автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Метод повышения помехоустойчивости телеизмерительных информационных систем

к

003448877

На правах рукописи

ГРИГОРЬЕВ Алексей Сергеевич

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ

СИСТЕМ

05 11 16-Информационно-измерительные и управляющие системы (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

16 окт да

Тамбов 2008

003448877

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Дахнович Андрей Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чернышов Владимир Николаевич

кандидат технических наук, доцент Нурутдинов Геннадий Нурисламович

Ведущая организация ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный электротехнический университет "ЛЭТИ имени В И Ульянова (Ленина)"»

Защита диссертации состоится 24 октября 2008 г в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212 260 05 Тамбовского государственного технического университета по адресу 392000, Тамбов, ул Советская, 106, ТГТУ, Актовый зал

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу 392000, г Тамбов, ул Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д212 260 05 Селивановой 3 М

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТГТУ Автореферат разослан 23 сентября 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн наук, доцент

З.М. Селиванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных телеизмерительных информационных системах (ТИИС), независимо от их назначения, измерительную информацию, полученную от датчиков, передают на значительные расстояния таким образом, чтобы на стороне адресата возможно было выполнить ее восстановление с заданной точностью Для этого первичную измерительную информацию подвергают первоначальной обработке, а затем передают по линии связи Передачу осуществляют различными методами с помощью коммуникационного оборудовать (А В Фремке, В А Ильин, В Н Тутевич, О Н Новоселов, А Ф Фомин) Современные методы и средства передачи информации в основном ориентированы на передачу значительных объемов информации с высокой скоростью, причем в условиях относительно малых помех и искажений сигнала в линии связи, поэтому их применение в ТИИС не всегда целесообразно Существует большое количество систем, в которых объемы передаваемой измерительной информации не столь значительны, однако передача модулированного сигнала сопровождается его искажением в линии связи из-за доплеровско-го рассеяния, диспергирующих свойств среды, воздействия на него различных помех, при этом отношение сигнал-шум в линии связи уменьшается до значений менее единицы. Одним из важнейших параметров ТИИС, функционирующих в этих условиях, является помехоустойчивость, которая в основном будет определяться помехоустойчивостью коммуникационного оборудования В ряде случаев применение сложных коммуникационных устройств в таких ТИИС нецелесообразно Это может быть обусловлено требованиями низкой стоимости, высокой надежности, одноразового использования отдельных частей, упрощения конструкции и т п

Поэтому разработка методов и средств передачи информации, позволяющих без увеличения аппаратурной сложности повысить помехоустойчивость ТИИС, работающих в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, является своевременной и актуальной задачей исследования

Объект исследования. ТИИС, работающая в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы

Предмет исследования. Метод помехоустойчивой передачи информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий способ модуляции несущего сигнала и алгоритм демодуляции, а также технические средства для его реализации

Цель работы. Без увеличения аппаратной сложности повысить помехоустойчивость ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи

- исследовать сигналы, параметры которых инвариантны к искажениям в линии связи (узкополосным замираниям, нарушениям фазовых соотношений в спектре сигнала),

- разработать метод передачи дискретной измерительной информации в ТИИС, не требующий сложной аппаратурной реализации, обеспечивающий высокую помехоустойчивость ТИИС в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий способ модуляции несущего сигнала и помехоустойчивый алгоритм его демодуляции, инвариантный к действию дестабилизирующих факторов (нестабильность частоты, доплеровское рассеяние, изменение фазовых соотношений между элементами спектра сигнала, отношение сигнал-шум менее единицы),

- оценить помехоустойчивость разработанного метода,

- провести экспериментальную проверку метода

Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось с использованием теории информационно-измерительных систем, телемеханики, цифровой связи, статистической радиотехники Теоретические результаты были подтверждены моделированием с использованием ЭВМ, а также практической реализацией устройства передачи дискретной измерительной информации

Научная новизна работы. Разработан новый метод помехоустойчивой передачи информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий

- новый способ модуляции шумоподобного сигнала,

- новый автокорреляционный алгоритм демодуляции

Разработанный метод отличается тем, что для передачи дискретной измерительной информации в качестве модулируемого параметра, наименее подверженного искажениям при передаче по линии связи, используется период повторения несущего шумоподобного сигнала Для этого информационным символам на передающей стороне ТИИС сопоставляются периодические составные сигналы с различным периодом повторения шумоподобного сигнала, а на приемной стороне ТИИС выполняется обратное преобразование на основе анализа значений автокорреляционной функции их (АКФ) принимаемых сигналов, либо ее огибающей, в нескольких точках, соответствующих максимумам боковых лепестков АКФ передаваемых сигналов

Разработанный метод позволяет осуществить помехоустойчивую передачу дискретной измерительной информации от множества первичных измерительных преобразователей в одной полосе частот в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, не требуя при этом значительных аппаратурных затрат Шумоподобные сиг-

налы, модулированные в соответствии с разработанным способом модуляции, имеют многолепестковую структуру АКФ, поэтому различение таких сигналов на фоне шумов можно производить с большой эффективностью, анализируя значения их АКФ в нескольких точках. Для этого требуются дополнительные вычислительные затраты, однако при использовании современных цифровых сигнальных процессоров это не приводит к аппаратурному усложнению коммуникационных устройств, зато позволяет существенно повысить помехоустойчивость по сравнению с известными автокорреляционными алгоритмами демодуляции шумоподобных сигналов. Разработанный метод позволяет работать и с полосовыми сигналами и обладает инвариантностью к девиации их центральной частоты

Основные положения, выносимые на защиту. Новый метод помехоустойчивой передачи дискретной измерительной информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий

- новый способ модуляции с использованием периодических составных шумоподобных сигналов,

- новый автокорреляционный алгоритм демодуляции периодических шумоподобных сигналов на основе анализа значений их АКФ, либо ее огибающей, во многих точках соответствующих максимумам боковых лепестков АКФ передаваемых сигналов

Практическая значимость. Результаты работы расширяют область применения ТИИС в условиях искажений сигнала и помех в линиях связи, позволяют повысить помехоустойчивость ТИИС, получающих информацию от быстродвижущихся объектов, передающих данные через радиорелейные, тропосферные и другие линии связи, в которых передаваемый сигнал подвержен искажениям Разработанный метод передачи дискретной измерительной информации использует автокорреляционные алгоритмы демодуляции Устройства на их основе не требуют хранения на приемной стороне копии передаваемого сигнала и обеспечения ее синхронизации с принимаемым сигналом, что значительно упрощает коммуникационное оборудование ТИИС

Реализация работы. Реализовано устройство передачи дискретной информации, результаты испытания которого подтвердили возможность обеспечения надежной передачи в условиях искажений сигнала и помех (отношение сигнал-шум менее единицы) в линии связи. Материалы исследований используются на ОАО «Тамбовский завод Октябрь» (г Тамбов), а также в учебном процессе на кафедрах «Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорных систем» и «Радиоэлектронные средства бытового назначения» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Апробация работы Основные результаты работы представлялись и обсуждались на следующих конференциях VIII научной конференции

(г Тамбов, 2003 г ), XII научной конференции ТГТУ «Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование» (г Тамбов, 2007 г); 3-й международной научно-практической конференции «Глобальный научный потенциал» (г Тамбов, 2007 г), 4-й международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (г Тамбов, 2007 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи в центральных журналах, 2 статьи в вузовских изданиях, 5 тезисов докладов в сборниках трудов международных и вузовских конференций

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений Работа изложена на 126 страницах, содержит 41 рисунок и 3 таблицы Библиографический список литературы включает 147 наименований

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, отмечены научная новизна, практическая значимость, достоверность полученных результатов Дана аннотация работы по главам

В первой главе «Обзор методов и средств передачи информации в телеизмерительных информационных системах» приведены общая структура и описание ТИИС Отмечены основные элементы системы, влияющие на ее помехоустойчивость Проведен обзор методов и средств, используемых для передачи информации в ТИИС

В ТИИС, функционирующих в условиях искажений сигнала в линии связи и низком отношении сигнал-шум, коммуникационное оборудование является элементом, наиболее влияющим на помехоустойчивость всей системы, поэтому оптимизация помехоустойчивости коммуникационной подсистемы позволяет повысить помехоустойчивость всей ТИИС

