, «,7 = 1,2,

= где

РисЛ Структурна схема двухгсстлсвого У С - +

• ' . . - компонент

ковариационной матрицы К центрированного двумерного случайного процесса ¿2}, 4, Делается вывод о необходимости анализа

влияния частотных искажений на. характеристики дискриминаторов, а также на помехоустойчивость квазикогерентного приема (как выбранного показателя качества работы двухнетлевых УС).

Во второй главе рассматривается илияние частотных искажений на хаактеристнкн дискриминаторов УС, причем при анализе характеристик различных дискриминаторов исиользован единый подход, состоящий в выражении этих характеристик через, статистические характеристики выходного сигнала коррелятора. Помимо наличия частотных искажений принимаемого сигнала, при анализе учитывается возможность внесения в опорный сигнал корректирующих частотных искаженй (КЧИ), но виду аналогичных искажениям принимаемого сигнала (внесение таких искажений рассматривалось в некоторых работах как способ улучшения характеристик дискриминаторов ССЗ в условиях наличия частотных искажений). Статистические характеристики выходного сигнала коррелятора находятся для условий, соотве тствующих структурной схсмс рис.2. Показанные на рисунке линейные цепи с комплексными коэффициентами передачи К„ (]а>) (характеризующим частотные искажения) и К,(/ю) (характеризующим возможность внесения

корректирующих частотных искажений) не входят в состав коррелятора, однако оказывают

на

|п(0

Коррелятор i \

т ■аиСО

Г i \ i

I

г«

Рис.2. Структурная схема коррелятора с линейными цепями, соответствующими частотным искажениям принимаемого сигнала н корректирующим частотным искажениям.

влияние статистические характеристики его выходного сигнала. В условиях, когда

частотные искажения вносятся СЗ,

выравнивающим спектр суммы шумов и помех, шумовая компонента л(О представляет собой белый шум.

Предполагая входную

смесь коррелятора нормированной к амплитуде несущей неискаженного сигнгала А, статистические характеристики выходного сигнала коррелятора могут быть описаны с помощью отношения сигнал/шум q = A2T¡2N^ и двух функций ошибок синхронизации, называемых корреляционным интегралом (КИ)

V(i;A)= ]h{x)s(/-x)s(l-x)dx

и автокорреляционным инегралом (АКИ)

Y/{V, X, - X-,; и) = r]h(x)/í(ii + x)sr (/ - г; X, )sr (t-x\\)dic

(здесь и далее Т обозначает период сигнала, a N0 - одностороннюю спекчральную плотность белого шума /.-(/); X символизирует вектор отслеживаемых параметров сигнала). Так, математическое ожидание процесса на выходе корреля тора равно КИ, а автокорреляционная функция этого процесса равна Щ/Д u)¡4q.

Далее получено выражени для КИ, учитывающее вид конкретной ПСП, а также ЧИ и КЧИ и вид импульсной характеристики сглаживающей цепи на выходе коррелятора h(í):

¿г/

" I . I I I 1 7 « Л ч-' '

А',

гл

2Цн-\ \П ,

2 Г/ N + 1

лЛ 2

-п

2x1. . 2л кг (2ж ^

«Ц <рк: + (р„ + (р ¥ -у (/+//+£)- ——+я 0 - /)+Ф„ I •—(А+п+е) и

^¿1.1 1\ I ) .

+ Ф,

+Ф,

2лг

к + £ +

/V

Глг+1 V

Ьг-1]

74 V

(¥4"]))

Здссь N - число каналов БЗ, векторы у и V определяют состояние БЗ и линейной цени, вносящей КЧИ, Кк(си)-ехр{уФЛ((и)), КДс^ехр^До))) и ЛГ,(«а) ехр(/1>,(«)) - комплексные коэффициенты передачи соответственно сглаживающей линейной цепи на выходе коррелятора (см. рис.2), низкочастотного эквивалента одного канала БЗ и низкочастотного эквивалента одного канала 1;епи, вносящей КЧИ; с, и <рк - соответственно амплитуда и начальная фазе к-й гармоники в спектре исходной ПСП, £, -длина этой ПСП; х, ф и е - ошибки слежения соответственно за задержкой, фазой и частотой (последняя - нормированная к частоте повторения ПСП).

Далее приводятся упрощенные выражения для КИ при нулевой частотной ошибке и разных специальных "видах линейных цепей, а также выражения для АКИ. Эти упрощенные выражения позволяют сделать некоторые качественные выводы о поведении КИ под воздействием ЧИ (несмещенности максимума КИ при любых ЧИ, сосредоточении "основного лепестка" КИ в определенных пределах), а также о механизме полезного влияния КЧИ, состоящем в снижении уровня флуктуационной компоненты выходного сигнала коррелятора при неизменном значении полезной компонен ты.

