Программно-аппаратные средства для обработки сигналов и управления режимами в устройствах цифровых систем радиосвязи

Бояршинов, Михаил Анатольевич

Системы, сети и устройства телекоммуникаций

автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Программно-аппаратные средства для обработки сигналов и управления режимами в устройствах цифровых систем радиосвязи

кандидата технических наук: Бояршинов, Михаил Анатольевич
город: Ижевск
год: 2005
специальность ВАК РФ: 05.12.13

Диссертация по радиотехнике и связи на тему «Программно-аппаратные средства для обработки сигналов и управления режимами в устройствах цифровых систем радиосвязи»

Автореферат диссертации по теме "Программно-аппаратные средства для обработки сигналов и управления режимами в устройствах цифровых систем радиосвязи"

На правах рукописи

БОЯРШИНОВ Михаил Анатольевич

УДК 621.396

ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ И УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ В УСТРОЙСТВАХ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ РАДИОСВЯЗИ

Специальность 05.12.13 - «Системы, сети и устройства

телекоммуникаций»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск 2005

Работа выполнена в Ижевском государственном техническом университете (ИжГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, заслуженный

деятель науки Удмуртской Республики, профессор В.В. Хворенков

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Е.П. Петров, г. Киров; доктор технических наук, профессор А.И. Мурынов, г. Ижевск

Ведущая организация: Самарский отраслевой научно-

исследовательский институт радио (СОНИИР), г.Самара

Защита состоится 31 января 2006 г. в 14 часов

на заседании диссертационного совета К 212.065.01 в ИжГТУ по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ижевского государственного технического университета.

Автореферат разослан 27 декабря 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доц.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Главная задача систем радиосвязи - передача информации с высокой достоверностью и скоростью при снижении общего уровня затрат и эффективном использовании имеющихся ресурсов. На сегодняшний день для ее решения в основном используются цифровые методы.

Радиоканалы характеризуются достаточно высоким уровнем помех и шумов. Поэтому при проектировании радиосистем необходимо учитывать наличие источников помех (ИП) как естественного происхождения, так и организованных. Для повышения достоверности передачи информации применяют помехоустойчивое кодирование.

Вопросы оптимального приема сигналов на фоне шумов и помех подробно изучены в классических работах К. Шеннона, В.А. Котельникова, Р.Л. Страто-новича, Л.М. Финка, М.И. Пелехатого и многих других авторов. Теории и практике помехоустойчивого кодирования посвящены работы А.Д. Витерби, Л.Ф. Бородина, Р. Хемминга, Т. Кассами, Р. Блейхута. Однако по-прежнему актуальна задача разработки и применения оптимальных алгоритмов обработки для конкретных сигналов, кодов и структур сообщения.

Развитие микропроцессоров позволяет реализовать устройства обработки и формирования сигналов программным путем. Актуален поиск и обоснование решений, позволяющих осуществить такую реализацию наилучшим образом.

В современных цифровых системах радиосвязи (ЦСР) повышение помехоустойчивости и скрытности передачи во многом достигается за счет применения сложных широкополосных сигналов (ШПС). Одним из них является частотно-временной сигнал (ЧВС). Появляются все новые виды сигналов, каждый из которых имеет определенные достоинства. Методы расширения спектра и использование сложных сигналов в ЦСР рассмотрены в работах Н.Т. Петровича, Л.Е. Варакина, В.И. Борисова, Дж.Д. Прокиса, Ю.С. Шинакова.

Ввиду сложных структур используемых сообщений и сигналов алгоритмы обработки их элементов должны быть легко реализуемыми и экономичными, т.к. они используются многократно при обработке на более высоких структурных уровнях. Оптимальные алгоритмы обработки сигналов (АОС) экономичностью не отличаются. Кроме того, они требуют знания вероятностных характеристик источника сообщений и канала связи (КС). Актуален поиск квазиоптимальных алгоритмов, позволяющих решить отмеченные проблемы. Необходимо определить условия, при которых квазиоптимальные алгоритмы обеспечивают результаты, сравнимые с оптимальными алгоритмами.

Большое разнообразие сигналов, наличие старого парка аппаратуры, необходимость совместимости различных систем связи, а также возможность формирования сигналов программным путем привели к тому, что характерной особенностью многих радиостанций в современных ЦСР является многорежим-ность. Появляется задача эффективного выбора режима работы для конкретного сеанса связи. Более того, актуальна задача управления режимами работы в течение сеанса связи для адаптации к условиям р 1б&?6 й'Ь&фектнвного использования функциональных возможностей аппарату ры. I

С " :

Задача управления рабочими параметрами и режимами актуальна, например, при пакетной передаче информации, когда желательно оперативно изменять частоту, мощность, скорость передачи, длину пакета, а возможно, вид модуляции и кодирования в зависимости от условий работы.

Для решения задачи управления требуется оценка качества КС и принимаемой информации. Задачи управления и оценивания решаются различными методами. В работах Э. Сейджа, Д. Снайдера, Дж. Медича для этих целей используется аппарат уравнений состояний. Оптимальному оцениванию сигналов в ЦСР с учетом комплекса различных факторов, в частности несовершенства аппаратурной реализации, много внимания уделено в работах Е.А. Голубева и И.З. Климова, но в них не рассматриваются вопросы управления режимами.

В большинстве известных работ не уделяется внимание конфликтным ситуациям, которые возникают при управлении процессом передачи. В явном виде не учитывается возможность смены режима работы ЦСР и ИП в ходе сеанса связи. Формализовать описание конфликтов позволяет теория игр. Вопросы использования теории игр в экономике и технике изложены в работах Г.Н. Дюбина, В.Г. Суздаля, H.H. Воробьева, Э. Мулена. Применительно к радиотехнике теория игр рассматривается в работах В.К. Маригодова, В.Ф. Крапивина, В.Г. Радзиевского, A.A. Сироты. Однако теория игр используется в основном для решения задачи борьбы с помехами за счет их режекции, а не для управления режимами работы.

Практическая реализация предлагаемых решений делает необходимым разработку соответствующих программно-аппаратных средств. Необходимы также средства проверки и отладки разрабатываемых устройств и средства моделирования процессов в ЦСР.

Цель работы: разработка и научное обоснование технических и методических решений, направленных на эффективное использование ресурсов корреспондентских радиостанций, функционирующих в условиях сложной изменяющейся помеховой обстановки.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

- разработка и исследование математической модели ЦСР, которая учитывает наличие различного рода помех и шумов, нестационарность КС и управление режимами работы (УРР) ЦСР;

- разработка на основе теоретико-игрового подхода методики формирования стратегии УРР ЦСР при наличии противодействующего ей ИП;

- анализ эффективности использования теоретико-игрового подхода при формировании стратегии УРР ЦСР по сравнению со случайным их выбором;

- разработка, исследование и сравнительный анализ оптимальных и квазиоптимальных АОС, в том числе исследование влияния на результаты их работы отклонения распределений вероятности, используемых при принятии решений, от реальных распределений;

- определение условий, при которых квазиоптимальные АОС, обеспечивают результаты аналогичные или близкие оптимальным алгоритмам;

- практическая реализация и внедрение предложенных решений в виде программно-аппаратных средств корреспондентских КВ радиостанций;

- разработка для проверки предложенных решений программно-аппаратных средств проверки и отладки разрабатываемых устройств и средств моделирования процессов в ЦСР.

Объектом исследования являются: ЦСР, работающая в сложной, быстро изменяющейся помеховой обстановке, возможно при наличии радиоэлектронного противодействия; входящие в ее состав корреспондентские радиостанции, характеризующиеся относительной ограниченностью вычислительных, аппаратурных и энергетических ресурсов; устройства обработки сигналов; управление режимами работы; устройства для контроля качества КС; средства моделирования и отладки.

Предметом исследования являются: математическая модель ЦСР, оптимальные и квазиоптимальные по критерию максимума апостериорной вероятности (MAB) АОС, методика формирования стратегии УРР ЦСР, алгоритмы моделирования сигналов и процессов в ЦСР, способы реализации предложенных алгоритмов и устройств в разрабатываемых средствах связи.

Методы исследования. В работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследования.

При теоретических исследованиях использовались элементы теории вероятности, математический аппарат абстрактной алгебры и теории конечных матричных антагонистических игр, аппарат стохастических разностных уравнений в пространстве состояний, методы линейного программирования, теория кодирования, методы статистической радиотехники.

Экспериментальные исследования проводились путем имитационного моделирования процесса обработки принимаемой информации и натурных испытаний макетов, опытных и серийных образцов изделий, в которых реализованы результаты диссертационной работы. При этом проводились лабораторные испытания, испытания в местном эфире и на трассах до нескольких тысяч километров. При обработке результатов использовались элементы теории вероятности и математической статистики.

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и сделанных выводов подтверждены сопоставлением разработанной математической модели с известными моделями при соответствующих допущениях, идентичностью результатов, полученных расчетным путем и методами имитационного моделирования для разработанных АОС, экспериментальной проверкой и внедрением результатов исследований в серийные изделия.

Математические модели и алгоритмы, предложенные в работе, основаны на фундаментальных положениях теории вероятности, теории игр, статистической радиотехники и информатики.

Работоспособность, техническая новизна и практическая полезность разработанных устройств обработки принимаемых сигналов и контроля качества КС подтверждена четырьмя авторскими свидетельствами на изобретения. Достоверность полученных результатов подтверждена также государственными испытаниями и опытом эксплуатации серийно выпускаемых радиостанций

«Р-353С», «Р-353СМ», «Р-353СП», «Р-353СПМ», «Маковка-1», в программном обеспечении которых реализованы результаты работы.