Анализ решений, используемых в современных методах и средствах передачи информации, показывает тенденцию перехода к шумоподобным сигналам и цифровым методам их обработки Применение шумоподобных сигналов в ТИИС имеет определенные преимущества, так как системы на базе таких сигналов менее подвержены воздействию узкополосных замираний, имеют хорошую электромагнитную совместимость с узкополосными системами

Применение в ТИИС цифровых методов обработки сигналов позволяет выполнять преобразования с использованием цифровых сигнальных процессоров, что значительно снижает аппаратные затраты, а кроме того позволяет избавиться от недостатков аналоговых методов

На основные характеристики коммуникационного оборудования ТИИС большое влияние оказывают методы демодуляции принимаемых сигналов (в литературе часто используют понятие метода приема) Разли-

чают взаимокорреляционные и автокорреляционные методы демодуляции Теоретически взаимокорреляционные более эффективны, однако они не работоспособны в условиях ряда искажений сигнала в линии связи (нарушение фазовых соотношений между элементами спектра сигнала), так как такие искажения приводят к отсутствию корреляции между принимаемым сигналом и передаваемым Помимо этого они требуют чрезмерных вычислительных затрат на синхронизацию в условиях отношения сигнал-шум менее единицы В этих случаях целесообразно использовать автокорреляционные методы, которые являются оптимальными для приема сигналов неизвестной формы и не требуют хранения и синхронизации копии передаваемого сигнала

Анализ известных методов передачи дискретной информации (фазо-разностная модуляция (ФРМ), модуляция по методу Ланге-Мюллера), использующих автокорреляционный прием, показал, что в них используется сигналы, АКФ которых имеет один боковой лепесток В ФРМ информационным символам сопоставляется сигналы с различной полярностью бокового лепестка АКФ, а в модуляции по методу Ланге-Мюллера - с различным положением бокового лепестка АКФ относительно нулевого сдвига Соответственно, демодуляция выполняется на основе вычисления АКФ в одной точке, соответствующей максимуму бокового лепестка Основной недостаток этих методов - низкая помехоустойчивость по сравнению с взаимокорреляционными методами - в значительной степени обусловлен тем, что для сопоставления информационным символам используют сигналы с простой структурой АКФ Поэтому было решено повысить помехоустойчивость ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, без ее аппаратного усложнения, за счет передачи измерительной информации новым методом, основанным на использовании сигналов со сложной структурой АКФ, способе их модуляции и совершенных цифровых автокорреляционных алгоритмах приема

Во второй главе «Разработка метода и устройства помехоустойчивой передачи измерительной информации» исследуются свойства АКФ периодических шумоподобных сигналов, при этом внимание уделяется возможности синтеза сигналов с заранее известной формой АКФ, на основе результатов исследований разрабатывается новый метод передачи дискретной измерительной информации в ТИИС

Проведено исследование периодического составного сигнала , из т шумоподобных сигналов с равномерным и ограниченным частотой Г спектром и энергией Е0, следующих с периодом Т0 Энергетический спектр составного сигнала 5£(г) представляет собой гребенчатую структуру с шагом /0 = 1/Т0, АКФ можно записать следующим образом

т / \

^£(т)=Кт-1г1К(т+':го) (1)

1=-т

Общий вид этой функции представляет собой многолепестковую структуру (рис 1) Форма лепестков совпадает с формой АКФ В1 (т) одиночного шумоподобного сигнала $(?) в масштабе / 1, г = 1, 2, ,п, радиус корреляции которого тк = 1/2^ Условием хорошей различимости соседних лепестков является условие РТй > 1

Поскольку для практики наибольший интерес представляют сигналы, перенесенные на высокочастотную несущую (полосовые сигналы), в работе исследованы свойства АКФ периодических полосовых шумоподобных сигналов АКФ периодического составного сигнала из нескольких полосовых шумоподобных сигналов (рис 2) характеризуется огибающей в виде АКФ низкочастотного сигнала и высокочастотным заполнением

Показано, что значение огибающей АКФ полосовых сигналов можно найти следующим образом

где В о а (т) - АКФ сигнала $о (?), являющегося сопряженным по Гильберту с сигналом 50 (?), В 0 (т) и В а (г) - взаимокорреляционные

функции (ВКФ) сигналов s(¡(t) и

Количество боковых лепестков АКФ для периодического составного сигнала (рис 1 и 2) зависит от числа одиночных сигналов в составном сигнале, а положение боковых лепестков зависит от их периода повторения

Таким образом можно символам л-мерного алфавита сопоставить составные сигналы, имеющие различное число и положение боковых лепестков АКФ Обратное преобразование можно выполнить на основании различия структуры АКФ составных сигналов, вычисляя АКФ в нескольких точках Эти факты легли в основу разработанного способа модуляции, заключающегося в том, что передаваемым символам J¡ сопоставляются периодические шумоподобные сигналы с различным периодом, имеющие ортогональную многолепестковую структуру АКФ, так, чтобы каждому символу соответствовал сигнал со своим периодом повторения, а соответственно и со своей, уникальной по отношению к другим передаваемым сигналам, структурой АКФ Разработанный способ модуляции периодических шумоподобных сигналов поясняется на рис 3

Рис. 3 Иллюстрация способа модуляции на примере двоичных символов:

а - модулятор, б - сигнал на входе модулятора, в - сигнал на выходе модулятора, г - АКФ сигналов на выходе модулятора

Сигнал на выходе модулятора для символа логической единицы и нуля можно записать следующим образом

(0 = (0 + С " тх) + * С - 271) + + - (т, - Щ),

где Т{=Т /тх, Тг-Т / т2, Т - длительность символа, тх - число одиночных шумоподобных сигналов 5] (/) в составном сигнале 5,Х1 (¿), т2 - число одиночных шумоподобных сигналов (?) в составном сигнале ¿10(О

Демодуляцию модулированного сигнала можно осуществлять известным автокорреляционным методом на основе различия формы АКФ периодических шумоподобных сигналов с различным периодом Т, Для приема символов «-мерного алфавита в демодуляторе должно быть п каналов Каждый должен вычислять значение АКФ входного сигнала в одной точке Т1, которая соответствует максимуму первого бокового лепестка АКФ /-го варианта сигнала, выходы каналов должны быть соединены с решающим устройством (РУ), которое считает принятым символ, соответствующий каналу с максимальным значением функции на выходе Такой способ демодуляции сравнительно прост, так как в каждом канале вычисляется значение АКФ только в одной характерной точке т

АКФ модулированных согласно разработанному способу сигналов имеет несколько характерных точек, поэтому можно производить различение по нескольким точкам, что снижает вероятность ошибки Для этого разработан новый алгоритм демодуляции периодических шумоподобных сигналов, сущность которого заключается в том, что решение о значении переданного символа принимается на основе сравнения значений АКФ В(г) входного сигнала з,„(() не в одной, а в нескольких характерных точках т Согласно алгоритму необходимо вычислять сумму значений АКФ входного сигнала $,„ (/) в (т, -1) точках (которые соответствуют максимумам боковых лепестков г-го варианта сигнала) для каждого из п вариантов сигнала, соответствующих символам и-мерного алфавита Принятым считается символ 3, для которого сумма будет наибольшей

У->шах

т,-1

ЕЖ)

м

т,-1

= тах£, М

'tA.rn.-j) Т,

,1 = 1, 2,., и (3)

Блок-схема устройства на основе разработанного алгоритма демодуляции периодических шумоподобных сигналов изображена на рис 4

Для практического построения устройства передачи измерительной информации предпочтительнее использовать полосовые сигналы

Форма АКФ таких сигналов значительно изменяется при девиации их центральной частоты, а огибающая АКФ остается практически неизменной На основании этого факта разработан автокорреляционный алгоритм демодуляции периодических полосовых шумоподобных сигналов, использующий для принятия решения о принятом символе значения огибающей АКФ входного сигнала

т,-1

12

и,-1

= тах]Г(

/ /

'1+{гп,-])г, <+(">,""Ж

(0^ (1-юл- ^ (/ ■- }Т, )Л

(4) 9

где 1 = 1, 2, , п, „(О,¿«(О - входной и сопряженный с ним по Гильберту сигналы

Структура демодулятора, реализующего этот алгоритм, аналогична приведенной на рис 4, однако в каждом канале вместо вычисления значений АКФ вычисляются значения ее огибающей, для чего на основании формулы (2) используются значения АКФ и взаимокорреляционной функции (ВКФ) синфазного, синфазно-задержанного, квадратурного и квадратурно-задержанного входных сигналов Синфазные и квадратурные значения сигналов получают с выхода преобразователя, содержащего генератор гармонического колебания (Г), фазосдвигающую цепь, перемножители, фильтры низких частот (ФНЧ) и аналого-цифровые преобразователи (АЦП) Структура одного канала демодулятора приведена на рис 5