Далее получены выражения для характеристик используемых в УС ФМШПС дискриминаторов: фазовош, когерентного и двух

Рис.3. Структурная схема векторного дискриминатора

вариантов

временных

Вводится

векторный

структурная

показание

некогерентного дискриминаторов, в рассмотрение дискриминатор, ■ схема которого на рис.3,

Г

характеризуемый нятыо

нелинейными (в общем случае) функциями отслеживаемого параметра X : двумерным вектором

дискриминационных характеристик У(Ц |

(ДХ) а (Я)} и тремя

компонентами (симметричной) матрицы спектральных плотностей мощности (I векторного процесса £;.

флукгуционными характеристиками (ФХ)

дискриминаторов. Приводятся

выражения для этих характеристик и графики, иллюстрирующие влияние ЧИ на характеристики дискриминаторов. ДХ фазового дискриминатора (структурная схема рис. 4) имеет вид гармонической функции от фазовой ошибки; под воздействием ЧИ (и КЧИ) изменяются сс амплитуда

II;,

Рис.4. Структурная схема фазового дискриминатора.

: ф (О) л (-'¿(0) и начальная фаза

Ф„

Ге(0) 1\,(0)

Г,(0)>0

. |'до)<о

(здесь и везде 11 обозначения для КМ:

гскстс работы использованы сокращенные У, (г)~-\'{<р,г), Г(,(г) --\'(<р < л-/2,г); причем из

аргументов указывается только один, существенный () данном контексте, т. е., применительно к данному дискриминатору). ФХ фагового дискриминатора не зависит от ошибок синхронизации и равна н предположении нулевой частот ной ошибки

•Приведем также выражения для ДХ некогерентного опорно-разностного временного дискриминатора (структурная схем которого показана на рис.5)

А>(0= (К,(г) - (v, (г + á)-У,(т ~S) + Ve{t)• (Ге(г + д) - VQ(x - S) +))¡18, для его ФХ

= С+d> - <г - <*>)' +d> - ^с - +

И для взаимной ФХ фазового и некогерентного опорно-разностного временного дискриминатора

16 qá

Zgít; xj

I'hc.5. Структурная схема некогеренгного опорно-рагностного временного дискриминатора.

T

C'oi IqS

(щоло^ (г + S)- ve(r -<$)) + 2• V, 2;0))

(имеющиеся в работе выражения для характеристик когерентной) и некогерентного суммарно-разностного временных дискриминаторов здесь не приведены ввиду о1раничснности объема авторефера та).

Далее рассматривается линеаризованная модель векторного дискриминатора (см. рис.6), основанная на приближенном представлении его характеристик^) * АД + А„, С(Л)~С„. Приводятся результаты расчетов компонент матрицы 5 спектральных плотностей мощности

эквивалентного приведенного ко входу линейной модели дискриминатора случайного

процесса (тина белого шума) г) при воздействии различных ЧИ, а также при изменении параметра временного дискриминатора

(интервала расстановки копий принимаемого сигнала). Расчеты свидетельствуют о различном влиянии значения параметра дискриминатора на характеристики линейной модели дискриминатора при различном характере ЧИ. Так, при преобладающем подавлении центральных участков спектра увеличение значения параметра приводит к росту уровня эквивалентного входного гпума дискриминатора. В то же время при обширном подавлении крайних участков спектра сигнала может существовать некоторое отггимальное значение параметра дискриминатора для данных ЧИ, при котором уровень эквивалентного входного шума минимален. Выигрыш от выбора оптимального значения параметра дискриминатора растет с увеличением протяженности подавленного участка спектра.

В третьей главе рассматривается влияние частотных Искажений принимаемого сигнала на точностные характсристки стационарного режима устройств синхронизации. Для анализа точностных характеристик используется линейная модель УС, при этом ковариационная матрица ошибок синхронизации находится в результате решения ''матричного уравнения Ляпунова. Приводятся результаты расчетов точностных характеристик УС, образованного кольцами ССЗ и ФАПЧ первого порядка, параметры которых выбраны без учета дейс твия ЧИ. Результаты расчетов позволяют судить о степени влияния ЧИ различного вида на ухудшение точностных характеристик, а также свидетельствуют о существенном положительном влиянии КЧИ на

Рис.6. Линейная модель векторного дискриминатора

точность работы УС. Несимметричные частотные искажения приводят к коррелированное-™ ошибок синхронизации.

