автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Повышение эффективности работы подсистемы сбора и обмена информации в АСУ "Морфлот"

АЩШ НАУК УКРАИНСКОЙ СОР ОРДЕНА ЛЕНИНА ШСТИГГГ КИБЕРНЕТИКИ имена В.Ы.ГЛУШКОВА

На правах рукописи

ЗАХАРЧШКО Вадим Николаевич

УДК 621.394; 661.32; 681.326.35

ПОШШЕНИЕ ЗМЕКГИВНОСТИ PAEOTU ПОДСИСТВИ СБОРА И ОБШНА ИНФОРМАЦИИ В АСУ "МОРФЛОТ"

05.13.13 - "Вичнслитолыше иэшяны, комплексы, систем н сети"

05.12.02 - "Оиоте>.я н устройства передачи Енфорнацян по канала« овязя"

ABTOPBQBPAT

ЯЕссвртедш на ооЕоканяв ученой стезеиа кандидата технически каук

Кнев 1991

Работа выполнена в Одеоском высшем инженерном мороком училища имени Ленинского комсомола

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор А.А.ВЛАСЕНКО

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор

в. и.гостев (квита),

Ведущее предприятие - Институт технической кибернетики АН БОСР .

в /У часов на заседании

Д 016.45.02 при Институте кибернетики им. В.Ы.Глушкова Академии наук УСОР по адресу: 252207, Киев-207, проспект Академика Глушкова, 20.

О диссертацией можно ознакомиться в научно-техническом архиве Института кибернетики имени В.М.Глушкова АН УССР.

Автореферат разослан " ' " ¿/¿¿ЗУ?^ 1991 г.

- кандидат технических наук, доцент О.Г.ВОРОБЬЕВ (ОЭИО им. А.О.Попова)

Защита диссертации состоится

Учены! секретарь специализированного совета

В. И. ГЛШШК-СЫЧШСКИЯ

Анализ современного состояния' средств автоматизации технологических процессов на морском транспорте показывает, что судно с его автоматизированными человеко-машинными комплексами представляет единую человеко-машинную систему. Автоматизированное судно при прогрессивных технологиях становится частью единой системы АСУ "Пароходство" и в конечном счете АСУ "Морфлот". Основным звеном материально-технической базы АСУ "Морфлот" является сеть вычислительных центров, гчлючавдая оконечные ЭВМ, расположенные на судах и ЭВМ, расположенные на береговых центрах коммутации, соора и обработки информации.

Широкое внедрение прогрессивных способов обмена информацией для коммерческой связи ыевду судами, автоматических буквопечатап-щих устройств, фототелеграфных систем наряду о быстрым ростом объемов информации, обеспечивающих функционирование различных подсистем АСУ "Морфлот" на особое место выдвигает проблему устойчивости работы подсистемы обмена информацией, базой для которой является онстемэ связи МИФ. При этом решение задач данной подсистемы следует искать в двух направлениях: увеличение пропускной способности существующих каналов и поиск оптимальных методов о точки зрения эффективного использования полосы пропускания при заданных качественных параметрах к передаче информации между ЭШ. Проблемам повьпле-ния скорости передачи, эффективности отдельных протоколов в подсио-темах обмена информацией АОЗТ "Морфлот" и посвящены основные разделы диссертационной работы.

Вопросам оптимизации алгоритмов передачи информации по радиоканалам посвящены работы советских ученых В.В.Котелышкова, Л.Ф. Финка, А.АЛаркевича, Б.Р.Левина. Особо следует выделять работы ученых А.Г.Зюко, В.Л.Банкета, П.В.Иващенко, Н.Т.Петровича, Н.Ц.Бу-ги, В.П.Щуваловэ, А.А.Ильина, Б.Н.Кузьмина, в которых задачи обеспечения высокой эффективности использования полосы канала решаются за очет использования ыногопозиционных сигналов при найквистовой скорооти передачи. Качественные параметры таких подоиотем достигаются за очет использования разрядно-цифровых непрерывных кодов. Учитывая, что соотавные каналы связи АОУ "Морфлот" включают как проводные так и радиоканалы, использущие в основном двоичную чао-тотную модуляцию, использовать приведенные выше методы повышения эффективности на данных каналах не представляется возможным. В связи о этим в данной работе автор развшает идеи, изложенные в работах И.А.Киреева, Э.В.Дельгадо, М.И.Мариновой, Г.Я.Пвнченко. В отли-