Для упрощения алгоритма и облегчения его реализации на цифровом сигнальном процессоре, а также расширения динамического диапазона входных сигналов, операция извлечения корня из суммы квадратов заменена на операцию суммирования модулей

Рис. 5. Структура канала, вычисляющего значение огибающей АКФ <2 [Г,] в точке Т, на основе синфазного и квадратурного сигналов

Совокупность разработанных способа модуляции и алгоритмов демодуляции, периодических шумоподобных сигналов, образует новый метод передачи дискретной измерительной информации в ТИИС, блок-схема реализации которого изображена на рис 6 В разработанном методе используется модуляция периода периодического шумоподобного сигнала Модулируемый параметр в наименьшей степени подвержен искажениям формы сигнала при передаче по линии связи Демодуляция сигнала выполняется автокорреляционным алгоритмом, поэтому на приемной стороне не требуется хранения копии передаваемых сигналов и их синхронизации с входным сигналом, что позволяет демодулировать искаженный сигнал в цифровом виде простыми аппаратными средствами

Рис. 6 Блок-схема разработанного метода передачи дискретной измерительной информации в ТИИС

На основании нового метода передачи дискретной измерительной информации разработано приемо-передающее устройство, структурная схема которого приведена на рис 7 На передающей стороне микроконтроллер МК осуществляет модуляцию цифрового шумоподобного сигнала, хранимого в перепрограммируемом запоминающем устройстве ППЗУ Модулированный цифровой сигнал преобразуется в аналоговый формат в цифро-аналоговом преобразователе ЦАП, фильтруется фильтром низкой частоты ФНЧ и перемножается в перемножителе П на колебание несущей частоты с выхода синтезатора частот СЧ

Результирующий полосовой модулированный шумоподобный сигнал усиливается в усилителе У и излучается антенной Микроконтроллер и синтезатор частот тактируются синхросигналом с выхода опорного генератора Г1. На приемной стороне сигнал, принятый антенной, усиливается

полосовым усилителем ПУ и перемножается в перемножителе П1 на колебание с выхода синтезатора частот СЧ Сигнал с выхода перемножителя дополнительно усиливается усилителем промежуточной частоты УПЧ снабженным схемой автоматического регулирования усиления АРУ Затем сигнал разделяется на синфазную и квадратурные составляющие с помощью перемножителей П2 и ПЗ и фильтров низкой частоты ФНЧ1, ФНЧ2 Синфазные и квадратурные составляющие преобразуются в цифровой формат с помощью аналогово-цифровых преобразователей АЦП1и АЦП2 и обрабатываются в цифровом сигнальном процессоре ЦСП в соответствии с разработанным алгоритмом демодуляции периодических шумопо-добных сигналов Цифровой сигнальный процессор и синтезатор частот тактируются синхросигналом с выхода опорного генератора Г2

Рис 7. Структура устройства передачи дискретной информации.

а - передающая часть устройства, б - приемная часть устройства

В лабораторных условиях разработанное устройство было реализовано в упрощенном виде Вместо цифрового сигнального процессора и ана-логово-цифровых преобразователей использовался персональный компьютер и его звуковой адаптер Для этого в пакете МаЙаЬ были разработаны программные модули, выполняющие обработку сигнала в соответствии с разработанными алгоритмами демодуляции Моделирование разработанного метода передачи дискретной измерительной информации на персональном компьютере с использованием разработанных программных модулей, а также практические испытания приемо-передающего устройства подтвердили возможность помехоустойчивой передачи дискретной измерительной информации в условиях искажения сигнала в линии связи

В третьей главе «Анализ помехоустойчивости разработанного метода передачи измерительной информации» проведен аналитический

расчет вероятности символьной ошибки при передаче дискретной информации в соответствии с разработанным методом и проведено ее сравнение вероятностью ошибки известных методов

Для метода передачи дискретной измерительной информации в ТИИС наиболее важным параметром, характеризующим его помехоустойчивость и погрешность измерительных каналов, является вероятность символьной ошибки, которая определяется видом используемого сигнала, способами его модуляции и демодуляции, а также величиной помехи в линии связи Проведенные расчеты показали, что вероятность символьной ошибки Р](Р3 /РМ,Р,У) для разработанного метода в условиях аддитивного флюктуационного шума в линии связи и идентификации переданных сигналов по одной точке АКФ, соответствующей максимуму первого бокового лепестка, определяется выражением

РХ{Р3!Р„,Р,У)=Ф

'А ^ '

2 Р,

N )

(5)

где Р3/Рм - отношение сигнал шум в линии связи, V -ИТ - скорость передачи символов, Т - длительность передаваемого символа, Р - полоса частот сигнала, ф(х) - Гауссов интеграл ошибок

Вероятность символьной ошибки Р„(Р3 /Рм,Р,У) для разработанного метода передачи при идентификации переданных сигналов по т точкам АКФ, соответствующим максимумам т боковых лепестков, определяется выражением

Рт{Р3!Рм,Р,У,т)=Ф

л 4РЫ

4 + —

2Рс

Р3т Р^т

(6)

Анализируя полученные выражения, можно сделать вывод, что достоверная передача дискретной измерительной информации в соответствии с разработанным методом возможна даже в условиях отношения сигнал-шум значительно меньше единицы, причем либо за счет увеличении полосы частот сигнала, либо за счет снижении скорости передачи символов

Сравнение вероятности символьной ошибки разработанного метода и наиболее помехоустойчивого из известных автокорреляционных методов (автокорреляционный прием сигналов с ФРМ) показало, что при отношении сигнал-шум менее единицы и базе сигнала В = РТ>600, разработанный метод имеет меньшую вероятность символьной ошибки, а соответственно и большую помехоустойчивость Для визуального сравнения эффективности различных методов на основании выражений (5), (6) построены графики, характеризующие помехоустойчивость, при использовании сиг-

налов с базой 5 = FГ= 10 ООО (рис 8) На рисунке 8 также представлены графики, характеризующие помехоустойчивость автокорреляционного приема сигналов с ФРМ и модуляцией по методу Ланге-Мюллера

КГ0

кг2 кг4 Ю-6 Ю-8

Как видно из рис 8, разработанный метод передачи дискретной измерительной информации в ТИИС при отношении сигнал-шум менее единицы имеет меньшую вероятность символьной ошибки, а, соответственно, и более высокую помехоустойчивость, чем известные методы, использующие автокорреляционный прием

Проведенный анализ показывает, что использование разработанного метода для передачи измерительной информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала и отношения сигнал-шум менее единицы, позволяет повысить ее помехоустойчивость

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Исследованы периодические шумоподобные сигналы, АКФ которых имеет сложную многолепестковую структуру, что позволяет идентифицировать их на приемной стороне совершенными цифровыми автокорреляционными алгоритмами и использовать для помехоустойчивой передачи измерительной информации в ТИИС, работающей в условиях искажений в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы

2 Разработан новый метод помехоустойчивой передачи дискретной измерительной информации в беспроводной ТИИС, не требующий сложной аппаратурной реализации и позволяющий осуществить помехоустой-

Р

¥Т = 10000 Модуляция ---■—__^ - согласно ^ разработанному спосо- . \ ^^ бу/демодуляция автокорреляци-■ онным алгоритмом по 30 харак- \ \ терным точкам АКФ \ \ ^ Метод Ланге-Мюллера

* Модуляция согласно разработанному \ способу/демодуляция автокорреляци----д " Л онным алгоритмом по \ \ I характерной точке АКФ \ \ \ Рв'Ри

1(Г2 КГ1

Рис 8. График зависимости вероятности ошибочного приема двоичного символа от отношения сигнал-шум для различных методов передачи дискретной информации

чнвую передачу дискретной измерительной информации от множества измерительных устройств в одной полосе частот в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий новые способ модуляции и алгоритм демодуляции