На защиту выносятся теоретические разработки и научно обоснованные технические решения, внедрение которых во многом определило построение тракта обработки ряда корреспондентских КВ радиостанций и позволяет формировать их стратегию УРР, в том числе:

- математическая модель ЦСР, которая учитывает наличие различного рода шумов и помех, нестационарность КС и УРР ЦСР;

- решение на основе математического аппарата матричных антагонистических игр задачи формирования стратегии УРР ЦСР с целью получения максимального гарантированного выигрыша для случая, когда ЦСР и ИП имеют ограниченный набор режимов и можно определить количественную оценку выигрыша для всех их сочетаний;

- исследование и сравнительный анализ оптимальных и квазиоптимальных по критерию MAB АОС для кодов с постоянным весом, разработанных на основе предложенной модели;

- структурные схемы оригинальных устройств цикловой синхронизации, декодирования, контроля качества КС, предназначенных для приема ЧВС;

- аппаратно-программный комплекс для моделирования сложных сигналов в условиях замираний и аддитивных помех, в том числе оригинальный алгоритм моделирования замирающего сигнала;

- научно обоснованные технические решения, обеспечившие программную реализацию разработанных устройств и алгоритмов в ряде корреспондентских КВ радиостанций.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель ЦСР, которая учитывает множество различных ошибок и помех, нестационарность КС и управление режимами работы;

- предложена методика формирования стратегии УРР ЦСР на основе математического аппарата матричных антагонистических игр;

- разработан оптимальный по критерию MAB алгоритм обработки сигнала, учитывающий нестационарность КС и УРР ЦСР;

- проведено научное обоснование применения в корреспондентских радиостанциях квазиоптимальных АОС, учитывающих структурные особенности используемых сигналов;

- разработан оригинальный алгоритм моделирования замирающего сигнала, учитывающий как случайный характер распределения значений отсчетов сигнала, так и корреляцию между соседними отсчетами.

Практическую ценность представляют:

- предложенная математическая модель ЦСР;

- результаты исследования предложенной модели, позволяющие сократить объем исходных данных и расчетов;

- методика формирования стратегии УРР ЦСР;

- разработанные АОС, а также выводы сравнительного анализа, показывающие преимущества и недостатки рассмотренных алгоритмов и условия, при

которых оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы обеспечивают равные результаты;

- программные и аппаратные средства, позволяющие формировать стратегию УРР, синтезировать АОС и проверять их работоспособность на стадии проектирования и в составе изделия;

- разработанные оригинальные структурные схемы устройств цикловой синхронизации и декодирования сообщений, передаваемых ЧВС, в которых реализованы предложенные квазиоптимальные АОС, при этом декодирование реализовано как декодирование в целом;

- разработанные оригинальные структурные схемы устройств для контроля качества КС, которые для определения местоположения ошибок используют структурные особенности ЧВС;

- технические решения, позволившие осуществить программную реализацию предложенных алгоритмов в корреспондентских КВ радиостанциях.

Реализация и внедрение работы. Результаты работы использовались на ОАО «Сарапульский радиозавод» и в учебном процессе Ижевского государственного технического университета в лекционных курсах «Основы теории систем связи с подвижными объектами», «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС».

Диссертационная работа основана на результатах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных по постановлению Правительства РФ, приказам Министерства промышленности средств связи СССР, по планам НИОКР Министерства образования РФ, научно-технической программе «Промышленные технологии» (раздел «Электроника», подраздел «Применение микропроцессорной техники»), научно-технической программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (подпрограмма «Электроника», раздел «Радиоэлектронные компоненты и устройства»).

Подавляющее большинство результатов диссертационной работы получено в ходе разработки серийно выпускавшихся и выпускаемых в настоящее время радиостанций «Р-353С», «Р-353СМ», «Р353-СП», «Р353-СПМ», «Маковка-1». Серийный выпуск радиостанции «Маковка-1», последней из этого ряда, начат в 2004 г. Результаты, представленные в работе, использовались при разработке программного обеспечения и алгоритмов работы перечисленных радиостанций: программных декодеров, кодеров, устройств синхронизации, интерфейсов оператора, алгоритмов управления и программного обеспечения автоматических сеансов.

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертационной работы обсуждались на научно-технической конференции «Приборостроение в XXI веке» (Ижевск, ИжГТУ, 2004 г.); военно-научных конференциях (Москва, 2002 и 2004 гг.); IV Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (Ижевск, ИжГТУ, 2003 г.), IV Международной научно-технической конференции «Электроника и информатика-2002» (Москва, МИЭТ, 2002 г.); XXXI и XXXII научно-технических конференциях ИжГТУ (Ижевск, 1998 й

2000 гг.); 54-й научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 1999 г.); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем» (Пенза, ПГТУ, 1998 и 1997 гг.); Международной научно-технической конференции «Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности» (Ижевск, ИжГТУ, 1997 г.); научно-технической конференции «Ученые ИжГТУ - производству» (Ижевск, 1996 г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Конструктивно-технологическое обеспечение качества микро- и радиоэлектронной аппаратуры при проектировании и в производстве» (Ижевск, 1988 г.); Республиканской научно-практической конференции «Молодежь Удмуртии - ускорению научно-технического прогресса» (Ижевск, 1987 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 39 научных работ, в том числе 2 статьи в научно-технических журналах, одна из них в центральной печати, 15 тезисов докладов на всесоюзных, российских и международных научно-технических конференциях и семинарах. Новизна технических решений, предложенных автором, защищена 4 авторскими свидетельствами СССР на изобретения.

Структура и объем диссертации

Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение, изложенные на 162 страницах машинописного текста. В работу включены 42 рисунка, 16 таблиц, список литературы из 148 наименований и 2 приложения.

Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач работы, основные положения, выносимые на защиту, и определяет содержание и методы выполнения работы.

Первая глава посвящена разработке математической модели ЦСР. Анализ процессов в ЦСР показал, что сигналы и помехи при использовании блочных кодов целесообразно описывать на конечных алгебраических структурах, таких как группы. Возникновение ошибок, независимо от их природы, удобно представлять как трансформацию кодовых векторов:

(У\,У2>->Уп) = (хиХ2,...,х„)®(е1,е2,...,е„), хпе„у1еСР( 2) , (1) где х„ е„ у, - элементы векторов: входного кодового X, ошибок Ё, выходного кодового или наблюдения К; Ф - операция поразрядного сложения по модулю два; 2) - поле Галуа 2-го порядка, т.е. рассматриваются двоичные системы.

Ввиду стохастического характера процессов в ЦСР при их описании необходимо использовать распределения вероятностей. Различный характер ошибок учитывается видом распределения вероятностей вектора Ё и его изменением во времени. Распределение вероятностей наблюдаемого вектора определяется сверткой распределений вероятностей входного вектора и вектора ошибок. Вероятность наблюденияреализации вектора У в к-й момент времени равна

где ® - групповая операция над номерами векторов. Задать ее можно таблицей

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

(2)

Келли. Она обозначает, что, например, при длине векторов и=3 для трансформации вектора Х2 = (010) в вектор ?6 =(110) требуется воздействие ¿'4 = (100).

На основе выбранного представления сигналов и помех разработана математическая модель ЦСР в виде разностных уравнений в пространстве состояний. Стохастический характер процессов отображается заданием исходных распределений и матриц переходных вероятностей.

Особенностью многих современных ЦСР является возможность смены режима работы во время сеанса связи с целью адаптации к условиям работы. Если ИП - постановщик организованных помех, то он тоже может изменять режим работы. Часто и среду распространения удобно представлять «разумным противником». Для отображения этого в явном виде в модель введено уравнение состояния ИП, векторы состояния, ошибок и управления ИП, выделен информационный вектор ЦСР. Определены требования и наложены ограничения на формат векторов. Сформулированы допущения и ограничения, при которых справедлива модель.

Система уравнений, описывающих ЦСР, выглядит следующим образом: Х(к +1) = А(к +1, к) ■ 7(к) Ф В(к + 1,к)-0 (к),

fV(k +1) = D(k +1, к) • Ё(к) © F(k +1 , А) • V{k), (3)

Y(k + \)= X(k + \)®W(k + \),

X - входной вектор (вектор состояния ЦСР); Y - выходной вектор (вектор наблюдения системы); W - вектор состояния ИП; 7 - информационный вектор, отображающий непосредственно передаваемое сообщение; Ё - вектор ошибок; U - вектор управления ЦСР; V - вектор управления ИП (операторам ЦСР для управления недоступен); А - переходная матрица состояния источника сообщения; В - переходная матрица управляющего воздействия ЦСР; D - переходная матрица генератора ошибок ИП; F - переходная матрица управляющего воздействия ИП; к - текущий момент времени; Ф - групповая операция, считаем, что это поразрядное сложение по модулю 2; X, W, 7, Ё, U, V е Gn; G„ - группа.

Модель справедлива при следующих допущениях и ограничениях:

1. Векторы X,W,1,E,U,V являются векторами длины и. Они представляют буквы конечного алфавита.

2. В любой момент можно определить распределения вероятностей векторов 1,Ё,0,У как произведение соответствующей матрицы переходных вероятностей ПА, Пв, IJf, По на распределение вероятностей в предыдущий момент времени. Должны быть заданы распределения в момент к=0.

3. ЦСР и ИП имеют конечное множество режимов (чистых стратегий) работы: ЦСР - Su=2r; ИП - Sv = 21. Каждому режиму соответствует разрешенная реализация векторов 0 и V.

4. Векторы модели должны иметь следующий формат

m+rrly2" I '

U: 0102...0Я1«1и2..л,0102...0/, V: 0,0J...0BWv1»2...»(, (4)

I :x{x2...xm0fi2...0r+l, E:ele2...em+r0fi2...0l,

n = m + r + I, хе {0,1}, и е {0,1}, ее {0,1}, ve{0,l}.

Векторы, описывающие ЦСР, состоят из блоков информационных (х1х2-хт) и управляющих (|/]М2...иг) символов, описывающие ИП - из блоков символов ошибок (е^з—в/я+г) и управляющих символов . Нулевые блоки добав-

лены для формализации описания. Когда по каналу связи передаются только информационные символы, формат векторов следующий

X :х1х2..л„и]и2..л11.0,02...0,, (Р :е,е2..лт0,02...0гу1у2...г/, О:010г...0яи1и2..м,0102...01, ^:0,02...0и+г^2...у/, (5)

/ :дг,дг2..^га0,02...0г+/, Ё :е1е2..£т0102...0,.+1.

Длина вектора ¥ в этом случае т.

5. Соблюдение формата векторов обеспечивается видом матриц переходных вероятностей. Запрещенные реализации векторов имеют нулевую вероятность.

6. Должен быть задан набор матриц Яр, характеризующих состояние канала связи, для различных сочетаний разрешенных реализаций векторов 0 и V. Таким образом, генератор ошибок представляется в виде набора составляющих его элементарных генераторов. Выбор и подключение одного из них определяется состоянием векторов 0 и V.

Структурная схема модели, учитывающей нестационарность КС, различного рода помехи, возможность изменения режима работы ИП и УРР ЦСР представлена на рис. 1.

Ключи отображают то, что смена режимов происходит не на каждом цикле. Между сменой режимов В=1, ^=1. Пв и ПР равны единичным матрицам.