чие от применяемого во всех существующих системах раарядно-цкфро-вого кодирования (РЦК)» в котором на интервале т. двоичных элементов т0 реализуется Нр*2 кодовых слов, отличающихся по крайней мере одним элементом, авторы указанных работ на интервале т двоичных элементов *с0 формируют НР > 2т реализаций сигналов о минимальным отличием на величину д»т«Д ( - целое число). При атом с целью уменьшения межсимвольных искажений (МОИ), возникающих за очет неэкввдиотантного расположения значащих моментов модуляции (ЗОД), минимальное расстояние между ЗММ выбирается большим либо равным длительности найквистового элемента Г0 .

Так как 2ММ могут занимать ь положений на интервале времени единичного элемента г0= 1/д Г ( л Г - ширина полосы пропускания канала), то формируемые таким способом сигналы получили название многопозвдиошшх временных сигналов (МВС), а коды построенные на базе МВО - многопозиционных временных кодов (МВК). Доказано, что разрешенное множество таких сигналов является нелинейным, поэтому известные для РЦК методы формирования избыточных элементов для обнаружения или исправления ошибок при МВО неприемлемы.

Нестационарность условий передачи и большой удельный вес хорошего состояния канала связи в пределах сеанса позволяет при МВО реализовать 201 сигнальных конструкций на интервале Тс<гпт0 при средней вероятности ошибочного приема меньшей, чем при РЦК. При этом необходимо найти законы формирования сигнальных множеств, обес-почивапцих посиндромное разделение исправляемых и обнаруживаемых ошибок.

Однако многопозиционные временные сигналы, позволяющие повысить эффективность использования каналов связи предъявляют повышенные требования к системам фазовой и тактовой синхронизации устройств обмена информацией. Данные системы являются системами автоматического регулирования по отклонению регулируемой величины. Разработке современных систем автоматического регулирования посвящены работы В.В.Шахгильдяна, В.И.Тихонова, О.Г.Оапфирова, К.А.Самойло, В.А.Левина, З.Д.Витерби, Б.П.Кутасина, А.А.Власенко, И.И.Крин едкого, Г.Ф.Зайцева, В.К.Отеклова и др. Особенности систем синхронизации при использовании многопозиционных временных сигналов определяется использованием при передаче в качестве единичного элемента В1 пенного интервала длительностью в Б раз меньше найквистового элемента. Следствием этого является возрастание требований к точности работы местных генераторов приемных устройств и систем такто-

товой синхронизации. В связи с этим в диссертационной работе решаются задачи повышения точности и быстродействия замкнутых сиотем фазовой синхронизации (фазовой автоподстройки частоты) и тактовой синхронизации.

Разработке указанных вше задач и посвящена данная работа.

Целью диссертационной работы является построение алгоритмов работы систем обмена информацией на базе многопозиционных временных сигналов, обепечивавдих эффективное использование каналов связи с учетом их статистических характеристик, повышение качественных параметров замкнутых систем синхронизации, определяющих качество регистрации элементов сигнальных конструкций.

Для достижения поставленной цели решены следущие задачи: по литературным источникам и экспериментальным данным определены потери в реальных каналах связи при разрдяно-цифровых способах кодирования;

доказаны теоремы формирования множеств избыточных многопози-циошшх временных кодов с синдромным разделением исправляемых и обнаруживаемых векторов ошибок;

определены процедуры установления соответствия множеств РЦК и МВК сигналов, снижающие-размножение ошибок при перекодировании;

предложены алгоритмы работы систем о решащей обратной связью (РОС) и двухкратного уплотнения канала на базе МВО, методика расчета характеристик данных систем на основе параметров искажений в каналах;

синтезированы устойчивые замкнутые системы фазовой автопод -стройка частоты о местной положительной обратной связью из уоловнй повышения порядка астатизма системы и минимизации интегральной оценки качества переходных процессов;

предложены методы расчета параметров устройотв тактовой синхронизации систем обмена информацией иа базе 1(30 о учетом параметров помех в каналах связи.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы: теория множеств, многопозиционных кодов] методы математической статистики, теории вероятностей и олучайных процеооов, теории автоматического управления, приемы вариационного исчисления.