В разработанном методе информационные символы преобразуются в периодические составные сигналы с различным числом и периодом повторения ш> моподобного сигнала, которые имеют множественную ортогональную структуру боковых лепестков АКФ Демодуляция выполняется на основе сравнения значений АКФ (огибающей АКФ в случае полосовых шумоподобных сигналов) принятого сигнала в нескольких точках, соответствующих максимумам боковых лепестков АКФ передаваемых сигналов

3 Разработанный метод расширяет область применения ТИИС в условиях искажений сигнала и помех в линиях связи, позволяет более чем на порядок (в случае применения сигналов с базой В >2000) повысить помехоустойчивость ТИИС, получающих информацию от быстродвижущихся объектов, передающих данные через радиорелейные, тропосферные и другие линии связи Разработанный метод значительно упрощает коммуникационное оборудование ТИИС, обеспечивает оперативную передачу дискретной измерительной информации

4 Для разработанного метода передачи дискретной измерительной информации в ТИИС получены аналитические выражения вероятности символьной ошибки, характеризующие его помехоустойчивость по отношению к аддитивному флюктуационному шуму в линии связи На основании полученных выражений можно обеспечить заданную вероятность символьной ошибки при передаче дискретной измерительной информации в ТИИС в соответствии с разработанным мегодом для различных отношений сигнал-шум в линии связи путем выбора параметров сигнала и аппаратных средств

5 Проведено моделирование передачи дискретной информации с использованием разработанных программных модулей, а также практическое испытание приемо-передающего устройства в условиях искажения сигнала в линии связи и отношения сигнал-шум менее единицы Приемопередающее устройство и программные модули, реализующие новый метод передачи дискретной измерительной информации, рекомендованы для использования при разработке беспроводных коммуникационных модулей ТИИС, работающих в условиях искажений в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1 Григорьев, А С Помехоустойчивость алгоритма беспроводной передачи данных на основе модуляции периода следования шумоподобного сигнала /АС Григорьев, А А Дахнович // Вестник Тамбовского государственного технического университета -2007 -Т 13, №4

2 Григорьев, А С Помехоустойчивость способа передачи данных с использованием шумоподобного сигнала / А С Григорьев, А А Дахнович // Вопросы современной науки и практики - 2007 - Т 2, № 4

3 Григорьев, А С Автокорреляционный прием составного сигнала / А С Григорьев, А А Дахнович // Сб материалов 4-й междунар науч -практ конф «Прогрессивные технологии развития», 3-4 дек 2007 г -Тамбов Изд-во ТАМБОВПРИНТ, 2007

4 Беспроводная передача сверхслабых радиосигналов на базе микроконтроллеров общего назначения /АС Григорьев, А А Дахнович, П А Сторожев, Д А Кречетов // Вестник Тамбовского государственного технического университета -2007 — Т 13, №2

5 Григорьев, А С Система связи с модуляцией периода следования шумоподобного сигнала / АС. Григорьев, А А Дахнович // Сб материалов

3-й междунар науч-практ конф «Глобальный научный потенциал»,

4-5 июня 2007 г - Тамбов Изд-во ТАМБОВПРИНТ, 2007

6 Григорьев, А С Помехоустойчивость системы связи с модуляцией периода следования шумоподобного сигнала /АС Григорьев, А А Дахнович // Сб материалов 3-й междунар науч -практ конф «Глобальный научный потенциал», 4-5 июня 2007 г - Тамбов • Изд-во ТАМБОВ-ПРИНТ, 2007.

7 Григорьев, А С. Система связи с модуляцией периода следования шумоподобного сигнала /АС Григорьев, А А Дахнович, Д А Кречетов // XII научная конференция ТГТУ сб тр - Тамбов Изд-во Тамб гос техн ун-та, 2007

8 Сторожев, П А Система беспроводной связи с малым отношением сигнал-шум /ПА Сторожев. А С Григорьев, А А Дахнович // Труды ТГТУ сб науч ст молодых ученых и студентов - Тамбов Изд-во Тамб гос техн ун-та, 2007

9 Банников, АН Исследование методов идентификации статистических объектов /АН Банников, А С Григорьев, В H Казаков // VIII научная конференция ТГТУ пленарные докл и тез стендовых докл -Тамбов Изд-во Тамб гос техн ун-та, 2003

10 Григорьев, А С Обзор и анализ современных беспроводных локальных сетей /АС Григорьев, А А Дахнович // Труды ТГТУ сб науч ст молодых ученых и студентов - Тамбов Изд-во Тамб гос техн ун-та, 2004 -Вып 15

Подписано к печати 18 09 2008 Формат 60 х 84/16 0,93 уел пен л Тираж 100 экз Заказ № 393

Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к 14

СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ.

1.1. Обобщенная структурная схема телеизмерительной информационной системы.

1.2. Методы и средства беспроводной передачи информации в телеизмерительных информационных системах.

1.2.1. Обзор основных беспроводных технологий передачи информации.

1.2.2. Помехоустойчивость телеизмерительной информационной системы.

1.2.3. Шумоподобные сигналы и методы их приема.

1.2.4. Автокорреляционный прием сигналов.

1.2.5. Методы передачи дискретной информации, использующие автокорреляционный прием сигналов.

1.3. Автокорреляционные функции шумоподобных сигналов.

1.3.1. Автокорреляционная функция сигнала с равномерным и ограниченным спектром.

1.3.2. Автокорреляционная функция полосовых сигналов.

1.3.3. Автокорреляционная функция реализации эргодического случайного процесса.

Постановка цели и задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА И УСТРОЙСТВА ОМЕХОУСТОЙЧИВОЙ ПЕРЕДАЧИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

2.1. Исследование сигналов со сложной структурой автокорреляционной функции.

2.1.1. Автокорреляционная функция произведения реализации случайного процесса и гармонического колебания.

2.1.2. Автокорреляционная функция периодической последовательности сигналов.

2.2. Разработка метода помехоустойчивой передачи информации в телеизмерительной информационной системе на основе периодических шумоподобных сигналов.

2.2.1. Модуляция периода повторения шумоподобного сигнала в периодическом составном сигнале.

2.2.2. Модуляция шумоподобного сигнала с полосовым спектром

2.2.3. Алгоритм демодуляции с идентификацией сигналов по одной точке автокорреляционной функции.

2.2.4. Алгоритм демодуляции с идентификацией сигналов по нескольким характерным точкам автокорреляционной функции.

2.2.5. Демодуляция шумоподобного сигнала с полосовым спектром.

2.2.6. Метод передачи дискретной измерительной информации в телеизмерительной информационной системе.

2.3. Приемо-передающее устройство на основе разработанного метода передачи дискретной информации.

Выводы.

3. АНАЛИЗ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ РАЗРАБОТАННОГО МЕТОДА ПЕРЕДАЧИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

3.1. Анализ помехоустойчивости разработанного метода передачи дискретной измерительной информации.

3.1.1. Помехоустойчивость при идентификации переданных сигналов по одной точке автокорреляционной функции.

3.1.2. Помехоустойчивость при идентификации переданных сигналов по нескольким точкам автокорреляционной функции.

3.1.3. Сравнение помехоустойчивости разработанного метода с известными методами передачи дискретной информации.

3.1.4. Методика расчета параметров сигнала и аппаратных средств в зависимости от уровня помех в линии связи.

Выводы.

Актуальность работы. В современных телеизмерительных информационных системах (ТИИС), независимо от их назначения, измерительную информацию, полученную от датчиков, передают на значительные расстояния таким образом, чтобы на стороне адресата возможно было выполнить ее восстановление с заданной точностью. Для этого первичную измерительную информацию подвергают первоначальной обработке, а затем передают по линии связи. Передачу осуществляют различными методами с помощью коммуникационного оборудования (A.B. Фремке, В.А. Ильин, В.Н. Тутевич, О.Н. Новоселов, А.Ф. Фомин).

Современные методы и средства передачи информации в основном ориентированы на передачу значительных объемов информации с высокой скоростью, причем в условиях относительно малых помех и искажений сигнала в линии связи, поэтому их применение в ТИИС не всегда целесообразно. Существует большое количество систем, в которых объемы передаваемой измерительной информации не столь значительны, однако передача модулированного сигнала сопровождается его искажением в линии связи из-за доп-леровского рассеяния, диспергирующих свойств среды, воздействия на него различных помех; при этом отношение сигнал-шум в линии связи уменьшается до значений менее единицы. Одним из важнейших параметров ТИИС, функционирующих в этих условиях, является помехоустойчивость, которая в основном будет определяться помехоустойчивостью коммуникационного оборудования. В ряде случаев применение сложных коммуникационных устройств в таких ТИИС нецелесообразно. Это может быть обусловлено требованиями низкой стоимости, высокой надежности, одноразового использования отдельных частей, упрощения конструкции и т.п.