В заключительном разделе главы показано, при каких условиях предложенная модель сводится к известным моделям, что доказывает ее достоверность. Рассмотрены возможности сокращения размерности матриц переходных вероятностей. Предложены модификации записи уравнений и векторов модели, позволяющие сократить объем исходных данных и расчетов.

Во второй главе разработаны оптимальные и квазиоптимальные АОС. Определим вероятность правильного приема как

= !/>[*,]• (6)

где р\х^\ - вероятность передачи вектора X,; р\х,¡Х1 ] - вероятность принятия решения о приеме вектора Х{ при передаче вектора X/; / принадлежит множеству разрешенных номеров кодового вектора.

Кл. I и 2 переключаются в пол. 2 на 1 цикл черезЬкМ циклов после предыдущего переключения;

х - блок задержки на цикл Рис. 1 Структурная схема модели ЦСР

В результате ряда преобразований формул (6) и Байеса с учетом, что p\fjlx\=p\ßi®X получены оптимальное по критерию MAB правило принятия решения (7) и формула для оценки вероятности правильного приема (8) для стационарного канала при отсутствии управления. При наблюдении вектора

принимается решение о приеме вектора X,, если

p[^\p[e,®j\>p[Xi\p[e,®j] для всех/*/ ; (7)

2п -1

Рпп= I тах{р[*, ]•/>[£,eJ . (8)

j=о '

Доказано, что при определенных условиях оптимальный по критерию MAB алгоритм (Алгоритм 1), основанный на правиле принятия решения (7), сводится к более простым квазиоптимальным алгоритмам:

а) при равномерном распределении вероятности передачи разрешенных кодовых векторов - к поиску максимума вероятности вектора ошибки, трансформирующего разрешенный кодовый вектор в наблюдаемый на приемном конце (Алгоритм 2);

б) при убывании вероятности появления вектора ошибки с ростом его веса и соблюдении предыдущего условия - к поиску максимума числа совпадающих символов наблюдаемого на приемном конце вектора с символами разрешенных кодовых векторов (Алгоритм 3); частным случаем КС, в котором выполняется данное условие, является двоичный симметричный канал без памяти (ДСК);

в) для кодов с постоянным весом при соблюдении предыдущих условий достаточно сравнивать символы только в позициях, в которых у разрешенных кодовых векторов расположены единицы или наоборот нули (Алгоритм 4).

Интерес к Алгоритму 4 вызван тем, что в рассматриваемых в работе радиостанциях используются ЧВС, которые предопределяют постоянство веса кодовых слов. Для всех алгоритмов получены правила принятия решения и формулы вероятностей правильного и ошибочного приема, в том числе для систем типа М+1, в которых вводится порог принятия решения. В общем виде формулы для вычисления вероятности правильного приема можно представить как 2"-i , . , , [ 1, если i удовлетворяет правилу

Рпп = z X J' P[Ei®j J, где KtJ = | принятия решения; (9)

7=0 1 [ 0 в остальных случаях.

Аналогичные формулы и правила принятия решения (10) получены для нестационарного канала:

li*ArdPVd(k)]] X [¿Dsd P[Ed(k)]] > [fxAgdP[Id(k)}] x if *D/d P[Ed(k)]] ü0) d=0 d=0 d=0 d-0 v ' для всех g * г при Y (k + 1) = Y,, f = g®l, s = r®l, r,s,l,g,fe [0..2"],

лArd, nUsä - элементы матриц переходных вероятностей информационного вектора и вектора ошибок, отображающие вероятность перехода из состояния d на к-м шаге в г и s соответственно на ¿+1-м шаге.

Проведено исследование предложенных алгоритмов для двух кодов с постоянным весом - Коды 1 (п=4) и 3 (и=16) и кода Хэмминга (7,4) - Код 2. Для кода Хэмминга предложенные алгоритмы сравнивались также с синдромным декодированием (Алгоритм 5). Результаты расчетов и моделирования подтвердили выводы об условиях соответствия алгоритмов. Справедливость выводов подтверждается и тем, что идентичные результаты получены двумя различными методами: расчетным путем и имитационным моделированием.

Ниже приведены некоторые из полученных результатов. Видно (рис. 2, табл. 1, 2), что оптимальный Алгоритм 1 при нарушении условий соответствия алгоритмов обеспечивает наилучшие результаты. При выполнении условий результаты работы алгоритмов равны (табл. 1), а кривые сливаются (рис. 3). Исключение Алгоритм 4, который к коду Хэмминга неприменим. В обозначении вероятности правильного приема РИпп, N - номер алгоритма; -ю - вес вектора ошибок.

Таблица 1

Расчёт вероятности правильного приёма и» > Л! для Кода 1 при равномерном распределе-

Р21М, •«

к к X РЗоп , □ а □ 04

Р5пп,

1 ь.

1 [

0 1 0 2 0 2 0.4 0 1

Рис. 2 Зависимость вероятности правильного приёма от вероятности ошибки в символе. Алгоритмы 1, 2,3, 5. Код 2

(Имитационное моделирование Распределение вектора X неравномерное, модель канала - ДСК)

т 0 1 2 3 4

р\Ё(п = т)\ 0,57 0,04 0,03 0,02 0,01

Алгоритм 1 2 3 4

Рпп 0,675 0,675 0,675 0,675

т 0 1 2 3 4

/>[£(«/ = т) 0,57 0,02 0,03 0,04 0,01

Алгоритм 1 2 3 4

Рпп 0,675 0,675 0,645 0,645

Таблица 2

Расчёт вероятности правильного приёма для Кода 1 при распределениях векторов Е и X, заданных произвольно

т 0 1 2 3 4

Р £(н> = т)I 0,28 0,04 0,05 0,06 0,02

Р[Х] 0,4$ 0,15 0,35 0,05

Рпп Р1пп Р2пп РЗпп Р5пп

0,560 0,445 0,415 0,415

Рис. 3 Зависимость вероятности правильного приема от вероятности ошибки в Оптимальные алгоритмы использу-символе. Алгоритмы 1-4, Код 2 ют распределения вероятностей, дос-(Расчет. Распределение вектора X равномерное, товерную оценку которых непосредст-

модель канала - ДСК) венно во время приема получить за-

труднительно. Поэтому исследовано влияние отклонений реальных распределений вероятностей от распределений, используемых при принятии решения.

Исследования показали сильное влияние подобных отклонений на работу оптимального алгоритма. Во многих случаях он начинает проигрывать квазиоптимальным Алгоритмам 3 и 4, которым распределения вероятностей для

принятия решения не требуются, хотя качество их работы зависит от указанных распределений. Значительные отклонения реальных вероятностей от используемых могут привести к полной неработоспособности оптимальных алгоритмов, когда простое угадывание дает лучшие результаты.

Аналогичные результаты получены при использовании правила (10) (Алгоритм 6). Применение его позволяет получить незначительный выигрыш даже по сравнению с Алгоритмом 1. Однако отклонения используемых параметров КС и источника сообщений от реальных приводят к его проигрышу квазиоптимальным алгоритмам (рис. 4).

Дополнительное достоинство квазиоптимальных алгоритмов - снижение вычислительных затрат в 2... 10 раз и объема исходных данных на несколько порядков по сравнению с оптимальным алгоритмом. Операции умножения с плавающей точкой заменяются операциями сдвигов и инкремента. Исходными данными оптимального алгоритма являются массивы зещественных чисел размера 2", где п - длина кодового вектора; квазиоптимального - массивы целых чисел размера К, где К- число символов в кодовом алфавите. Поэтому при практической реализации тракта обработки следует использовать квазиоптимальные алгоритмы. Оптимальные алгоритмы должны использоваться для оценки верхней достижимой границы вероятности правильного приема на стадии разработки.

В третьей главе решается задача формирования стратегии УРР ЦСР. Получены правило принятия решения (11) и соответствующая ему формула для вероятности правильного приема, которые учитывают возможность изменения режима работы ИП и управление режимами работы ЦСР.

\j-\rd<*>]}* I {1 +и)яГЛ*)]}х

* 1Ж(*)]*21 ■ ПЪ Шь(к)РЛЩ *

[се./ </=0 ]

* пЬт | =< г 11 утРЛ*»} х

[сёу </=0 ]

для всех $ * г при наблюдении У (А +1) = К/ , / = г = э®1, /,£,/,г,4е[0..2"-1], 1,Ье/,

0(к + 1) = О,, и{к)-иь - известны, Р[и(к + \) = 01] = \, Р[0(к) = 0Ь] = 1.

Формула (11) требует определения порядка смены реализаций вектора управления ЦСР V, т.е. формирования стратегии УРР. Показано, что процесс

л к л

Рис. 4 Изменение вероятности правильного приема для Алгоритмов 1-4,6 при отклонении параметров источника сообщений и КС от используемых при принятии решения

передачи информации в ЦСР при наличии противодействующего ей источника помех можно представить как конфликт между ними. Когда ЦСР и ИП имеют конечный набор режимов работы и можно указать количественные оценки ситуаций, соответствующие всем сочетаниям режимов, формализовать описание конфликта позволяет аппарат конечных матричных антагонистических игр.

При отмеченных допущениях процесс передачи может быть описан в виде игры Г = < Я, S„, Sw >, где S„ - множество режимов работы (чистых стратегий) ЦСР, Sw - множество режимов работы ИП; Я- функция выигрыша ЦСР.

Если матрица выигрышей имеет седловую точку, для которой справедливо

шах min hy = min max h,j = hl0j . (12)

I J ) t

то (iojo) является ситуацией равновесия в чистых стратегиях. При наличии сед-ловой точки решение игры очевидно. Игрокам невыгодно отклоняться от этой ситуации. Чтобы обеспечить себе максимальный гарантированный выигрыш, ЦСР должна следовать максиминной чистой стратегии. Значение игры будет равно у(Г) = А/оУо.

Но обычно ситуации равновесия в чистых стратегиях не существует, поэтому игрокам следует применять смешанные стратегии, т.е. определить распределение вероятностей на множестве чистых стратегий, а затем предоставить выбор случайному механизму. В результате переходим к смешанному расширению игры:

гс=< #с, suc, Swc> , где (13)

Suc=i^uc=(.PuO.-Pud-0, Pul * 0. « = 0,1.....d-ll

s„c = = (Pw0--Pwq-\), Рщ * J = .....Я~Ц (14)

d-1

= LL Pui Pwjhy, ZPu/ = lpwj =

i j 1=0 j=0

Suc = (Puo,Puh-,Pud~\), swc = (pvbpvi, ...,pwq-i) - смешанные стратегии ЦСР и ИП; PuhPwj - вероятности выбора ЦСР й и ИП j-й чистой стратегии, т.е. режима.