Научная новизна. I. Доказаны теоремы построения избыточных. МВК о синдромным разделением множеств исправляемых в обнаруживаемых ошибок.

2. Предложены алгоритмы одновременной работы в одном канале двух независимых буквопечатающих устройств.

3. Произведена оптимизация систем с РОО на Сазе МЗО как для гауссовых каналов так и для случая действия сосредоточенных во времени помех.

4. Получены аналитические выражения для параметров систем с РОО при формировании сигнальных конструкций на базе МВО.

5. Синтезированы устойчивые замкнутые системы ФА1Н с местной положительной обратной связью из условий повышения порядка астатиз-ма и минимизации интегральной оценки качества переходных процессов.

6. Получены аналитические выражения для параметров систем тактовой синхронизации устройств обмена информацией на базе МВО.

Практическая ценность работы. Большинство полученных в работе теоретических выводов доведены до инженерных расчетов. Разработанные автором алгоритмы работы систем на базе МВО доведены до про -граммной реализации на базе совремешшх микропроцессорных средств, "защищены авторским свидетельством.

Предложенные метода синтеза устойчивых замкнутых систем ФАПЧ с местной положительной обратной связью, а также основные закономерности формирования избыточных МЗК с синдромным разделением классов ошибок изложены в трех методических пособиях, используемых в учебном процессе.

Реализация результатов работы. Синтезированные на основе теоретических исследований алгоритмы взяты за основу изобретения, защищенного авторским свидетельством J4 I5700I8 "Двухкратная старт-стопно-синхронная система передачи дискретной информации", реализованного на центре технической эксплуатации ШТО МО УССР г. Одессы, использованы в процессе выполнения опытно-конструкторских работ по проектированию базового комплекса технических средств передачи данных научно-исследовательским институтом "Аккорд", предложенные методы расчета параметров систем автоматического регулирования и параметров адаптивных систем передачи информации с решающей обратной связью использованы при написании методических пособий.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается корректностью аналитических выводов, их совпадением в предельных сучаях о результатами, полученными другими авторами, результатами моделирования на ЭВМ отдельных алгоритмов, работоспособностью устройств, реализованных на основе преложенных рекомендаций.

На защиту выносятся:

теоремы формирования множеств избыточных многопозиционных временных кодов с скндром-'.ш разделением классов исправляемых и обнаруживаемых векторов ошибок;

алгоритмы, аналитические выражения характеристик систем передачи информации базе многопозициишых временных сигналов; система с кодовым уплотнением стартстопного цикла; устойчивые замкнутые системы фазовой синхронизации с местной положительной обратной связью, синтезированные из условий повышения порялка естатизма и минимизации интегральной оценки качества переходных процессов;

методика расчета параметров систем тактовой синхронизации устройств обмена информацией на базе МВО;

программная реализация основных узлов устройств обмена информацией на базе МВО на микро-ЭВМ.

' Результаты исследования позволят' рекомендовать для повышения эффективности использования существующих каналов обмена информацией АСУ "Морфлот", увеличения объемов передаваемой информации, имеющей смысловую избыточность, предложенные в работе методы и алгоритмы преобразования сигналов на входе и выходе канала связи и методы синтеза высококачественных' систем синхронизации устройств обмена информацией.

Синтезированные на базе теоретических исследований алгоритмы использованы научно-исследовательским институтом "Аккорд", на ЦГЭ МТТО МО УООР г. Одессы, в научно-исследовательской лаборатории ОЭИО им. А.О.Попова и в учебном процесое.

Апробация работы. Основные теоретические и практические результаты доложены и обсуждены на:

научно-технических конференциях Одесского электротехнического института связи им. А.О.Попова 1983-34 гг.;

республиканской научно-технической конференции "Проблемы создания систем передачи данных общего пользования для крупных промышленных центров республики" (Киев, 1984 г|){

седьмой межотраслевой научно-технической конференции по методам и оредствам цифровой обработки информации (Кишинев, 1968 г.);

научно-технической конференции "Системы контроля параметров электронных устройств и приборов" (Киев, 1968 г.);

республиканской научно-технической конференции "Применение вычислительной техники и математических методов в научных и экономических исследованиях" (Киев, 1989 г.); .