Далее приводятся результаты расчетов точностных характеристик оптимального УС, предназначенного для слежения за фазой и задержкой ФМШПС при наличии ЧИ и постоянного допплеровского смещения частоты. Параметры линейной части УС (образованного кольцами ФА11Ч и ССЗ второго порядка) выбираются таким образом, чтобы при данном отношении сигнал/шум и ЧИ обеспечивалось минимальное значение стационарной дисперсии ошибки при ограничении на величину ошибки в переходном режиме. Такие расчеты позволяют оценивать достижимые точностные характеристики в стационарном режиме при необходимости отслеживать сигнал в условиях наличия ЧИ и постоянного допплеровского смещения частоты.

В четвертой главе рассмотрено влияние ЧИ на помехоустойчивость квазикогерентного приема ФМШПС. Наличие ЧИ оказывает влияние как собственно на помехоустойчивость приема (в предположении идеальной синхронизации), так и на точностные характеристики УС, что, в свою очередь, также приводит к снижению помехоустойчивости. Получено выражение для помехоустойчивости квазикогерептного приема, учитывающее наличие ошибок синхронизации и наличие ЧИ

Приведены результаты расчетов потенциальной помехоустойчивости когерентного приема при наличии ЧИ и идеальной синхронизации и различных ЧИ. Помехоустойчивость квазикогерентного приема при случайном характере ошибок синхронизации определяется выражением

Л ко.ю

-p„(i,tp)a'q>dt , где ра(т,<р) - стационарная совместная

-иг ж

плотность вероятности ошибок синхронизации.

Приведены результаты расчетов вероятности ошибки Р„ при нормальном совместном распределении ошибок синхронизации с •заданными параметрами. Расчеты такого рода выявляют влияние точности синхронизации на помехоустойчивость приема и позволяют выработать требования к точностным характеристикам УС. Результаты расчетов зависимости вероятности ошибки Р0 от коэффициен та корреляции ошибок синхронизации свидетельствует о том, что при несимметричных ЧИ может существовать оп тимальное значение коэффициента корреляции,

¿г/

минимизируюгцее вероятность ошибки. Внесение К.ЧИ существенно усиливает этот эффект.

Далее приводятся результаты расчетов помехоустойчивости квазикогерентного приема в предположении, чго в состав приемного устройства входят УС, рассмотренные в предыдущей главе

Пятая глава посвящена экспериментальной проверке результатов предыдущих глав. Для проверки использован специально изготовленный макет низкоскоростного цифрового модема ФМШПС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Исследованы статистические характеристики выходного сигнала коррелятора при воздействии аддитивного белого гауссовского шума, подверженности входного ФМШПС частотным искажениям и возможности внесения корректирующих частотных искажений в опорный сигнал. Получены выражения для полезной компоненты выходного сигнала коррелятора и автокорреляционной функции флуктуаадонной компоненты, учитывающие влияние частотных искажений принимаемого сигнала, возможность внесения корректирующих частотных искажений опорного сигнала, а также произвольный вид линейной сглаживающей цепи на выходе коррелятора. Указано, что механизм действия корректирующих частотных искажений, аналогичных искажениям принимаемого сигнала, состоит в снижении уровня флуктуаадонной компоненты выходного сигнала коррелятора при сохранении полезной компоненты неизменной.

2. Получены выражения для характеристик фазового и временных дискриминаторов, входящих в состав двухпетлевых устройств синхронизации ФМШПС. При этом характеристики дискриминаторов (дискриминационные, флуктуационные и взаимные флуктуационные) выражены через статистические характеристики выходного сигнала коррелятора, и, таким обраом, учитывают наличие частотных искажений принимаемого сигнала и возможность внесения корректирующщих частотных искажений опорного сигнала. Показано, что внесение корректирующих частотных искажений позволяет снизить уровень флуктуационной компоненты при сохранении дискриминационной характеристики неизменной.

tit

3. Проведены расчеты уровня спектральной плотности мощности эквивалентных приведенных ко входу шумов дискриминаторов при различных частотных искажениях и наличии или отсутствии корректирующих частотных искажений, рассматриваемого как показатель качества работы дискриминаторов в указанных условиях. Показано существенное положительное влияние коректирукмцих частотных искажений. Также проведены расчеты указанного показателя при различных значениях параметра временного дикриминатора (шага аппроксимации производной корреляционного интеграла по задержке). Установлено, что при частотных искажениях, имеющих вид подавления обширных участков по краям спектра, может существовать некоторое оптимальное значение параметра временного дискриминатора, тогда как при других видах частотных искажений наименьший уровень приведенных ко входу шумов достигается при минимальном значении параметра. Проведены расчеты вытрыша от использования оптимального значения параметра дискириминатора при симметричном подавлении крайних участков спектра. Показано, что выигрыш (по сравнению со случаем наличия таких же частотных искажений и малою значения параметра дискриминатора) растет с увеличением протяженности подавленного участка^ .спектра, . практически не.-зависит от наличия или отсутствия корректирующих частотных искажений (как и само значение оптимального параметра) и может достигать грех. Также проведены расчеты допустимых (при заданных допустимых потерях избранного показателя качества) значений параметра временного дискриминатора для симметричного подавления центральных участков спектра. Показано, что внесение корректирующих' частотных искажений позволяет снизить требования к малости значения параметра дискриминатх)ра в этих условиях.