Поэтому разработка методов и средств передачи информации, позволяющих без увеличения аппаратурной сложности повысить помехоустойчивость ТИИС, работающих в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, является своевременной и актуальной задачей исследования.

Цель работы. Без увеличения аппаратной сложности повысить помехоустойчивость ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: исследовать сигналы, параметры которых инвариантны к искажениям в линии связи (узкополосным замираниям, нарушениям фазовых соотношений в спектре сигнала); разработать метод передачи дискретной измерительной информации в ТИИС, не требующий сложной аппаратурной реализации, обеспечивающий высокую помехоустойчивость ТИИС в условиях искажений сигнала в линии г. связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий: способ модуляции несущего сигнала и помехоустойчивый алгоритм его демодуляции, инвариантный к действию дестабилизирующих факторов (нестабильность частоты, доплеровское рассеяние, изменение фазовых соотношений между элементами спектра сигнала, отношение сигнал-шум менее единицы); оценить помехоустойчивость разработанного метода; провести экспериментальную проверку метода.

Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось с использованием теории информационно-измерительных систем, телемеханики, цифровой связи, статистической радиотехники. Теоретические результаты были подтверждены моделированием с использованием ЭВМ, а также практической реализацией устройства передачи дискретной измерительной информации.

Научная новизна работы. Разработан новый метод помехоустойчивой передачи информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий: новый способ модуляции шумоподобного сигнала; новый автокорреляционный алгоритм демодуляции.

Разработанный метод отличается тем, что для передачи дискретной измерительной информации в качестве модулируемого параметра, наименее подверженного искажениям при передаче по линии связи, используется период повторения несущего шумоподобного сигнала. Для этого информационным символам на передающей стороне ТИИС сопоставляются периодические составные сигналы с различным периодом повторения шумоподобного сигнала, а на приемной стороне ТИИС выполняется обратное преобразование на основе анализа значений автокорреляционной функции (АКФ) принимаемых сигналов, либо ее огибающей, в нескольких точках, соответствующих максимумам боковых лепестков АКФ передаваемых сигналов.

Разработанный метод позволяет осуществить помехоустойчивую передачу дискретной измерительной информации от множества первичных измерительных преобразователей в одной полосе частот в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, не требуя при этом значительных аппаратурных затрат. Шумоподобные сигналы, модулированные в соответствии с разработанным способом модуляции, имеют многолепестковую структуру АКФ, поэтому различение таких сигналов на фоне шумов можно производить с большой эффективностью, анализируя значения их АКФ в нескольких точках. Для этого требуются дополнительные вычислительные затраты, однако при использовании современных цифровых сигнальных процессоров это не приводит к аппаратурному усложнению коммуникационных устройств, и позволяет существенно повысить помехоустойчивость по сравнению с известными автокорреляционными алгоритмами демодуляции шумоподобных сигналов. Разработанный метод позволяет работать и с полосовыми сигналами и обладает инвариантностью к девиации их центральной частоты.

Практическая значимость. Результаты работы расширяют область применения ТИИС в условиях искажений сигнала и помех в линиях связи, позволяют повысить помехоустойчивость ТИИС, получающих информацию от быстродвижущихся объектов, передающих данные через радиорелейные, тропосферные и другие линии связи, в которых передаваемый сигнал подвержен искажениям. Разработанный метод передачи дискретной измерительной информации использует автокорреляционные алгоритмы демодуляции; устройства на их основе не требуют хранения на приемной стороне копии передаваемого сигнала и обеспечения ее синхронизации с принимаемым сигналом, что значительно упрощает коммуникационное оборудование ТИИС и обеспечивает оперативную передачу небольших объемов информации.

Полученные соотношения, схемотехнические решения и программные модули могут быть рекомендованы для использования при разработке ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала и воздействия помех в линии связи.

Реализация работы. Реализовано устройство передачи дискретной информации, результаты испытания которого подтвердили возможность обеспечения надежной передачи в условиях искажений сигнала и помех (отношение сигнал-шум менее единицы) в линии связи. Материалы исследований используются на ОАО «Тамбовский завод Октябрь» (г. Тамбов), а также в учебном процессе на кафедрах «Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорных систем» и «Радиоэлектронные средства бытового назначения» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет».

Апробация работы. Основные результаты работы представлялись и обсуждались на следующих конференциях: VIII научной конференции (г. Тамбов, 2003 г.); XII научной конференции ТГТУ «Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование» (г. Тамбов, 2007 г.); 3-й международной научно-практической конференции «Глобальный научный потенциал» (г. Тамбов, 2007 г.); 4-й международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (г. Тамбов, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы: 3 статьи в центральных журналах; 2 статьи в вузовских изданиях; 5 тезисов докладов в сборниках трудов международных и вузовских конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 126 страницах, содержит 41 рисунок и 3 таблицы. Библиографический список литературы включает 147 наименований.

Выводы

1) Для разработанного метода передачи дискретной измерительной информации в ТИИС аналитически получены выражения вероятности символьной ошибки от отношения сигнал-шум в линии связи, которые характеризуют его помехоустойчивость. Анализ вероятности символьной ошибки показал, что разработанный метод в сравнении с известными методами, использующими автокорреляционный прием, обладает наименьшей вероятностью ошибки в условиях низкого отношения сигнал-шум (менее 0.1) и большой базы сигнала (более 600) и, соответственно, обеспечивает в этих условиях наивысшую помехоустойчивость.

2) Разработана методика, которая позволяет в зависимости от уровня помех в линии связи и требуемой вероятности символьной ошибки выбирать параметры сигнала и аппаратных средств, при реализации устройства передачи дискретной измерительной информации в ТИИС на основе разработанного метода.

3) Применение разработанного метода для передачи измерительной информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношения сигнал-шум менее единицы, обеспечит повышение помехоустойчивости ТИИС по сравнению с применением известных автокорреляционных методов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Исследованы периодические шумоподобные сигналы, АКФ которых имеет сложную многолепестковую структуру, что позволяет идентифицировать их на приемной стороне совершенными цифровыми автокорреляционными алгоритмами и использовать для помехоустойчивой передачи измерительной информации в ТИИС, работающей в условиях искажений в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы.

2. Разработан новый метод помехоустойчивой передачи дискретной измерительной информации в беспроводной ТИИС, не требующий сложной аппаратурной реализации и позволяющий осуществить помехоустойчивую передачу дискретной измерительной информации в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы, включающий новые способ модуляции и алгоритм демодуляции. В разработанном методе информационные символы преобразуются в периодические составные сигналы с различным числом и периодом повторения шумоподобного сигнала, которые имеют множественную ортогональную структуру боковых лепестков АКФ. Демодуляция выполняется на основе сравнения значений АКФ (огибающей АКФ в случае полосовых шумоподобных сигналов) принятого сигнала в нескольких точках, соответствующих максимумам боковых лепестков АКФ передаваемых сигналов.

3. Разработанный метод расширяет область применения ТИИС в условиях искажений сигнала и помех в линиях связи, позволяет более чем на порядок (в случае применения сигналов с базой В > 2000) снизить вероятность символьной ошибки в ТИИС, получающих информацию от быстродвижущихся объектов, передающих данные через радиорелейные, тропосферные и другие линии связи. Разработанный метод значительно упрощает коммуникационное оборудование ТИИС, обеспечивает оперативную передачу дискретной измерительной информации.

4. Для разработанного метода передачи дискретной измерительной информации в ТИИС получены аналитические выражения вероятности символьной ошибки, характеризующие его помехоустойчивость по отношению к аддитивному флюктуационному шуму в линии связи. На основании полученных выражений можно обеспечить заданную вероятность символьной ошибки при передаче дискретной измерительной информации в ТИИС в соответствии с разработанным методом для различных отношений сигнал-шум в линии связи путем выбора параметров сигнала и аппаратных средств.