республиканском научно-техническом семинаре "Методы передачи информации по городским и сельским сетям связи с применением вычислительной техники" (Одесса, 1989 г.),

республиканском научно-техническом семинаре "Передача и обработка данных в системах управления и сетях ЭВМ" (Киев, 1990 г.);

на научных семинарах кафедры судовых автоматизированных электроэнергетических систем Одесского высшего инженерного морского училища им. Ленинского комсомола.

По результатам исследований опубликовано 19 научных работ: авторское свидетельство, две брошюры, шесть статей, семь тезисов-докладов, три учебных пособия.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения общим объемом 159 страниц, включая 45 рисунков, списка литературы на 117 наименований и пяти приложений на 48 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы повышения эффективности использования каналоЕ обмена информацией систем связи АСУ "Морфлот", дана краткая характеристика работы.

В первой главе на основе тарифных цен и трафиков отдельных ви-тив услуг, представляемых системами спутниковой связи "Инмарсат", объемов передаваемой информации показано влиянии степени использования каналов связи на снижение материальных и эксплуатационных затрат в АСУ "Морфлот". Проведено сравнение статистических характеристик каналов, полученных на реальных связях береговых станций с литературными данными данного типа каналов, проведен анализ методов обеспечения заданного качества как в адаптивных системах передачи информации, так и в системах с постоянной избыточностью при использовании РЦК.

Расчеты эффективности использования применяемых в наотоящее время для передачи информации в морских системах связи отдельных к тов проведены как для каналов с независимыми ошибками (так и для реальных каналов связи АСУ "Морфлот". Показано, что за счет группирования ошибок в реальных каналах требуемая верность в системах с

постоянной избыточностью достигается за счет резкого снижения эффективности использования канала. Так, например, при использовании применяемого в настоящее время кода 3/4 в канале с вероятностью ошибочной регистрации бита р0и(= 2,85-Ю-4 вероятность необнаруженной ошибки в кодовом слове возрастает от Рн0 = 9,73*Ю-7 для случая независимых оиибок в канале до РЙО = 1,67* Ю"4 для реального канала с коэффициентом группирования ошибок о(. ■= 0,373. Большое влияние на выбор кода оказывает широкий диапазон изменения коэффициента груш.лрования с1 . Для КВ каналов связи 0,0213^ £ 0,6054.

Для канала с независимыми ошибками в системе с РОС вероятность запроса Р>ап.р кодового слова кода 3/4 с повторением блока из трех кодовых слов равна

Ррлр- (1>

а для каналов с памятью и независимыми ошибкам! на интервале "вспышки" помех:

В таблице I для сравнения приведены значения параметров систем РОС-нп и РОО-о.т для канала с коррелированными оиибками и гаус-сового канала при одинаковых значениях р0ш .

Таблица I

Независимые ошибки_ Группирующиеся ошибии|

Рош Р»аар Рн.о. о£ Р запр Рн.о.

¿-исг-ни Юи-ак РОО-нп РОС-оя

г, §5- (о'" <1,6 «О1 1,06-Ю"1 г • ю-4 ЪЛЮ1 7,06 10'1 5,96-10^ 9,(5- 101 6,8 ■ 101 0.73 • 10"' г,48 1, гъ ■ ю'3 о,37 Ь 0,15 0,605 1,91 ■ «О'3 2,39- <Ог 6,<З5-Ю~* 5,7« -ю"* 8,6М0'г 6,41 ю" 1,67- Юч 1,66' <0^ 2., 59 -10г

Так как средняя вероятность оиибок определяется качеством передача на интервале "вспышек" и их удслыщм весом, то для увеличения пропускной способности на интервалах хорошего ооотояния канала предложено использование МВО. На рис. I предотавлены два кодовых слова МВО с тремя информационными ЗШ, отличаодиеся .друг от друга

координатами Х4 , и , соответствующими местам расположения информационных ЗШ относительно стартового перехода в точке 0.