Согласно теореме фон Неймана о минимаксе смешанное расширение конечной игры всегда имеет ситуацию равновесия. Решением игры будет тройка (i^, j*c, v), где s*m и - максиминная и минимаксная смешанные стратегии ЦСР и ИП соответственно. Для решения сложных игр следует использовать методы линейного программирования, например симплекс-метод.

Применение смешанных стратегий превращает процесс игры в случайное испытание. Отказываясь от применения только чистых стратегий, игрок отказывается от заведомо гарантированного результата. Он старается максимизировать гарантированное математическое ожидание своего выигрыша. Теория игр позволяет определить стратегию, выбрав которую, игрок независимо от выбора стратегии противником получит математическое ожидание выигрыша не ниже определенного значения (рис. 5). Причем из всех таких стратегий будет выбрана стратегия с максимальным гарантированным значением.

Основные проблемы при использовании теории игр возникают при задании матрицы выигрышей для конкретной ситуации. Предлагается в качестве ее элементов взять вероятность правильного приема кодовых слов. В рассматри-

ваемых системах они называются буквами. Этот параметр может быть статистически оценен на практике по числу недекодированных букв в радиограмме. Введя нормирующие коэффициенты при формировании элементов матрицы, можно учесть комплекс факторов, влияющих на показатели работы ЦСР, в том числе затраты, связанные с изменением режима работы. Под затратами понимается изменение мощности, потеря времени, сбои синхронизации и т.п.

Получено решение игры и определены смешанные стратегии ЦСР и ИП для матриц выигрышей различной размерности. Проведено исследование игр, описываемых матрицами выигрышей вида

н-\ри

р\ г

Р22

H1 =

l/N PI Р2

Р\ 1/ЛГ Р1

Р2

Р\ 1/N

H 2 =

\/N Р2 РЗ

Р1

1/N РЗ

Р\ Р2 X/N

,(15)

которые отображают ряд реальных ситуаций. Например, считаем, что ЦСР противодействует постановщик организованных помех. ЦСР может работать в двух (матрица Я) или трех (матрицы Я1 и Н2) частотных диапазонах. Если в момент начала передачи радиограммы постановщик помех анализирует рабочий диапазон ЦСР, то он ставит помеху и ЦСР не удается передать информацию. Если анализируется другой диапазон, то постановщик не успевает поставить помеху.

Р\\, Р12, Р2\, Р22, Р\, Р2, РЗ - вероятности правильного приема буквы при соответствующем выборе режимов ЦСР и ИП. Режим в данном случае -выбор диапазона. N- число разрешенных кодовых комбинаций. Элемент 1 /N соответствует поражению рабочей частоты и принятию решения простым угадыванием. Р\ матрицы Я/ - случаю, когда рабочая частота не поражена, но ИП работает в соседнем диапазоне и влияет на работу ЦСР. Р2 - ИП не влияет на работу ЦСР. Считаем, что MN< Р\ <Р2 <РЗ. Матрицы Я и Н2 отображают ситуацию, когда прохождение радиоволн и уровень шумов на каждой из допустимых частот различны, а влияние ИП сказывается только при поражении рабочей частоты.

Можно привести и другие ситуации, описываемые данными матрицами. Например, считать, что выбор режима ЦСР - это выбор определенного вида модуляции. Или, когда многие радиосредства пытаются работать на наилучших частотах и создают помехи друг другу, считать, что ИП - это «разумная среда», которая выбирает режим: первый - помехи включены, второй - нет.

На рис. 5 представлены результаты игры, описываемой матрицей Я. Выбрав оптимальную стратегию plопт, ЦСР гарантирует себе определенный выигрыш, в данном случае -математическое ожидание вероятности правильного приема буквы. Отметим, что в половине ситуаций, которые учитывались при вычислении выигрыша, эта вероятность равна нулю (PI 1 =0, Р22=0).

1 0,8 0,6 0,4 0,2 о

pi»

—-О 0,2

- -

0,4 0,6 Р2

Рис. 5 Зависимости выигрыша ЦСР от выбранных ею и источником помех стратегий. Матрица Н

(р1, р2 - вероятности выбора ЦСР и ИП 1-го режима;

Р\ 1=0, Р12=0,9995, Р21=0,8736, Р22=0)

Р11 и Р22 соответствуют выбору игроками одинакового диапазона. Если ИП отступает от оптимальной стратегии, можно изменить стратегию ЦСР и увеличить выигрыш. Крайний случай - работа ЦСР и ИП в разных диапазонах все время (р 1=0, р2=1).

Для этой же игры проведено имитационное моделирование периода работы ЦСР. Имитировалось проведение по 100 сеансов для различных сочетаний стратегий ЦСР и ИП. Результат оценивался по количеству сеансов, в которых информация была доставлена с допустимым процентом ошибок. Выбор оптимальной стратегии обеспечивает определенный уровень исправного действия радиолинии. Отступление от оптимальной стратегии может привести к резкому снижению показателей успешной работы, если это использует противник.

Проведен сравнительный анализ использования теоретико-игрового подхода с равновероятным случайным выбором режимов (матрицы Н1 и Н2). Исследовались ситуации: VI, когда оба игрока выбирают стратегию работы с позиции теории игр; - ЦСР использует теорию игр, а ИП выбирает режим равновероятно; уЗ - ситуация противоположная у2; у4 - оба выбирают режим равновероятно.___

«мл

ио пчм

Рис. 7. Зависимость значения игры от вероятности РЗ. Матрица Н2

Рис. 6. Зависимость значения игры от вероятности Р1, Матрица Н1

Результаты расчетов (рис. 6 и 7) показывают, что наиболее выигрышна для ЦСР ситуация \2, когда она использует теоретико-игровой подход, а источник помех выбирает режимы равновероятно. Противоположная ситуация оказывается для ЦСР наихудшей. Разница выигрыша доходит до 25 % от выигрыша в ситуации х2. Следовательно, применение теории игр при формировании стратегии УРР ЦСР позволяет, добиться улучшения технических характеристик и оценить возможность успешной работы в сложной помеховой обстановке.

В четвертой главе рассматриваются практическая реализация предложенных решений в виде программно-аппаратных средств, средства проверки и отладки разрабатываемых устройств, устройства для контроля качества КС.

Результаты работы реализованы в серийных переносимых КВ корреспондентских радиостанциях: «Р-353С», «Р-353СМ», «Р-353СП», «Р-353СПМ», «Маковка-1». Они использовались при разработке программных декодеров и кодеров, при разработке программного обеспечения для проведения сеансов связи в автоматических режимах, а также при создании средств проверки и отладки. Многочисленные испытания и опыт эксплуатации указанных радиостанций подтверждают эффективность выбранных решений.

Перечисленные радиостанции являются многорежимными, т.к. при их разработке требовалось обеспечить совместимость с имеющимся парком аппаратуры и ввести новые режимы работы. Многорежимность приводит к необходимости конфигурирования режимов, выработки оптимальной стратегии использования режимов, разработки удобных алгоритмов работы оператора, проведения сеансов связи в автоматических режимах.

В указанных радиостанциях одним из основных режимов является прием ЧВС, или иначе дискретных частотных (ДЧ) сигналов. Используются частотно-временные матрицы первого порядка. Кодирование минимального элемента сообщения (буквы) производится сочетанием из 8 матриц. ЧВС предопределяет постоянный вес кодовых слов (букв). Отличительная особенностью перечисленных радиостанций - необходимость работы в реальном времени при сравнительно ограниченных ресурсах. Поэтому при построении устройств обработки использованы квазиоптимальные алгоритмы.

На рис. 8 представлена разработанная структурная схема устройства цикловой синхронизации, защищенная авторским свидетельством.

В этом устройстве на каждом такте производится декодирование в соответствии с Алгоритмом 3 или 4. Полученные количества признаков декодированных букв для каждого такта накапливаются в накопителях 3. Блоки 6 и 7 вырабатывают разность максимального и второго по величине значений, которая сравнивается с порогом. Превышение порога означает, что синхронизация установлена. Блок 8 предохраняет от переполнения и сбрасывает недостоверную информацию. Проверка синхронизации производится в течение всего сеанса связи. Каскадное кодирование при использовании ЧВС предопределяет возможность различного построения тракта обработки принимаемой информации: а) выделение 2-х символов в каждом частотном канале и каскадное декодирование матриц, букв и всего сообщения; б) после выделения 2-х символов декодирование в целом букв; в) демодуляция ЧВМ в целом и затем декодирование букв; г) прием в целом букв.

Каскадное декодирование не может быть оптимальным, если кодирование произведено с избыточностью. Оптимальный метод обработки - прием в целом буквы. Однако его реализация требует больших программно-аппаратных затрат. На сегодняшний день предпочтительными являются варианты б) и в)

Так как вес букв постоянен, применим Алгоритм 4. На рис. 9 приведена защищенная авторским свидетельством структурная схема устройства для декодирования сообщений, передаваемых ЧВС, в котором решение принимается по правилу

1 - дешифратор; 2 - распределитель, 31-Зц - накопители; 4 - счетчик пакетов; 5 - пороговый блок; 6 - блок максимумов, 7-блок вычитания;8-блоксравнения; 9 - элемент ИЛИ; 10г1 Он - элементы И Рис. 8. Структурная схема устройства цикловой синхронизации

7(")

(16)

>1$

1=1

где с/ - вес (количество единиц) в букве алфавита; - символ принятой комбинации, находящийся на позиции ¿-го единичного символа буквы Хи.

Устройство на каждом

ИНГ "I и

~сц

.fFTT

1 n

эзн

72 -»

ipHZl—L

ч7 вы8 в

132

I - преобразователи последовательного кода в параллельный, 2 - элемент ИЛИ; 3 - формирователь тактовых импульсов; 4 -блок коммутации; 5 - сумматоры; 6 - делитель частоты; 7 -блоки сравнения; 8 - блоки буферной памяти; 9 - элемент задержки; 10 - блок выделения максимума; 11 - коммутатор Рис. 9. Структурная схема устройства декодирования сообщений, передаваемых ЧВС

такте определяет количество признаков каждой буквы, выбирает максимум по всем тактам и выбирает букву, имеющую максимальное количество признаков. Осуществляется декодирование в целом.