4. Проведены расчеты точностных характеристик стационарного режимам двухпетлевого УС, образованного кольцами ФАПЧ и ССЗ первого порядка, при воздействии различных частотных искажений. При этом параметры линейной части УС полагались неизменными (не зависящими от частотных 'искажений). Также проведены расчеты точностных характеристик стационарного режима оптимального двухпетлевого УС, образованного кольцами ФАПЧ и ССЗ в торого порядка и нредназначеннго для слежения за сигналом и условиях наличия постоянного допнлсровского смещения частоты. Показано, что наиболее

опасными с точки зрения ухудшения характеристик УС являются симметричные центральные частотные искажения. Также отмечено существенное положительное влияние корректирующих частотных искажений.

5. Получены выражения для помехоустойчивости когерентного приема ФМШПС, использущие статистические характеристики выходного сигнала коррелятора, и, таким образом, позволяющие учитывать воздействие частотных искажений принимаемого сигнала и возможность внесения корректирующих частотных искажений опорного сигнала. Проведены расчеты вероятности ошибочного приема в'Условиях идеальной синхронизации, позволяющие определять потенциальную помехоустойчивость приема в указанных условиях. Показано, что внесение корректирующих частотных искажений позволяет существенно снизить вероятность ошибки, в некоторых случаях более чем на порядок.

6. Проведены расчеты вероятности ошибки при случайном характере ошибок синхронизации, имеющих совместно нормальное распределение, в зависимости от параметров этого распределения, при различных частотных искажениях, позволяющие предъявлять требования к точностным характеристикам УС. Показано, что при различных частотных искажениях степень влияния временной и фазовой ошибок синхронизации может быть различной. При несимметричном характере частотных искажений минимум вероятности ошибки достигается при определенном (зависящем от частотных искажений) ненулевом значении коэффициента корреляции ошибок синхронизации.

7. Проведены расчеты вероятности ошибки квазикогерентных приемников ФМШПС, учитывающие конкретную структуру входящих в их состав УС, как функции от отношения сигнал/шум или в зависимости от вида частотах искажений. Показано, что внесение корректирующих частотных искажений позволяет сущестненно снизить вероятность ошибки приема в условиях наличия частотных искажений принимаемого сигнала.

8. Проведено экспериментальное исследование характеристик стационарного режима специально изготовленного макета ФМШПС модема, подтверждающее применимость поученных результатов для анализа и синтеза УС ФМШПС, предназначенных для работы и условиях наличия частотных искажений.

Список публикаций:

1. Бурдзейко Б.П., Григорьев Ф.Н. К анализу срыва синхронизаторов ШГ1С при рёжскции спектра сигнала.-Всесоюзный семинар "Синхронизация в широкополосных системах связи"; Тез. докл.- Минск, 9-11 апреля 1991 года.

2. Григорьев Ф.Н. Влияние ошибок синхронизации на помехоустойчивость квазикогерентного приема ФМШПС при наличии частотных искажений принимаемого сигнала.- ХЬУШ Научная сессия РНТОРЭС, посвященная Дню Радио. Тез. докл.-Москва.-1993.

3. Григорьев Ф.Н. Расчет помехоустойчивости квазикогерентного приемника ФМШПС при наличии частотных искажений принимаемого сигнала.-Научно-техническая конференция "Повышение качества и эффективности устройств синхронизации в системах связи"; Тез. докл.-Ярославль, 25-27 мая 1993.

4. Ф.Н.Григорьев Влияние частотных искажений на характеристики дискриминаторов схем сложения за задержкой ФМШПСЮлектросвязь.-1993.-К 10.

5. Ф.Н.Григорьев Влияние частотных искажений сигнала на характеристики частотных и фазовых дискриминаторов устройств синхронизации ФМШПС Ю; юктросв язь-1993. -И 10.

,СЙЧГ. р печ?ть ?с 0Г; 93 . 1срм.'т' •"-0хР4/Ю Ле^гть о*се?н?я. __________________

Г:~~! ''Л ">!••.* -рмовязьиз£гт" £~сур> , ул. Л»!'*мстгрчгя,°