ис

0 •я* а:5

и-с

СС»

Рис.1

Причиной увеличения пропускной способности при использовании МВО и формируемых на их основе кодов является возможность создать на заданном временном интервале больше сигнальных конструкций, чем при использовании РЦК. Число реализаций определяется длительностью интервала сигнальной конструкции в единичных элементах т. , числом переходов п. , формируемых на данном интервале тС0 и величиной Б • При использовании сигнальных конструкций о 1й п> т. общее число реализаций: ,

-21 сть . (3)

При этом средняя длительность сигнала в кодовом слове равна:

, Гдь. п.У1

-е- (4)

I- ^ Ьт.ь-аса-О -1 > что уменьшает влияние переходных процессов в канале связи.

Оптимальной с точки зрения пропускной способности канала при использовании частотной модуляции является длительность единичного элемента МВО Догтг = (4 4 4,5) (о , где <о - среднеквадратичес-кое отклонение величины смещения значащих моментов восстановления (ЗМВ) на приеме.

О целью формирования коротких сигнальных конструкций, обеспечивающих обнаружение и частичное исправление ошибок на приеме в работе применяется синдромный метод определения вида ошибок. При этом разрешенные комбинации МВК формируются в соответствии с выражением:

h-x-i+Kx-ъ + . Ллоса = о( mod й0) , (5)

гае (I = I. ..п.) - координаты L -го ЭМ в кодовом олове; Д0 , Л,... Лпараметры МЕЖ, определяемые каналом связи и требуе-ушл качеством приема.

Во второй главе доказаны теоремы, позволящие формировать помехоустойчивые МВК позначной защиты с обнаружением и исправлением части ошибок, получены аналитические выражения для мощности МВК с защитой отдельных ВМИ и произведена оценка эффективности таких МВК, определены условия оптимизации соответствий множеств МВК исходному коду РЦК, обеспечивающие минимизацию размножения ошибок ,Vй перекодировании, произведено сравнение эффективности систем о РОО на базе РЦК и построенных на основе доказанных теорем множеств МВК.

Необнаруженная ошибка при передаче сигналов МВК о а ЗММ произойдет в случае, если на вектор X >.v> ln)> удовлетворяющий выражению (5), наложится вектор помехи Е ( е, , е1,...,еп.) и результирующий вектор Е + Х=Х (ее',, х^,..., х^ ) будет также удовт летворять данному проверочному условию. При этом, если параметры МВК определяются в соответствии с выражениям:

flrv-1

I-- / a

/W Е'(^) + Е (-г) •• K = a-i До-

(6)

то вес любого вектора помехи приводящего к необнаруженной ошибке будет не меньше величины кодового расстояния с1 .

В работе определены условия формирования помехоустойчивых МВК позначной защиты с сикдромным разделением исправляемых и обнаруживаемых ошибок. При этом под синдромом вектора ошибки Е ( <?< . ,... ..., еа ) понимается величина:

Я* • [ (эс^едся^еД... (*п.*е„.)] = бстос! Дв). (7) М

Все разрешенные комбинации МВК в соответствии о (5). имеют 5=0. Условием возможности исправления части ошибок является неповторяемость их синдромов. Множество синдромов обнаруживаемых ошибок может содержать одинаковые синдромы, однако оно на должно пересекаться с множеством синдромов исправляемых ошибок. Доказаны теоремы, позволящие строить указанные множества сигналов.

- 12 -

Теорема I. При четком кодовом расстоянии с! = (4 е0+ 2) ЮК с тремя ЗШ, определяемый условиями (5), (6) исправляет ошибки величиной ^Кв«, кратности , а при кодовом расстоянии с! = = (4 е0 +4) ошибки величиной |е(,1< е0 кратности могут быть исправлены, а оиибки величиной = ( +1) кратности 3 обнаружены.

Теорема 2. При нечетном кодовом расстоянии с! = (4е„+3) МВК с тремя ЗММ, определяемый условиями (5), (6) исправляет ошибки величиной |ес1« е0 кратности tíJ и ошибки величиной = ■= ( е0 +1) кратности £ в I, а при кодовом расстоянии с) = (4е„+5) ошибки величиной 1е;,1«е0 кратности -Ы 3 и ошибки величиной \е0+1) кратности = I могут быть исправлены, а ошибки величиной ( е0 +1) кратности t¿ 3 обнаружены.