На входы 12 поступают двоичные последовательности, разнесенные во времени и по N каналам. Формирователь 3 вырабатывает тактовые импульсы. Каждой букве соответствует свой сумматор 5, в котором на каждом такте подсчитывается количество ее признаков. Блок коммутации 4 осуществляет подключение к сумматору тех разрядов, в которых для данной буквы должны быть единицы.

Блоки 7 и 8 обеспечивают запись максимального количества признаков для каждой буквы на протяжении К теистов. К - количество тактов в букве. Блок 10 выбирает букву с максимальным количеством признаков. Сброс информации происходит через К тактов.

Вышеперечисленные радиостанции, особенно «Р-353СМ» и «Маковку-1», можно отнести к SDR (Software-Defined Radio) радиостанциям. Это «программируемые радиостанции, в которых обеспечивается программное управление разнообразными методами модуляции; широко- и узкополосными режимами работы, возможность работы в широком частотном диапазоне с различными колебаниями, удовлетворяющими требованиям как современных, так и будущих стандартов». Достигается это применением управляющих микроконтроллеров и сигнальных процессоров. Устройства обработки принимаемых сигналов и алгоритмы управления реализованы в них программным путем.

В ряде радиостанций реализовано декодирование в целом букв в соответствии с Алгоритмом 4 и правилом (16). Отличие только в том, что был введен порог принятия решения. В других реализован прием в целом ЧВМ с последующим декодированием букв. Решение об установлении цикловой синхронизации (по букве) принимается в соответствии с

lfmax/:,(u)>| -¿fmaxAf^l >П, /,ге[0..Г-1] , (17)

4 = IV " Л " Л

где u - номер буквы; К^ - количество признаков u-й буквы при условии, что т принимается за начальный такт; S - текущее количество шагов анализа в буквах; П - порог принятия решения; Г- количество символов (тактов) в букве.

Такт t считается начальным тактом буквы, если условие (17) выполняется для всех Т Ф t. Количество шагов анализа заранее не известно. Зависит от того, когда будет превышен порог, т.е. от состояния КС.

Исследования реализованного в программном обеспечении радиостанций декодера букв показали, что при вероятности ошибки в символе 0,1 он обеспечивает вероятность ошибки ниже 10'4, при вероятности отказа от принятия решения порядка 10'3. При длине радиограмм 1000 букв и возможности нескольких повторов радиограммы это дает результаты работы, близкие к 100 %.

Буквы являются минимальным элементом сообщения, из которых образуются более сложные структуры. Их декодирование осуществлялось на основе тех же принципов, что и букв. В частности, применялось декодирование в целом. Использовались и другие методы. Например, анализировалось наличие специального синхросимвола (буквы раздела), вставляемого после группы букв. Для определения границ групп использовалось скользящее окно из нескольких групп. Применялась буферизация данных и двухпроходный алгоритм работы; при первом проходе проверялась синхронизация, а декодирование осуществлялось по уже синхронизированной последовательности. Подстройка синхронизации всех структурных элементов производится постоянно.

Практическая реализация устройств потребовала создания средств их проверки и отладки. Разработан аппаратно-программный комплекс для имитационного моделирования сложных сигналов в условиях замираний и аддитивных помех. Его структурная схема представлена на рис. 10. Исследуемое приемное устройство и эмулятор встроенной в радиостанцию ЭВМ могут быть заменены реальной радиостанцией.

Основным элементом комплекса является имитатор высокочастотных AT, ЧТ, ФТ- сигналов, в котором используется цифровой сигнальный процессор (DSP). Это позволяет с большой скоростью изменять параметры синтезируемого сигнала. Имитатор позволяет формировать сложные широкополосные сигналы, в частности ЧВС.

Рис. 10. Комплекс для имитационного моделирования Возможность управления сложных сигналов в условиях замираний и аддитивных

помех уровнем сигнала в про-

цессе имитации передачи позволяет моделировать процесс замираний сигнала.

Управляющая Контроллер Генератор

ЭВМ коп шума

Генератор синусоидальных сигналов

Т=

Формирователь сигнала t

Микроконтроллер имитатора

Переносчик сигнала

Убавляемый аттенюатор

КЭ*1

Синтезатор

ИМИТАТОР СИГНАЛОВ

Эмулятор встроенной ЭВМ

* Исследуемое приемное устройство Вольтметр

Для моделирования помех используются аппаратные средства: генератор шума -для аддитивных помех; генератор синусоидального сигнала - для сосредоточенных помех.

Разработан оригинальный алгоритм моделирования замираний сигнала.

\ Г1111111 11 I 11 I 11 1111 I I I I I м I I I п 11 и I I

О г 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 О

¿1, 4 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I II I I I I I I

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 X) 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

20001

а) б)

Рис. 11. Изменение коэффициента передачи // при временах корреляции

га=4 (а) и г* =25 (б)

Коэффициент передачи сигнала представлен как случайная величина в дискретном времени. Учитывается корреляция между соседними отсчетами. Результаты моделирования процесса замираний сигнала приведены на Рис. 13. Распределение рис. 11-13. коэффициента пере- Рассчитывалось 10 000 после-дачи довательных значений коэффи-

08 16 24 32 4

Рис. 12. Гистограмма распределения коэффициента передачи

циента передачи /л. Показаны первые 40 отсчетов для тк = 4 и тк = 25 (рис. 11). Значения Р^ (рис. 13) рассчитывались по формуле

Рм,=Кн/К > (18)

где К^ - количество значений коэффициента передачи ¡л, попавших в г'-й интервал (рис. 12), К - общее количество отсчетов.

Приведенные результаты показывают, что наблюдается хорошее соответствие закону Релея. Степень корреляции зависит от величины среднего времени корреляции тк. Рассматриваемый комплекс оказался эффективным средством разработки радиоприемных устройств и использовался на производстве в качестве проверочного стенда.

Для эффективной работы устройств обработки принимаемых сигналов требуются знания о состоянии КС. Разработаны и приведены структурные схемы двух устройств для контроля качества КС. Устройства используют структурные особенности ЧВС для определения местоположения ошибок. Одно из них позволяет также оперативно подстраивать пороги компараторов в устройствах выделения 2-х символов на основании полученной информации. Устройства защищены авторскими свидетельствами.

В заключении перечислены основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе предложены и научно обоснованы технические решения задач обработки принимаемых сигналов и управления режимами работы, позволяющие эффективно использовать имеющиеся функциональные и вычислительные ресурсы корреспондентских радиостанций.

1. Разработана математическая модель ЦСР, представляющая систему разностных стохастических уравнений наблюдения и состояния ЦСР и ИП, которая позволяет учесть различные виды помех, нестационарность КС и управление режимами работы ЦСР. Рассмотрены возможности сокращения объема исходных данных и расчетов. Показано, при каких условиях предложенная модель сводится к известным моделям, что доказывает ее достоверность.

2. Решена задача формирования стратегии УРР ЦСР при наличии противодействующего ей ИП. Задача решена для случая, когда ЦСР и ИП имеют конечный набор режимов работы и можно указать количественные оценки ситуаций, соответствующие всем сочетаниям режимов. Использован аппарат конечных матричных антагонистических игр. Выбранная методика позволяет определить количественные значения показателей работы ЦСР, которые могут бьггь гарантированы при выборе оптимальной стратегии УРР.

3. Проведено исследование эффективности использования теории игр при формировании стратегии УРР для нескольких видов матрицы выигрышей. Сравнительный анализ использования теоретико-игрового подхода и равновероятного случайного выбора режимов показал преимущества первого. Выигрыш в математическом ожидании вероятности правильного приема буквы в сложных ситуациях достигал 25 %.

4. На основании предложенной модели ЦСР разработаны оптимальные по критерию MAB А ОС для стационарного и нестационарного КС с учетом и без учета УРР. Получены соответствующие формулы для вероятностей правильного и ошибочного приема.

5. Проведено научное обоснование использования в корреспондентских радиостанциях квазиоптимальных АОС, учитывающих структурные особенности используемых ЧВС, в частности постоянный вес кодовых комбинаций. Определены условия, при которых квазиоптимальные алгоритмы обеспечивают результаты, равные оптимальному алгоритму. Справедливость сделанных выводов подтверждена имитационным моделированием и расчетами. Квазиоптимальные АОС в отличие от оптимальных не требуют знания о распределениях вероятности, характеризующих источники сообщений и ошибок, исходных данных большого объема и работают быстрее в 2... 10 раз.

6. Реализованный в программном обеспечении радиостанций декодер букв, использующий квазиоптимальный АОС для кодов с постоянным весом, при вероятности ошибки в символе 0,1 обеспечивает вероятность ошибки ниже 10"4, при вероятности отказа от принятия решения порядка 10°. При длине радиограмм 1000 букв и возможности нескольких повторов радиограммы это дает практически 100 %-й результат работы декодера.

7. Разработаны оригинальные структурные схемы устройств цикловой син-

хронизации, декодирования и контроля качества КС, использующие структурные особенности ЧВС. Устройства реализуют квазиоптимальные алгоритмы, предложенные в работе. Дополнительная особенность - реализация декодирования в целом. Устройства защищены авторскими свидетельствами, что подтверждает их новизну и работоспособность.

8. Разработан аппаратно-программный комплекс для имитационного моделирования сложных сигналов в условиях замираний, шумов и аддитивных помех, в том числе оригинальный алгоритм моделирования замирающего сигнала. Комплекс использовался на стадии проектирования и в качестве проверочного стенда на производстве.

9. Результаты работы внедрены в серийные корреспондентские КВ радиостанции «Р-353С», «Р-353СМ», Р-353СП, Р-353СПМ', «Маковка-1». Они использовались при разработке программных декодеров, кодеров, алгоритмов управления и программного обеспечения автоматических режимов работы. Опыт эксплуатации и неоднократные испытания указанных радиостанций подтверждают эффективность выбранных решений и правильность выводов, сделанных в работе.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Бояршинов, М. А. Выбор стратегии работы системы связи в условиях радиоэлектронного противодействия // Известия вузов. «Электроника». - 2003. -№4.-С. 87-92.

2. Бояршинов, М. А., Хворенков, В. В., Марков, М. М. Комплекс для имитационного моделирования сложных сигналов в условиях замираний и аддитивных помех // Вестник ИжГТУ. - 2000. - № 4. - С. 6-9.

3. Бояршинов, М. А. Оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы декодирования по критерию максимума апостериорной вероятности // Приборостроение в XXI в.: тр. науч.-техн. конф. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. - С. 222228.