5. Разработаны приемо-передающее устройство и программные модули, реализующие новый метод передачи дискретной измерительной информации в ТИИС. Проведено моделирование передачи дискретной информации с использованием разработанных программных модулей, а также практическое испытание упрощенного приемо-передающего устройства, которые полностью подтвердили возможность помехоустойчивой передачи дискретной измерительной информации в условиях искажения сигнала в линии связи и отношения сигнал-шум менее единицы. Разработанные схемотехнические решения и программные модули могут быть рекомендованы для использования при разработке беспроводных коммуникационных модулей для помехоустойчивой передачи дискретной измерительной информации в ТИИС, работающей в условиях искажений сигнала в линии связи и отношений сигнал-шум менее единицы.

1. Петров, В.Н. Информационные системы / В.Н. Петров. СПб. : Питер, 2003. — 688 с. : ил.

2. Кагаловский, М.Р. Перспективные технологии информационных систем / М.Р. Кагаловский. М. : ДМК Пресс; Компания АйТи. - 288 с.

3. Орнатский, П.П. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые) / П.П. Орнатский. 5-е изд., перераб. доп. - К. : Вища шк. Головное изд-во, 1986. - 504 с.

4. Новоселов, О.Н. Основы теории и расчета информационно-измери-тельных систем / О.Н. Новоселов, А.Ф. Фомин. — 2-е изд., перераб. и доп. -М. : Машиностроение, 1991. 336 с. : ил.

5. Пшеничников, А.М. Телемеханические системы на интегральных-, микросхемах / А.М. Пшеничников, М.Л. Портнов. -М. : Энергия, 1977.

6. Адаптивные телеизмерительные системы / Б.Я. Авдеев и др. — Л. : Энергия, 1981.

7. Адаптивные телеизмерительные системы / под ред. А.Б. Фремке. — М., 1981.

8. Новицкий, В.М. Телемеханика / В.М.Новицкий. М., 1967.425 с.

9. Фремке, А.В. Телеизмерения / А.В. Фремке. — М. : Высшая школа, 1975.-248 с.

10. Столингс, В. Беспроводные линии связи и сети / В. Столингс ; пер. с англ. М. : Дом "Вильяме", 2003. - 640 с. : ил. - Парал. тит. англ.

11. Bluetooth изнутри / http://kunegin.narod.ru/ref3/blue/inside.htm

12. Дингес, С.И. Мобильная связь: технология DECT / С.И. Дингес. — М. : СОЛОН-Пресс, 2003. 272 с. - (Серия «Библиотека инженера»)

13. Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. гехн. ун-та, 2004. Вып 15. 280 с.

14. Шиллер, Иоган. Мобильные коммуникации / Иоган Шиллер ; пер.с анг. M. : Издательский дом "Вильяме", 2002. - 384 с. : ил.

15. Григорьев, В А. Сети и системы радиодоступа / В. А. Григорьев, Щ.Т. Лагутенко, Ю.А. Распаев. -М. : Эко-Трендз, 2005. 384 с. : ил.

16. Доровских, А.В. Сети связи с подвижными объектами / А.В. До-ровских, А.А. Сикарев. К. : Тэхника, 1989. — 158 с.

17. Быховский, М.А. Круги памяти: очерки истории развития радиосвязи и вещания в XX столетии / М.А. Быховский. — М. : Информ.-техн. центр "Мобильные коммуникации", 2001. — Вып. 1.— 223 с. (Сер. изданий "История электросвязи и радиотехники").

18. Архипкин, В.Я. B-CDMA: синтез и анализ систем фиксированной радиосвязи / В.Я. Архипкин, И.А. Голяницкий. — М. : Эко-Трендз, 2002. -200 с.

19. Wireless communications: past events and a future perspective / Théodore S. Rappaport, A. Annamalai, R.M. Buehrer and William H. Tranter // IEEE Communications Magazine. 2002, may. — P. 148-161.

20. Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В.М. Вишневский, А.И. Ляхов, С.Л. Портной, И.В. Шахнович. М. : Техносфера, 2005 - 592 с. 4?

21. Хелд, Г.Технологии передачи данных / Г. Хелд.,— 7-е изд. СПб. : Питер, К. Издательская группа BHV, 2003. - 720 с. : ил.

22. Боккер, П. Передача данных / П. Боккер. — М. : Связь, 1980.

23. Вознесенский, А.С. Средства передачи и обработки измерительной информации / А.С. Вознесенский. М. : Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 1999. — 266 с. : ил.

24. Wireless and related network standards and organizations. Intersil // URL: http://www.intersil.com/design/prismAVirelessNetworkStandards.asp

25. Скляр, Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Скляр, Бернард. ; пер. с англ. — 2-е изд. — М. : Издательский дом "Вильяме", 2003. 1104 с. : ил. -Парал. тит. англ.

26. Варакин, Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами /

27. JI.E. Варакин. М. : Радио и связь, 1985. - 384 с. : ил.

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

29. Прокис, Джон. Цифровая связь / Прокис Джон ; пер. с англ. ; под ред. Д.Д. Кловского. М. : Радио и связь, 2000 - 800 с. : ил.

30. Милстайн, Л.Б. Методы подавления помех в системах радиосвязи с широкополосными сигналами / Л.Б. Милстайн // ТИИЭР. — 1988. Т. 76, №6.- С. 19-36.

31. Турин, Дж.Л. Введение в широкополосные методы борьбы с мно-голучевостью распространения радиосигналов и их применение в городских системах цифровой связи / Дж. Л. Турин // ТИИЭР, т. 68, 3, март — 1980.

32. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением * спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью / В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев и др. ; под ред. В.И. Борисова. — М. : Радио и связь, 2003. 640 с.

33. Невдяев, Л. CDMA борьба с замираниями / Л. Невдяев // Сети. -2000, №9.-С. 22-27.

34. Оптимизация стационарных ортогональных систем CDMA в условиях многолучевого распространения / В.Я. Архипкин, П.В. Иванов, В.М. Смольянинов, Сунь Лунцзе // Электросвязь. 2002. - № 10.

35. Петрович, Н.Т. Системы связи с шумоподобными сигналами / Н.Т. Петрович, М.К. Размахнин. М. : Советское радио, 1969. - С. 232.

36. Фок, В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн / В.А. Фок. М. : Советское радио, 1970. - С. 520.

37. Брызгалов А.П. Сверхширокополосный сигнал большой длительности / А.П. Брызгалов // Теория и практика применения в радиосвязи "Специальная техника" http://st.ess.ru

38. Диксон, Р.К. Широкополосные системы / Р.К. Диксон. — М. : Связь, 1979.-С. 179-181.

39. Дальнее тропосферное рассеивание / И.А. Гусятинский и др. // Связь.-М., 1968.

40. Солонина, А.И. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов / А. И. Солонина, Д.А. Улахович, JI.A. Яковлев. — СПб. : БХВ-Петербург, 2002. 464 с. : ил.

41. Сергиенко, А.Б. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко. — СПб. : Питер, 2003. 608 с. : ил.

42. Техническое обеспечение цифровой обработки сигналов : справочник / М.С. Куприянов, Б.Д. Матюшкин, В.Е. Иванова, и др. СПб. : ФОРТ, 2000. - 752 с

43. Грушвицкий, Р.И. Проектирование систем на микросхемах с программируемой структурой / Р.И. Грушвицкий, А.Х. Мурсаев, Е.П. Угрюмов. — 2-е изд., перераб. и доп.- СПб. : БХВ-Петербург, 2006. 736 с. : ил.

44. Цифровая обработка сигналов: практический подход : / Айфичер, С. Эммануил, Джервис, У. Барри ; пер. с англ. 2-е изд. — М. : Издательский дом "Вильяме", 2004. - 992 с. : ил.

45. Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд ; пер. с англ. М. : Мир, 1978. - 848 с.

46. Суворова, Е.А. Проектирование цифровых систем на VHDL / Е.А. Суворова, Ю.Е. Шейнин. СПб. : БХВ-Петербург, 2003. - 576 с.

47. Голд, Б. Цифровая обработка сигналов / Б. Голд, Ч. Рэйдер ; пер. с англ.; под ред. A.M. Трахтмана. — М. : Советское радио, 1973. — 368 с

48. Каппелини, В. Цифровые фильтры и их применение / В. Каппели-ни, А.Дк. Константинидис, П. Эмилиани. — М. : Энергоатомиздат, 1983.

49. Карташев, В.Г. Основы теории дискретных сигналов и цифровых фильтров /В.Г. Карташев. -М. : Высш. шк., 1982.