Построенные согласно приеденных теорем множества позволяют производить анализ и декодирование принятых сигнальных конструкций МВК после регистрации всех ЗММ сигнальной конструкции. Значительного упрощения декодирующего и решающего устройств приемника можно добиться! производя декодирование и оценку качества приема по каждому из а ЗЪИ в отдельности. При атом для кавдого из П. ЗММ заранее определяются возможные разрешенные координаты, отличающиеся друт от друга на элементов Д . Величина с11 определяет возможности обнаружения и исправления смещений кавдого из ЗИЛ.

Получены аналитические выражения для мощности указанных множеств при ваяанных длительностях оигнальной конструкции гат0 , значении с1, и велич. ле 5 . Количество реализаций МВК с тремя ЗММ при данном способе кодирования определяется в соответствии с выражениями:

г/г.

9- четное

(х-д)Д ч , . //«-1^ (В)

С/мКг-рПТ-Л*-нечетное

Показано, что при одинаковой кодовом расстоянии множества сигналов о защитой ЗШ больше множества, определяемого выражениями (5) и (6).

В связи о тем, что в серийном оконечном оборудовании исполь-эуютоя разрядно-цифровые коды, то передача информации по каналу МВС возможна только при применении трансляторов кода. При этом возника-

ет проблема размножения ошибок при перекодировании. О вельс уменьшения ошибок данного вида в работе рассмотрен графический метод нахождения оптимального соответствия кодовых таблиц, основанный на построении графов МВК и РЦК и нахождению отражения графа МВК на граф РЦК.

Использование в МВО в качестве базовых элементов кода с длительностью меньше найквистовых ставит задачу оценки эффективности увеличения пропускной способности за счет сверхнайквистовой скорости передачи. В работе показано, что получаемое при этом приращение скорости передачи не достаточно для компенсации снижения качества.

О целью определения эффективности использования МВС на различных каналах проведены расчеты основных параметров систем о РОС, ис-пользувдих избыточные конструкции МВО, реализованные на интервале избыточных РЦК.

В третьей главе рассмотрены вопросы повышения точности и быстродействия систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и систем тактовой синхронизации (СТС) устройств'обмена информацией на базе МВС. Повышенные требования к системам синхронизации данных устройств обусловлены использованием в качестве единичного элемента передаваемой информации временного интервала Д с длительностью в несколько раз меньшей длительности, определяемой пределом Найквиста.

Предложены новые структуры и метода синтеза систем ФАПЧ о местными положительными обратными связями (МПОС). Структура устойчивой ФАПЧ с МПОС приведена на рис. 2. Здесь W{ (р ), VVj. (р ), Wj (р ) передаточные функции фазового детектора, фильтра нижних частот и подстраиваемого генератора соответственно, VV0c (р) и VVn(p) - передаточные функции МПОС и корректирующего эиена,устраняющего влияние на устойчивость систем, Чц (р ) и Чььи (р) - изображение фазы входного и выходного сигналов. Передаточная функция корректирующего звена, устраняющего влияние МПОС на устойчивость замкнутого контура определяется в соответствии с выражением:

Г W, (р)

При этом введение МПОС и корректирущего звена не изменяет корней характеристического уравнения исходной системы, а лишь вносит дополнительные корни, определяемые уравнением Foc (р) =0 (где Woc (р ) = Эос (р )/ гос (р )).

Разработана методика синтеза высокоточных систем ФАПЧ с И10С при полиновальных входных воздействиях, возникавших при слежении

• - 14 -

8а несущей. Повышение точности системы обеспечивается выбором параметров звена МПОО из условий повышения порядка астатизма. Передаточная функция звена МПОО, позволявшего устранить составляющую фазовой ошибки, определяемую частотой входного сигнала, представляется выражением:

WocCp)-d4^h. (Ю)

1 dip td,p*l

Предложена процедура синтеза быстродействующих систем ФАГИ с МПОО, когда пара;,в три звена МПОО синтезируются из условия минимума интегральной квадратичной оценки ¿Свл (+)], rfle'fo.Ct) -переходная ооставляицая фазовой ошибки системы. При этом звено МПОО представлено "ередаточной функцией

Woc(P>«iI^i- (Ш

Получены выражения для определения оптимальных параметров звена №00, мшшшзирущие интегральную квадратичную оценку качества. Определен эффективный диапазон дт, значений параметра vl при фиксированном вначении и., в котором введение №100 позволяет улучшить переходный процесо.