4. Бояршинов, М. А., Геровский, А. А., Поткин, Д. Г. Особенности разработки протокола обмена информацией между устройствами носимой радиостанции // Информационные технологии в инновационных проектах: тр. IV Между-нар. науч.-техн. конф. - Ч. 4. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - С. 49-50.

5. Бояршинов, М. А., Геровский, А. А., Поткин, Д. Г. Использование идеологии файловой системы в задачах хранения и обмена информацией между устройствами носимой радиостанции // Информационные технологии в инновационных проектах: тр. IV Междунар. науч.-техн. конф. - Ч. 4. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003.-С. 50-52.

6. Бояршинов, М. А. Сравнение алгоритмов декодирования по критерию максимума апостериорной вероятности и минимуму кодового расстояния // Информационные технологии в инновационных проектах: тр. IV Междунар. науч.-техн. конф. - Ч. 4. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - С. 46-49.

7. Бояршинов, М. А. Оценка помехоустойчивости различных алгоритмов декодирования // Электроника и информатика-2002: тез. докл. IV Междунар. на-уч.-техн. конф. - Ч. 2. - М.: МИЭТ, 2002. - С. 171.

8. Бояршинов, М. А. Выбор стратегии работы системы связи в условиях радиоэлектронного противодействия II Электроника и информатика-2002: тез. докл. IV Междунар. науч.-техн. конф. - Ч. 2. - М.: МИЭТ, 2002. - С. 170.

9. Бояршинов, М. А., Хворенков, В. В. Использование теории игр и метода уравнений состояния при моделировании цифровых систем связи // XXXII науч.-техн. конф. ИжГТУ, 18-21 апреля 2000г: тез. докл. - Ч. I - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2000.-С. 130-131.

10. Бояршинов, М. А., Хворенков, В. В. Оценка эффективности приемников дискретных частотных сигналов // Тез. докл. 54-й науч. сессии, посвященной Дню радио. - М, 1999. - С. 148-149.

11. Бояршинов, М. А., Хворенков, В. В. Использование конечных позиционных многошаговых игр для повышения качества декодирования // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: докл. Междунар. науч.-техн. конф.- Пенза: Изд-во 111 ТУ, 1998. - С. 164-166.

12. Хворенков, В. В., Бояршинов, М. А. Применение теоретико-игрового подхода при выборе стратегии работы системы связи // Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности: тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1997. - С. 69-70.

13. Хворенков, В. В., Бояршинов, М. А. Модель информационной системы без обратных связей в конфликтных ситуациях // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза: Изд-во ПГТУ, 1997. - С. 128-129.

14. Бояршинов, М. А., Хворенков, В. В., Марков, М. М. Аппаратно-программный комплекс для моделирования сложных сигналов в условиях замираний и аддитивных помех // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза: Изд-во ПГТУ, 1997. - С. 132-133.

15. Хворенков, В. В., Бояршинов, М. А. Методика выбора алгоритмов функционирования приемников цифровых сигналов в конфликтных ситуациях // Ученые ИжГТУ - производству: тез. докл. науч.-техн. конф. - Ижевск, 1996. -С. 29-30.

16.Бояршинов, М. А., Марков, М. М. Повышение качества программного обеспечения встроенных ЭВМ при поэтапной разработке // Конструктивно-технологическое обеспечение качества микро- и радиоэлектронной аппаратуры при проектировании и в производстве (февраль 1988 г.): тез. докл. Всесоюз. на-уч.-техн. конф. - Ижевск, 1988. - С. 333-334.

17. Бояршинов М. А., Решетников В. Г. Моделирование замираний в КВ-канапах связи с помощью ЭВМ // Молодежь Удмуртии - ускорению научно-технического прогресса: тез. докл. Респ. науч.-практ. конф. - Ч. III. - Ижевск, 1987.-С. 336-337.

18. A.C. № 1790039 СССР, МКИ Н 04 L7/08. Устройство цикловой синхронизации / М. А. Бояршинов, В. М. Лихарев, И. 3. Климов (СССР). -№ 4918834/09; заявл. 14.03.91; опубл. 23.01.93, Бюл. № 3.

19. A.C. № 1667263 СССР, МКИ Н 03 М 5/08. Устройство для декодирования сообщений, передаваемых дискретными частотными сигналами / М. А. Бояршинов, М. М. Марков, В. М. Лихарев, И. 3. Климов, Д. Ю. Радченко (СССР). - № 4697604/24; заявл. 26.05.89; опубл. 30.07.91, Бюл. № 28.

20. A.C. № 1478348 СССР, МКИ Н 04 В 3/46. Анализэтор качества канала связи / М. А. Бояршинов, М. М. Марков, И. 3. Климов, В. М. Лихарев (СССР). -№ 4207249/24-09; заявл. 06.03.87; опубл. 07.05.89, Бюл. № 17.

21. A.C. № 1418918, СССР, МКИ Н 04 В 3/46. Устройство для контроля качества канала связи / М. М. Марков, М. А. Бояршинов, В. М. Лихарев (СССР). -№4218835/24-09; заявл. 20.01.87; опубл. 23.08.88; Бюл. №31.

В авторской редакции

Подписано в печать 22.12.05, Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,40 Тираж 100 экз. Заказ № 403

Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ. 426069, Ижевск, Студенческая, 7

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Бояршинов, Михаил Анатольевич

ОГЛАВЛЕНИЕ.

СОКРАЩЕНИЯ.:.:.Г.;.:.'.'.„.'.„.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ,

РАБОТАЮЩЕЙ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОГО КОНФЛИКТА.

1.1. Представление сигналов и помех в цифровых системах радиосвязи.

1.2. Статистические характеристики стационарного канала связи.

1.3. Разработка математической модели цифровой системы радиосвязи.

1.4. Исследование предложенной модели цифровой системы радиосвязи.

Выводы к Главе1.

Глава 2. РАЗРАБОТКА И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ

ПРИНИМАЕМЫХ СИГНАЛОВ.

2.1. Разработка алгоритмов декодирования для стационарного канала без памяти.

2.2. Исследование алгоритмов декодирования, разработанных для стационарного канала без памяти.

2.3. Разработка алгоритмов декодирования с учётом нестационарности и памяти канала связи.

2.4. Исследование алгоритмов декодирования для нестационарного канала с памятью.

Выводы к Главе2.

Глава 3. ФОРМИРОВАНИЕ СТРАТЕГИИ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ В

ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ РАДИОСВЯЗИ.

3.1. Разработка алгоритма декодирования для адаптивных систем связи.

3.2 Представление процесса передачи информации в виде конфликта между системой связи и источником помех.

3.3 Анализ методов решения матричных игр и способов формирования матрицы выигрышей.

3.4 Анализ эффективности использования теории игр при формировании стратегии управления режимами работы.

Выводы к ГлавеЗ.

Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ И СРЕДСТВ ПРОВЕРКИ.

4.1. Разработка устройств обработки принимаемых сигналов.

4.2. Реализация алгоритмов декодирования и синхронизации в КВ корреспондентских радиостанциях.

4.3 Программно-аппаратный комплекс для моделирования работы систем связи в условиях замираний и аддитивных помех.

4.4 Разработка анализаторов качества канала связи.

Выводы к Главе 4.

Введение 2005 год, диссертация по радиотехнике и связи, Бояршинов, Михаил Анатольевич

Актуальность проблемы. Основной задачей системы радиосвязи является передача информации с высокой достоверностью и скоростью при сниже

• нии общего уровня затрат. Эффективность работы системы связи во многом определяется тем, какие используются алгоритмы обработки сигналов, как осуществляется выбор рабочих параметров системы. В современных системах радиосвязи преобладают цифровые методы формирования и обработки сигналов.

Передача информации по радиоканалу характеризуется достаточно высоким уровнем помех и шумов. При проектировании радиосистем необходимо учитывать наличие источников помех, как естественного происхождения, так и организованных. Помехоустойчивое кодирование и соответствующие алгоритмы обработки обеспечивают достоверность передачи информации.

Вопросы оптимального приема сигналов на фоне шумов и помех подробно изучены в классических работах К. Шеннона, В.А. Котельникова, Р.Л. Стра-тоновича, Л.М. Финка, М.И. Пелехатого и многих других отечественных и зарубежных авторов. Теории и практике помехоустойчивого кодирования посвящены работы А.Д. Витерби, Л.Ф. Бородина, Р. Хемминга, Т. Кассами, Р. Блей-хута и ряда других. Однако по-прежнему актуальной остаётся задача разработ-® ки оптимальных АОС и определения верхней достижимой границы для кон* кретных сигналов, кодов и структур сообщения.

Развитие микропроцессоров позволяет реализовать устройства обработки и формирования сигналов программным путём. Актуален поиск и обоснование решений, позволяющих осуществить такую реализацию наилучшим образом.

В современных цифровых системах радиосвязи (ЦСР) повышение помехоустойчивости и скрытности передачи информации во многом достигается за счёт применения сложных широкополосных сигналов (ШПС). Одним из таких сигналов является частотно-временной сигнал (ЧВС). Появляются всё новые виды сигналов, каждый из которых имеет определённые достоинства. Методы расширения спектра и использование сложных сигналов в ЦСР рассмотрены в работах Н.Т. Петровича, Л.Е. Варакина, В.И. Борисова, Дж.Д. Прокиса, Ю.С. Шинакова. ф Ввиду сложных структур используемых сообщений и сигналов, алгоритмы обработки их элементов должны быть легко реализуемыми и экономичными, так как они используются многократно при обработке на более высоких структурных уровнях. Оптимальные алгоритмы обработки сигналов (АОС) экономичностью не отличаются. Кроме того, они требуют знания вероятностных характеристик источника сообщений и канала связи (КС). Актуален поиск квазиоптимальных алгоритмов, позволяющих решить отмеченные проблемы. Необходимо определить условия, при которых квазиоптимальные алгоритмы обес-» печивают результаты, сравнимые с оптимальными алгоритмами. ф Большое разнообразие сигналов, наличие старого парка аппаратуры, необходимость совместимости различных систем связи, а также возможность формирования сигналов программным путём привели к тому, что характерной особенностью многих радиостанций в современных ЦСР является многорежим-ность. Появляется задача эффективного выбора режима работы для конкретного сеанса связи. Более того, актуальна задача управления режимами работы в течение сеанса связи для адаптации к условиям работы и эффективного исполь-Ф зования функциональных возможностей аппаратуры.