50. Куприянов, М.С. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования / М.С. Куприянов, Б.Д. Матюшкин. — СПб. : Политехника, 1999.

51. Оппенгейм, A.B. Цифровая обработка сигналов / A.B. Оппенгейм,

52. Р.В. Шафер ; пер. с англ. ; под ред. С.Я. Шаца. -М. : Связь, 1979.

53. Хемминг, Р.В. Цифровые фильтры / Р.В. Хемминг ; пер. с англ. ; под ред. A.M. Трахтмана. М. : Советское радио, 1980.

54. Rabiner, L.R. Theory and Application of Digital Signal Processing. / L.R. Rabiner and B. Gold // Englewood Cliffs. New York : Prentice Hall, 1975.

55. Selesnick, I.W. Generalized Digital Butterworth Filter Design / I.W. Selesnick, and C. S. Burrus. // Proceedings of the IEEE Int: Conf. Acoust., Speech, Signal Processing. May 1996. Vol. 3.

56. Selesnick, I.W. Constrained Least Square Design of FIR Filters without Specified Transition Bands / I.W. Selesnick, M. Lang and C.S. Burrus. // Proceedings of the IEEE Int: Conf. Acoust., Speech, Signal Processing. May 1995. Vol. 2. — Pgs. 1260-1263.

57. Даджион, Д. Цифровая обработка многомерных сигналов / Д. Даджион, Р. Мерсеро ; пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 488 с. : ил.

58. Тяжев, А.И. Оптимизация цифровых детекторов в приемниках по минимуму вычислительных затрат / А.И. Тяжев. — Самара, ПО «Самвен», 1994.

59. Окунев, Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулиро-ванными сигналами / Ю.Б. Окунев. — М. : Радио и связь. — 1991. 296 с. : ил.

60. Ланге, Ф. Корреляционная электроника, пер. с нем. — Л.: Судпром-гиз 1963.-446 с.

61. Чигринец, В.А. Комбинированная обработка шумоподобных сигналов в сверхширокополосных каналах связи : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: / Чигринец Владислав Александрович. Томск., 2004. - 184 с.

62. Борисов, Ю.П. Основы многоканальной передачи информации / Ю.П. Борисов, П.И. Пенин. -М. : Связь, 1967. 436 с.

63. Митюгов, В.В. Физические основы теории информации / В.В. Ми-тюгов. — М. : Советское радио, 1976.

64. Кремер, И.Я. Модулирующие (мультипликативные) помехи и прием радиосигналов / И.Я. Креммер, В.И. Владимиров, В.И. Карпухин ; под ред. И.Я. Кремера. М. : Советское радио, 1972. - 480 с.

65. Окунев, Ю.Б. Широкополосные системы связи с составными сигналами / Ю.Б. Окунев, JI.A. Яковлев ; под ред. A.M. Заездного. М. : Связь, 1968.- 168 с.

66. Витерби, Э.Д. Принципы когерентной связи / Э.Д. Витерби. М. : Сов. радио, 1979.

67. Сендерский, В.А. Помехоустойчивость квазикогерентного приема ФМ сигналов / В.А. Сендерский. — М. : Связь, 1974. — 56 с.

68. Голяницкий, И.А. Многопозиционные системы оптимальной обработки негауссовых процессов / И.А. Голяницкий, В.И. Годунов. М. : Изд-воМАИ, 1997.-624 с.

69. Радиоприемные устройства / В.Н. Банков, Л.Г. Барулин, М.И. Жодзишский и др.; под ред. Л.Г. Барулина. М. : Радио и связь, 1984. - 272с.

70. Величкин, А.И. Теория дискретной передачи непрерывных сообщений / А.И. Величкин. М. : Советское радио, 1970. - С. 296.

71. Биккенин, P.P. Подавление помех в автокорреляционном демодуляторе псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией / P.P. Биккенин, A.B. Евстратов // Информация и космос. — 2006. № 4.

72. Немировский, А. Тропосферный радиомост СССР-Индия / А. Не-мировский, В. Плеханов. URL: http://www.trrlsever.org/SEVER/fflSTOR/sssr-india.pdf

73. Марков, B.B. Малоканальные PPJI связи / В.В. Марков //Советское радио. -М., 1963.

74. Маковеева, М.М. PPJI связи / М.М. Маковеева. М. : Радио и связь, 1988.-312 с.

75. Голуб, B.C. Квадратурные модуляторы и демодуляторы в системах радиосвязи / B.C. Голуб // Электроника: Наука, технология, Бизнес. 2003. — №3.

76. Бендат, Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пирсол ; пер. с англ. М. : Мир, 1989. - 540 с. : ил.

77. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б.Р. Левин. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1989. — 656 с. : ил.

78. Тихонов, В.И. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов / В.И. Тихонов, Н.К. Кульман. М. : Советское радио, 1975. -704 с.

79. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника / В.И. Тихонов. — М. : Советское радио, 1966.

80. Купер, Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем / Дж. Купер, К. Макгиллем ; пер. с англ. — М. : Мир, 1989. — 376 с. : ил.

81. Амиантов, И.Н. Избранные вопросы статистической теории связи / И.Н. Амиантов. -М. : Советское радио, 1971. 416 с.

82. Гришин, Ю.П. Радиотехнические системы / Ю.П. Гришин, В.П. Ипатов, Ю.М. Казаринов. М. : Высш. шк., 1990. — 496 с.

83. Percival, D.B. Spectral Analysis for Physical Applications : Multitaperand Conventional Univariate Techniques / D.B. Percival and A.T. Walden. Cambridge : Cambridge University Press, 1993.

84. Stoica, P. Introduction to Spectral Analysis. Upper Saddle River / P. Stoica R. Moses. New York : Prentice Hall, 1997.

85. Welch, P.D. The Use of Fast Fourier Transform for the Estimation of Power Spectra: A Method Based on Time Averaging Over Short, Modified Perio-dograms / P.D. Welch // IEEE Trans. Audio Electroacoust. June 1967. Vol. AU-15. -Pgs. 70-73.

86. Теоретические основы радиолокации / под. ред. Я.Д. Ширмана. — М. : Советское радио, 1970.

87. Липкин, И. А. Статистическая радиотехника. Теория информации и кодирования / И. А. Липкин. М. : Вузовская книга, 2002. - 216 с. : ил.

88. Муттер, В.М. Основы помехоустойчивой телепередачи информации / В.М. Муттер. — Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1990. — 288 с.

89. Белоцерковский, Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства / Г.Б. Белоцерковский. — М. : Советское радио, 1975. 336 с.

90. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложения / Г. Джен-кинс, Д. Ватте ; пер. с англ. В.Ф. Писаренко с предисл. A.M. Яглома! — М. : Мир, 1971.

91. Грибанов, Ю.И. Спектральный анализ случайных процессов / Ю.И. Грибанов, В.Л. Мальков. М. : Энергия, 1974. - 240 с. : ил.

92. Сиберг, У.М. Цепи, сигналы, системы / У.М. Сиберг ; пер. с англ. — М. : Мир, 1988. 336 с. : ил.

93. Бендат, Дж. Применение корреляционного и спектрального анализа / Дж. Бендат, А. Пирсол ; пер. с англ. — М. : Мир, 1983. 312 с. : ил.

94. Патент № 2103742 Российская Федерация, от 22 сентября 1995. Радиосистема охраны на шумоподобных сигналах. / Алиев Э.А., Магомедов Д.А., Карагишиев У. Д.

95. Патент № 2168869 Российская Федерация, от 09 сентября 2000. Способ демодуляции сигналов с относительно фазовой манипуляцией и устройство для его реализации. / Скрипкин A.A., Щербачев.

96. Авторское сивидетельство № 451166 от 28 марта 1972. Система связи с фазоразностной модуляцией первого порядка. / Щелкунов К.Н., Оку-нев Ю.Б., Барбанель Е.С., Гончаров В.Н.

97. Авторское свидетельство № 177471 от 09 ноября 1962. Способ детектирования фазоманипулированных сигналов, переданных методом двукратной относительной фазовой манипуляции. / Рахнович JI.M.

98. Авторское свидетельство № 543194 от 13 января 1975. Система связи с фазоразностной модуляцией первого порядка. / Щелкунов К.Н., Барбанель Е.С., Гончаров В.Н.