Рис.2

Применительно к ОТО получены аналитические выражения для оп-реденил основных характеристик ОТО через параметры используемых МВО. Погрешность синхронизации ОТО приемника МВО о вероятностью Р = 0,9995 не превышает 8наченил:

С ' ^ * V • S • N. • fc4r Г 3,5 f^^lf , (12)

Где fey- коэффициент нестабильности задающего генератора, N* - емкость цифрового фильтра (в проотейшем случае - реверсивного счетчика) , fej - коэффициент деления управляемого делителя частоты.

- 15 -

Максимальное время вхождения в синхронизм определяется в

соответствии с выражением:

= ■

Что*

где - параметр кодового рисунка, характеризующий чиоло З.И, приходящийся на интервал .

Время поддеряетшя синхронизма СТО, определяющее додуотпыое время "пропадания" сигнала на входе приемника определяется следующим образом:

V - • (14)

Показано, что при использовании МВС с длительностью jaзoвoгo элемента Л = 4,5©' допустимая величина погрешности ОТО может достигать 16$.

В четвертой главе описана система двухкратного уплотнения стартстопного цикла на базе 1.ВК, защищенная авторским свидетельством, и предложена реализация данной системы с помощью минро-ЭШ, рассмотрены принципы и предложены алгоритмы реализации процедур прямого и обратного перекодирования информации в системах обмена информацией на базе ЩЗС, предложен алгоритм декодирования принимаемых комбгаюций помехоустойчивого !.ШК с сшдрог.мым исправлением части огшбок для систем с РОС.

Все предложенные алгоритмы реализуются подпрограммами, написанными на языке ассемблера микропроцессора К18ЮЕ'1!86(8086).

В приложении I приведены результаты расчетов таблиц синдромов и кодовых множеств МВС с различными параметрами.

В приложении 2 рассмотрена методика синтеза линейных высококачественных автоматических систем по отклонению, основанная на совместном использовании принципа инвариантности и теории оптимального управления.

В приложении 3 приведены подпрограммы, реализующие алгоритмы работы основных узлов СИДИ на базе МВС, рассмотренные в четвертой главе.

В приложении 4 приведены акты о внедрении результатов исследований в народное хозяйство.

В приложении 5 приведен расчет потенциального экономического эффекта системы двухкратного уплотнения стартстопного цикла.

Основные результаты работы могут Сыть сведены к следующему:

I. Найдены условия и доказаны теоремы, определявшие параметры множеств избыточных МВК с позначной защитой и синдромным разделе-

- 16 -

ннеы исправляемых и обнаруживаемых ошибок.

2. Получены аналитические выражения для мощности множеств МВК о раздельной защитой отдельных ЗШ. Произведена оценка эффективности таких кодовых множеств.

3. Определены процедуры установления оптимального соответствия множеств ЫВК и РЦК, обеспечивающие минимизацию размножения ошибок при перекодировании.

4. Оинтезирована устойчивая замкнутая система ФАПЧ устройств обмена информацией с MI00. Проведен синтез передаточной функции звена обратной связи из условий повышения порядка аотатизма системы и минимизации интегральной оценки качества переходных процессов.

5. Определены параметры систем тактовой синхронизации устройств обмена информацией на базе МВО.

6. Разработаны алгоритмы работы системы двухкратного уплотне-" ния канала и адаптивной системы передачи с РОО, использующих МВС. Проведена программная реализация основных узлов данных систем.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Захарченко В.Н. Двухкратная стартстопно-синхронная система передачи дискретной информации. A.C.J4I5700I8, опубл. 07.07.1990 г. Б. И. J» 21.

2. Захарченко В.Н. Двухкратное уплотнение стартстопного цикла при сигналах .VBK // Организация автоматизированного контроля параметров приборов и устройств / Об. тез. докл. научно-технической .конф. - Киев, 1988, с. 49.

3. Захарченко В.Н. Эффективность многопозициошшх временных сигналов при иопользова'жи итеративных кодов // Повышение производительности, достоверности и универсальности контрольно-измерительных операций / Об.тез.докл. научно-технической конф. - Киев, 1988, с. 54.