Для решения задачи управления требуется оценка качества КС и принимаемой информации. Задачи управления и оценивания решаются различными методами. В работах Э. Сейджа, Д. Снайдера, Дж. Медича для этих целей используется аппарат уравнений состояний. Оптимальному оцениванию сигналов ф в ЦСР с учетом комплекса различных факторов, в частности несовершенства аппаратурной реализации, много внимания уделено в работах Е.А. Голубева. и И.З. Климова, но в них не рассматриваются вопросы управления режимами.

В большинстве известных работ не уделяется внимание- конфликтным ситуациям, которые возникают при управлении процессом передачи. В явном виде не учитывается возможность смены режима работы ЦСР и источника помех в ходе сеанса связи. Формализовать описание конфликтов позволяет теория игр. Вопросы использования теории игр в экономике и технике изложены в работах Г.Н. Дюбина, В.Г. Суздаля, H.H. Воробьёва, Э. Мулена. Применительно к радиотехнике теория игр рассматривается в работах В.К. Маригодова, В.Ф. Крапивина, В.Г. Радзиевского, A.A. Сироты. Однако теория игр используется в основном для решения задачи борьбы с помехами за счёт их режекции, а не для управления режимами работы.

Практическая реализация предлагаемых решений делает необходимым разработку соответствующих программно-аппаратных средств. Необходимы также средства проверки, отладки разрабатываемых устройств и моделирования процессов в ЦСР.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

Объектом исследования являются: ЦСР, работающая в сложной, быстро изменяющейся помеховой обстановке, возможно при наличии радиоэлектронного противодействия, входящие в её состав корреспондентские радиостанции, характеризующиеся относительной ограниченностью вычислительных, аппаратурных и энергетических ресурсов, устройства обработки сигналов, управление режимами работы, устройства для контроля качества КС, средства моделирования и отладки.

Методы исследования. В работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследования.

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и сделанных выводов подтверждена сопоставлением разработанной математической модели с известными моделями при соответствующих допущениях, идентичностью результатов полученных расчётным путём и методами имитационного моделирования для разработанных АОС, экспериментальной проверкой и внедрением результатов исследований в серийные изделия.

Работоспособность, техническая новизна и практическая полезность разработанных устройств обработки принимаемых сигналов и контроля качества КС подтверждена 4-я авторскими свидетельствами на изобретения. Достоверность полученных результатов подтверждена также государственными испытаниями и опытом эксплуатации серийно выпускаемых радиостанций «Р-353С», «Р-353СМ», «Р-353СП», «Р-353СПМ», «Маковка-1», в программном обеспечении которых реализованы результаты работы.

- структурные схемы оригинальных устройств цикловой синхронизации, декодирования, контроля качества КС, предназначенных для приёма ЧВС;

- научно-обоснованные технические решения, обеспечившие программную реализацию разработанных устройств и алгоритмов в ряде корреспондентских КВ радиостанций.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработан оригинальный алгоритм моделирования замирающего сигнала, учитывающий как случайный характер распределения значений отсчётов сигнала, так и корреляцию между соседними отсчётами.

Практическую ценность представляют:

- предложенная математическая модель ЦСР;

- результаты исследования предложенной модели, позволяющие сократить объём исходных данных и расчётов;

- методика формирования стратегии УРР ЦСР;

- разработанные АОС, а также выводы сравнительного анализа, показывающие преимущества и недостатки рассмотренных алгоритмов и условия, при которых оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы обеспечивают равные результаты;

Диссертационная работа основана на результатах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных по постановлению Правительства РФ, приказам министерства промышленности средств связи СССР, по планам НИОКР министерства образования РФ, научно-технической программе «Промышленные технологии» (раздел «Электроника», подраздел «Применение микропроцессорной техники»), научно-технической программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (подпрограмма «Электроника», раздел «Радиоэлектронные компоненты и устройства»).

Подавляющее большинство результатов диссертационной работы получено в ходе разработки серийно выпускавшихся и выпускаемых в настоящее время радиостанций «Р-353С», «Р-353СМ», «Р353-СП», «Р353-СПМ», «Маковка-1». Серийный выпуск радиостанции «Маковка-1» последней из этого ряда начат в 2004 году. Результаты, представленные в работе, использовались при разработке программного обеспечения и алгоритмов работы перечисленных радиостанций: программных декодеров, кодеров, устройств синхронизации, интерфейсов оператора, алгоритмов управления и программного обеспечения автоматических сеансов.

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертационной работы обсуждались на: Научно-технической конференции «Приборостроение в XXI веке» (Ижевск, ИжГТУ, 2004г.), Военно-научных конференциях (г.Москва, 2002 и 2004 г.г.); IV Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (Ижевск, ИжГТУ, 2003г.), IV Международной научно-технической конференции «Электроника и информатика - 2002» (Москва, МИЭТ, 2002г.); XXXII и XXXI Научно-технических конференциях ИжГТУ (Ижевск, 1998 и 2000г.г.); 54 научной сессии, посвященной дню Радио (Москва, 1999г.); Международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем» (Пенза,

ПГТУ, 1998 и 1997гг.); Международной научно-технической конференции «Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности» (Ижевск, ИжГТУ, 1997г.); Научно-технической конференции «Ученые ИжГТУ - производству» (Ижевск, 1996г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Конструктивно-технологическое обеспечение качества микро- и радиоэлектронной аппаратуры при проектировании и в производстве» (Ижевск, 1988г.); Республиканской научно-практической конференции «Молодёжь Удмуртии-ускорению научно-технического прогресса» (Ижевск, 1987г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 39 научных работ, в том числе 2 статьи в научно-технических журналах, одна из них в центральной печати, 15 тезисов докладов на всесоюзных, российских и международных научно-технических конференциях и семинарах. Новизна технических решений, предложенных автором, защищена 4 авторскими свидетельствами СССР на изобретения.

Структура и объем диссертации. Объем и результаты проделанной работы отражаются в диссертации, состоящей из введения, четырех глав, заключения и приложений.

Первая глава посвящена разработке математической модели ЦСР. Проведён анализ процессов в ЦСР. Основываясь на выбранном представлении сигналов и помех, разработана математическая модель ЦСР в виде разностных уравнений в пространстве состояний. Проведено исследование предложенной модели. Определены условия, при которых она сводится к известным моделям, и возможности сокращения объёма исходных данных и вычислений.

Во второй главе проведено научное обоснование применения квазиоптимальных АОС, учитывающих структурные особенности используемых в корреспондентских радиостанциях сигналов. Синтезированы оптимальные и квазиоптимальные АОС для стационарного и нестационарного канала при отсутствии управления. Правила получены для систем типа М и М+1. Выведены формулы для оценки вероятности правильного и ошибочного приёма и отказа от принятия решения. Определены условия, при которых оптимальный по критерию МАВ алгоритм сводится к более простым квазиоптимальным алгоритмам. Проведены исследование и сравнительный анализ алгоритмов.

В третьей главе решается задача формирования стратегии УРР ЦСР. Получены правило принятия решения и соответствующие формулы для вероятности правильного приёма, учитывающие возможность управления режимами работы ЦСР и нестационарность КС. Показано, что процесс передачи информации в ЦСР при наличии противодействующего ей источника помех можно представить как конфликт между ними. Для формализации описания конфликта использован аппарат конечных матричных антагонистических игр. Получено решение игры и определены смешанные стратегии ЦСР и источника помех для нескольких видов матриц выигрышей. Произведена оценка эффективности использования теоретико-игрового подхода при формировании стратегии УРР.

В четвертой главе рассматриваются практическая реализация предложенных решений в виде программно-аппаратных средств, а также средства их проверки и отладки. Приведены структурные схемы разработанных устройств. Описаны способы реализации полученных решений в виде программного обеспечения ряда корреспондентских КВ радиостанций. Рассмотрен программно-аппаратный комплекс для моделирования процесса передачи в условиях замираний сигнала и аддитивных помех.

В заключение перечислены основные результаты работы.

Работа выполнялась на кафедре «Радиотехника» в течение многих лет. Основные результаты получены в ходе выполнения ряда ОКР, направленных на создание корреспондентских КВ радиостанций. Работа выполнена под руководством заведующего кафедрой профессора Хворенкова В.В., оказавшего огромное влияние на решение всех вопросов, затронутых в диссертации. Большую помощь в постановке задач и обсуждению полученных решений оказал профессор Климов И.З. Трудно переоценить роль Главного конструктора отмеченных выше ОКР Лихарева В.М. при практической реализации полученных решений. Выражаю сердечную благодарность всем этим людям за оказанную помощь и сотрудничество.

Заключение диссертация на тему "Программно-аппаратные средства для обработки сигналов и управления режимами в устройствах цифровых систем радиосвязи"

9. Результаты работы внедрены в серийные корреспондентские КВ радиостанции «Р-353С», «Р-353СМ», Р-353СП, Р-353СПМ, «Маковка-1». Они использовались при разработке программных декодеров, кодеров, алгоритмов управления и программно обеспечения автоматических режимов работы. Опыт эксплуатации и неоднократные испытания указанных радиостанций подтверждают эффективность выбранных решений и правильность выводов, сделанных в работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе предложены и научно обоснованны технические решения задач обработки принимаемых сигналов и управления режимами работы, позволяющие эффективно использовать имеющиеся функциональные и вычислительные ресурсы корреспондентских радиостанций.

1. Разработана математическая модель ЦСР, представляющая систему разностных стохастических уравнений наблюдения и состояния ЦСР и источника помех, которая позволяет учесть множество различных видов помех, нестационарность канала связи и управление режимами работы ЦСР. Рассмотрены возможности сокращения объёма исходных данных и расчётов. Показано, при каких условиях предложенная модель сводится к известным моделям, что доказывает её достоверность.

2. Решена задача формирования стратегии управления режимами работы ЦСР при наличии противодействующего ей источника помех. Задача решена для случая, когда ЦСР и источник помех имеют конечный набор режимов работы, и можно указать количественные оценки ситуаций, соответствующие всем сочетаниям режимов. Использован аппарат конечных матричных антагонистических игр. Выбранная методика позволяет определить количественные значения показателей работы ЦСР, которые могут быть гарантированы при выборе оптимальной стратегии УРР.

3. Проведено исследование эффективности использования теории игр при формировании стратегии управления режимами работы для нескольких видов матрицы выигрышей. Сравнительный анализ использования теоретико-игрового подхода и равновероятного случайного выбора режимов показал преимущества первого. Выигрыш в математическом ожидании вероятности правильного приёма буквы в сложных ситуациях достигал 25%.