99. Патент № 2248102 Российская Федерация, от 11 июля 2003. Способ автокорреляционного приема шумоподобных сигналов. / Дикарев В.И., Зайцев И.Е., Рюмшин К.Ю.

100. Патент № 2011299 Российская Федерация от 04 июля 1990. Автокорреляционный измеритель параметров псевдослучайного фазоманипули-рованного сигнала. / Томило О. Г., Лепехин Г. Ф., Карасев В. Ф.

101. Патент № 2085036 Российская Федерация, от 22 марта 1993. / Приемное устройство ФМ-сигналов. / Безгинов И.Г., Волошин JI.A., Малышев И.И., Безгинова Т.И., Заплетин Ю.В.

102. Авторское свидетельство № 1417206 от 25 февраля 1987. Устройство для синхронизации псевдослучайных сигналов. / Чумак Б.А.

103. Патент № 2121756 от 21 июня 1988. Способ автокорреляционного приема шумоподобных сигналов. / Ямонт И.А., Прахов В.И., Гусев И.П., Верещагин H.H.

104. Авторское свидетельство № 491187 от 09 марта 1973. Устройство для детектирования фазоманипулированных сигналов двукратной относительной фазовой манипуляции. / Рахнович Л.М., Шпигель И.Е.

105. Авторское свидетельство № 860276 от 31 июля 1978. Способ детектирования фазоманипулированных сигналов. / Балашов В.А., Нудельман П.Я., Павличенко Ю.А. Темесов A.M.

106. Патент № 2106068 Российская Федерация, от 08 июля 1994. Способ помехоустойчивого приема двоичных фазоманипулированных на 180° сигналов. / Беляев B.C.

107. Патент № 2116700 Российская Федерация, от 27 июля 1998. Устройство связи. / Дегтярев Г.Ф., Демидов А.Я., Серебренников Л.Я., Пуговкин A.B. и др.

108. Яценков, B.C. Микроконтроллеры Microchip® : практическое руководство / B.C. Яценков. М. : Горячая линия-Телеком, 2002. - 296 с. : ил.

109. Хоровиц, П. Искусство схемотехники / П. Хоровиц, У. Хилл ; пер. с англ. 6-е изд.- М. : Мир, 2003. - 704 с. : ил.

110. Бобров, Н.В. Расчет радиоприемников / Н.В. Бобров. М. : Радио и связь, 1981. - 240 с. : ил.

111. Уидроу, Б. Адаптивная обработка сигналов / Б. Уидроу, С.Стирз ; пер. с англ. М.: Радио и связь, 1989. — 440 с. : ил.

112. Вопросы статистической теории радиолокации / П.А. Бакут, И.А. Большаков, Б.М. Герасимов и др. ; под. ред. Г.П. Тартаковского. — М. : Советское радио, 1963.

113. Френке, Л. Теория сигналов. Нью-Джерси, 1969 г. / Л. Френке ; пер. с англ., под ред. Д.Е. Вакмаиа. -М. : Советское радио, 1974. 344 с.

114. Харкевич. A.A. Борьба с помехами / A.A. Харкевич. 2-е изд.— М. : Наука, 1965.

115. Финк, Л.М. Сигналы, помехи, ошибки. Заметки о некоторых неожиданностях, парадоксах и заблуждениях в теории связи / Л.М. Финк. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1984. - 256 с. : ил.

116. Финк, Л.М. Теория передачи дискретных сообщений / Л.М. Финк. изд. 2-е, перераб., доп. - М. : Советское радио, 1970. — С. 728.

117. Котельников, В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости / В.А. Котельников. -М. : Гос. энергетическое изд-во, 1956.

118. Оганов, Т.А. Помехоустойчивость инвариантного приема импульсных сигналов / Т.А. Оганов — М. : Радио и связь, 1984. 176 с.

119. Лосев, B.B. Поиск и декодирование сложных дискретных сигналов / В.В. Лосев, Е.Б. Бродская, В.И. Коржик. М. : Радио и связь, 1988. - 224 с.

120. Серов, В.В. Оценка частотно-энергетической эффективности двоичных кодов и сигнально-кодовых конструкций при идеальном когерентном приеме в каналах с релеевскими замираниями /В.В. Серов // Радиотехника и электроника. — 1992. № 8.

121. Серов, В.В. Помехоустойчивость пространственно-частотных кодовых конструкций в каналах с релеевскими замираниями /В.В. Серов // Радиотехника. — 1995. — № 9.

122. Раков, А.И. Надежность РРС связи / А.И. Раков // Связь. — М.,1971.

123. Шастова, Г.А. Кодирование и помехоустойчивость передачи телемеханической информации / Г.А. Шастова. — М. : Энергия, 1966.

124. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации / под ред. А.Г.Зюко. М. : Радио и связь, 1985.

125. Куликов, Г.В. Помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора сигналов МЧМ в канале связи с гармонической помехой / Г.В. Куликов // Радиотехника. 2004. — № 8.

126. Куликов, Г.В. Влияние характеристик линии задержки на помехоустойчивость автокорреляционного демодулятора сигналов с минимальной частотной манипуляцией / Г.В. Куликов, A.A. Черепнев // Наукоемкие технологии. 2006. - № 7-8.

127. Среда моделирования MATLAB / www.505.ru

128. Дьяконов, В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем : специальный справочник / В. Дьяконов, В. Круглов. — СПб. : Питер, 2002. 448 с. : ил.

129. Дэбни, Дж. Simulink® 4. Секреты мастерства / Дж. Б. Дэбни, Т. Л. Харман ; пер. с англ. М. Л. Симонова. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.-403 с. : ил.

130. Дьяконов, В. Simulink 4 : специальный справочник / В. Дьяконов. —

131. СПб. : Питер, 2002. — 528 с. : ил.

132. Гультяев, A.K. MATLAB 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows : практическое пособие / А.К. Гультяев. СПб. : КОРОНА принт, 2001.-400 с.

133. Кетков, Ю.Л. MATLAB 7: программирование, численные методы / Ю.Л. Кетков, А.Ю. Кетков, М.М. Шульц. СПб. : БХВ-Петербург, 2005. -752 с. : ил.

134. Иглин, С.П. Математические расчеты на базе Matlab / С.П. Иглин.- СПб. : Изд во "BHV-Санкт-Петербург", 2005. - 640 с.

135. Дьяконов, В.П. Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Обработка сигналов и проектирование фильтров / В.П. Дьяконов. М. : СОЛОН-Пресс, 2005.- 576 с.

136. Григорьев, A.C. Помехоустойчивость способа передачи данных с использованием шумоподобного сигнала / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович // Вопросы современной науки и практики. — 2007. Т. 2, № 4.

137. Григорьев, A.C. Автокорреляционный прием составного сигнала / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович // Сб. материалов 4-й междунар. науч.-практ. конф. «Прогрессивные технологии развития», 3-4 дек. 2007 г. — Тамбов : Изд-во ТАМБОВПРИНТ, 2007.

138. Беспроводная передача сверхслабых радиосигналов на базе микроконтроллеров общего назначения / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович, П.А. Сторожев, Д.А. Кречетов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2007. - Т. 13, № 2.

139. Григорьев, A.C. Система связи с модуляцией периода следования шумоподобного сигнала / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович // Сб. материалов 3-й междунар. науч.-практ. конф. «Глобальный научный потенциал», 4-5 июня2007 г. Тамбов : Изд-во ТАМБОВПРИНТ, 2007.

140. Григорьев, A.C. Система связи с модуляцией периода следования шумоподобного сигнала / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович, Д.А. Кречетов // XII научная конференция ТГТУ : сб. тр. — Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007.

141. Григорьев, A.C. Беспроводная передача данных на базе микроконтроллеров общего применения / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович // Схемотехника. 2004, № 9.

142. Сторожев, П.А. Система беспроводной связи с малым отношением сигнал-шум / П.А. Сторожев, A.C. Григорьев, A.A. Дахнович // Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. — Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007.

143. Банников, А.Н. Исследование методов идентификации статистических объектов / А.Н. Банников, A.C. Григорьев, В.Н. Казаков // VIII научная конференция ТГТУ : пленарные докл. и тез. стендовых докл. -Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003.

144. Григорьев, A.C. Обзор и анализ современных беспроводных локальных сетей / A.C. Григорьев, A.A. Дахнович // Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. — Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. -Вып. 15.