4. Захарченко В.Н. Уменьшение спектра линейного цифрового сигНала систем о ИКМ // Применение вычислительной техники и математических методов в научных и экономических исследованиях / Об., тез. докл. научно-технической конф. - Киев, 1989, с. 240-241.

5. Захарченко В.Н. Особенности построения систем синхронизации в СЕД на базе МВО // Передача и обработка данных в оистемах управления I сетях <Ш / Об. тез. докл. научно-технического семинара.

- Киев, 1990, о. 52-53.

6. Дельгвдо Э.В., Захарченко В.Н., Духов O.D. Устройство программного преобразования первичного кода / Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. - Вып. 21 / Об. научных

- 17 -

трудов ОЭИО им. А.О.Попова. - Одесса, 1983, о. 64-65.

7. Захарченко В.Н., Ключинский В.И. Исследование эффективности использования многопозиционных бинарных кодов в системах ПД // Проблемы создания систем передачи данных общего пользования для крупных промышленных центров республики / Сб. тез.докл. научно-техничео-кой конф. - Киев, 1984, с. 145.

8. Арндт Олаф, Захарченко В.Н., Рейнбах П.О. Эффективность программной реализации циклических кодов // Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. - Вып. 22 / 06. научных трудов ОЭИО им. А.О.Попова. - Одесса, 1984, с. 28-29.

9. Захарченко В.Н., Рейнбах П.О. Моделирование на Э"1 дискретного канала передачи данных // Эффективность систем передачи информации / Сб. научных трудов ОЭИО им. А.О.Попова. - Одесса, 1987, с.30-32.

10. Захарченко В.Н., Ключинский В.И. Кодовое уплотнение старт-стояного цикла на базе многопозиционных временных сигналов // 7-я межотраслевая научно-техническая конференция по методам и средствам цифровой обработки информации / Об. тез. докл., 1988.

11. Стеклов A.B., Захарченко В.Н., Рейнбах П.О. Исследование методов синтеза систем фазовой синхронизации с положительной обратной связью. - 4.1: Методическое руководство, ОЭИО им. А.О.Попова. /

- Одесса, 1988.

12. Стеклов A.B.,-Захарченко В.Н., Рейнбах П.О. Исследование методов синтеза систем фазовой синхронизации с положительной обратной связью. - Ч. П //Методическое руководство, ОЭИО им. А.О.Попова.

- Одесса, 1988.

13. Захарченко В.Н., Рейнбах П.О. Программная реализация основных узлов систем передачи дискретной информации на микро-ЭВМ. - Киев: Знание, 1988. - 19 с.

14. Власенко A.A., Захарченко В.Н. Методика синтеза линейных высококачественных слстем по отклонению // Вопросы помехоустойчивости систем связи / Сб. научных трудов ОЭИО им. А.О.Попова. - Одесса, 1989, с. 56-61.

15. Захарченко В.Н., Рейнбах П.С. Методы программной реализации процедур' защиты от ошибок в микропроцессорных устройствах. -Киев: Знание, 1990. - 18 о.

16. Ззхарченко В.Н., Костенко H.H. Расчет параметров многопозиционных временных кодов: Методическое руководство / ОЭИО zm. а.О. Попова. - Одесса, 1990.

- 18 -

17. Клвчинокий В.И., Ольховский В.А., Захарченко В.Н. Адап-гжвяый дельта-кодек для локальной цифровой сети связи // Повышение производительности, достоверности и универсальности контрольно-измерительных операций / Сб. тез. докл. научно-технической конф.

- Киев, 1988, о. 57.

18. Бугай В.А., Цапенко О.В., Захарченко В.Н. Помехоустойчивость комбинированных систем при синусоидальной помехе Ц Об. научно-технический прогресс в медицине и биологии. - Т. 2 / Редакционно-издательокий отдел института кибернетики АН УССР им. В.М.Глушкова.

- Киев, 1968, о. 361-365.

19. Петров В.А., Титенхо Б.Ф., Захарченко В.Н., Дорожняк Б.Б. Опоообы повышения быстродействия систем фазовой автоподстройки частоты // Об. Техника средств связи: Оер. техника радиосвязи, 1991.

- Вид. I (в почати).