4. На основании предложенной модели ЦСР разработаны оптимальные по критерию МАВ АОС для стационарного и нестационарного КС, с учётом и без учёта управления режимами работы. Получены соответствующие формулы для вероятностей правильного и ошибочного приёма.

5. Проведено научное обоснование использования в корреспондентских радиостанциях квазиоптимальных АОС, учитывающих структурные особенности используемых ЧВС, в частности постоянный вес кодовых комбинаций. Определены условия, при которых квазиоптимальные алгоритмы обеспечивают результаты равные оптимальному алгоритму. Справедливость сделанных выводов подтверждена имитационным моделированием и расчётами. Квазиоптимальные АОС в отличие от оптимальных не требуют знания о распределениях вероятно- . сти, характеризующих источники сообщений и ошибок, исходных данных большого объёма и работают быстрее в 2-10 раз.

6. Реализованный в программном обеспечении радиостанций декодер букв, использующий квазиоптимальный АОС для кодов с постоянным весом, при вероятности ошибки в символе 0,1 обеспечивает вероятность ошибки ниже 10"4, при вероятности отказа от принятия решения порядка 10"3. При длине радиограмм 1000 букв и возможности нескольких повторов радиограммы это даёт практически 100%-ый результат работы декодера.

7. Разработаны оригинальные структурные схемы устройств цикловой синхронизации, декодирования и контроля качества КС, использующие структурные особенности ЧВС. Устройства реализуют квазиоптимальные алгоритмы, предложенные в работе. Дополнительная особенность - реализация декодирования в целом. Устройства защищены авторскими свидетельствами, что подтверждает их новизну и работоспособность.

Библиография Бояршинов, Михаил Анатольевич, диссертация по теме Системы, сети и устройства телекоммуникаций

1. Адельсон-Вельский Г.М., Арлазаров B.JI, Донской М.В. Программирование игр. М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1978.-256 с.

2. Агейкин B.C., Лихарев В.М., Хворенков В.В. Состояние и перспективы разработки корреспондентских радиостанций КВ-диапазона // Тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Приборостроение XXI век». - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2001.-С. 68-73.

3. Алябьев С.И. Представление модулированных колебаний в пространстве состояний // Электросвязь, № 6, 1995. С. 34-35.

4. Андриянов A.B., Шпак И.И. Цифровая обработка информации в измерительных приборах и системах. -Мн.: Выш. шк., 1987. 176 с.

5. Банди Б. Основы линейного программирования: Пер. с англ. — М.: Радио и связь, 1989.- 176 с.

6. Батенков A.A. и др. Прогнозирование уровней сигналов в радиолиниях, обслуживаемых центром // Электросвязь, 1996, №6. С. 27-29.

7. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки.: Пер. с англ. М.:, Мир, 1986. - 576 с.

8. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов / Пер. с англ. И.И. Грушко. М.: Мир, 1989."- 448 с.

9. Блох Э.Л., Попов О.В., Турин В.Я. Модели источника ошибок в каналах передачи цифровой информации. М.: Связь, 1971. - 312 с.

10. Блох Э.Л., Зяблов В.В. Обобщенные каскадные коды. -М.: Связь, 1976. 240 с.

11. Борисов В.И. и др. Помехозащищённость систем радиосвязи с расшире-нием( спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. М: Радио и связь, 2000. - 384 с.

12. Борисов В.И., Зинчук В.М. Помехозащищённость систем радиосвязи. Вероятностно-временной подход. М.: Радио и связь, 1999. - 252 с.

13. Бородин Л.Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. -М.: Сов. радио, 1968. 408 с.

14. Бояршинов М.А. Выбор стратегии работы системы связи в условиях радиоэлектронного противодействия // Известия вузов. Электроника, 2003. -№4. - С. 87 -92.

15. Бояршинов М.А. Выбор стратегии работы системы связи в условиях радиоэлектронного противодействия // Электроника и информатика 2002. IV Международная научно-техническая конференция: Тез. докл. Часть 2. - М.: МИЭТ, 2002.-С. 170.

16. Бояршинов М.А. Оценка помехоустойчивости различных алгоритмов декодирования // Электроника и информатика 2002. IV Международная научно-техническая конференция: Тез. докл. Часть 2. -М.: МИЭТ, 2002. - С. 171.

17. Бояршинов М.А., Решетников В.Г. Моделирование замираний в КВ каналах связи с помощью ЭВМ // Республиканская научно-практическая конференция «Молодёжь Удмуртии ускорению научно-технического прогресса. Тез. докл. Часть III. Ижевск, 1987. - С. 336-337.

18. Бояршинов М.А., Хворенков В.В. Использование теории игр и метода уравнений состояния при моделировании цифровых систем связи // XXXII Научно-техническая конференция ИжГТУ, 18-21 апреля 2000г: Тез. докл. Часть I -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2000. С. 130-131.

19. Бояршинов М.А., Хворенков В.В. Оценка эффективности приемников дискретных частотных сигналов // Тез. докл. 54 науч. сессии, посвященной дню Радио. М, 1999. - С. 148-149.

20. Бояршинов М.А., В.В. Хворенков. Декодирование в конфликтных ситуациях // XXXI Научно-техническая конференция ИжГТУ, 15-17 апр. 1998г: Тез. докл. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. - С. 22-23.

21. Бояршинов М.А., Хворенков В.В. Оценка помехоустойчивости алгоритмов обработки информации в приемнике сложных сигналов // Тез. докл. на-уч.-техн. конф. «Ученые ИжГТУ производству». - Ижевск, 1996. - С. 30-31

22. Бояршинов М.А., Хворенков В.В., Марков М.М. Комплекс для имитационного моделирования сложных сигналов в условиях замираний и аддитивных помех // Вестник ИжГТУ, 2000, № 4. С. 6-9.

23. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов // 13-е изд., исправленное. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.

24. Бухвинер В.Е., Оценка качества радиосвязи. -М.: Связь, 1974. 224 с.

25. Ван-дер Вандер Б.Л. Алгебра. М.: Наука, 1979. - 623 с.

26. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985.-384 с.

27. Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. М.: Сов. радио, 1978. - 304 с.

28. Вейцель В.А., Жодзишский М.И., Жодзишский Ю.И. Гарантированная помехоустойчивость приема сигналов // Радиотехника и электроника, 1987, №2, т. 32.-С. 62-67.

29. Вентцель А.Д. Курс теории случайных процессов. М.: Наука, 1975. -319 с.

30. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.:, Гос. Изд-во физико-математической литературы, 1958. - 464 с.

31. Витерби А.Д., Омура Дж.К. Принципы цифровой связи и кодирования: Пер. с англ. /Под ред. К.Ш. Зигангирова. М.: Радио и связь, 1982. - 536 с.

32. Воробьёв H.H. Основы теории игр. Бескоалиционные игры. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 496 с.

33. Галлагер Р. Теория информации и надежная связь. М.: Сов. радио, 1974.-720 с.

34. Глушаков С.В.Жакин И.А., Хачиров Т.С. Математическое моделирование: Учебный курс. Харьков: Фолио; М.: ООО «Издательство ACT», 2001. -524 с.

35. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: «Сов. Радио», 1877. - 608 с.

36. Головин О.В. Декаметровая радиосвязь. М.: Радио и связь, 1990 - 240с.

37. Головин О.В. и др. Повышение надёжности декаметровой связи при априорной оценке параметров канала // Электросвязь, 1996, №6. С. 29-31.

38. Голубев В.И. Оптимизация главного тракта приема радиоприемного устройства. М.: Радио и связь, 1982. - 144 с.

39. Гремяченский С.С., Николаев В.И. Введение в теоретико-игровой анализ радиоэлектронного конфликта систем радиосвязи со средствами радиоподавления и некоторые оценки результатов конфликта. Воронеж: Воронежский НИИ связи, 1995.-48 с.

40. Григорьев С.И. и др. Оценка качества каналов связи с помехоустойчивым кодированием // Тр. IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», Т2; Воронеж, Изд. НПФ «САКВОЕЕ» ООО, 2003. - С. 765-774.

41. Гуткин JI.C. Теория оптимальных методов радиоприёма при флуктуаци-онных помехах. М.:, «Советское радио», 1972, 448 с.

42. Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления / Пер.с англ. -М.: Наука, 1970. 620 с.

43. Дэвис Дж., Kapp Дж. Карманный справочник радиоинженера / Пер. с Англ. М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2002. - 544 с.

44. Дюбин Г.Н., Суздаль В.Г. Введение в прикладную теорию игр. М.: Наука, 1981.-336 с.

45. Желобенко Д.П., Етерн А.И. Представление групп Ли. М.: Наука, 1983.-360 с.

46. Жодзишский Ю.И. Прогнозирование развития рынка мобильной сотовой связи. Игровой подход // Мобильные системы, №1, 2002. С. 32-36.

47. Журавлёв В.И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах. -М.: Радио и связь, 1986. 240 с.

48. Зеленевский В.В. Помехоустойчивость приёма избыточных частотно-манипулированных сигналов на фоне гармонических помех // Радиотехника, № 7, 2002, С. 32-36.

49. Зигангиров К.Ш. Процедуры последовательного декодирования. М.: Связь, 1974.-208 с.

50. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: Связьиздат, 1983.-320 с.

51. Карташевский В.Г. Обработка пространственно-временных сигналов в каналах с памятью. М.: Радио и связь, 2000. - 272 с.

52. Кассами Т. и др. Теория кодирования / Пер. с япон. М.: Мир, 1978. -576 с.

53. Кириллов С.Н., Кропотов А.Б. Многокритериальный синтез систем оптимальной линейной фильтрации сигналов в условиях конфликтного взаимодействия // Электросвязь, 1998, №6 — С. 26-27.

54. Кирюшин Г.В., Кловский Д.Д. Энергетический выигрыш совместной . демодуляции декодирования по сравнению с поэлементной демодуляцией и жёстким декодированием в многолучёвых стохастических радио-каналах // Электросвязь, 1998, №3. - С. 30-32.

55. Климов И.З. Разработка математических моделей функционирования радиоэлектронных средств при техническом несовершенстве аппаратуры для проектирования адаптивных устройств оценки стохастических сигналов // Докторская диссертация. Ижевск, 1996. - 325 с.

56. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.

57. Кодирование информации (двоичные коды). Березюк Н.Т., Андрущенко А.Г., Мощицкий С.С. и др. Харьков, издательское объединение «Вища школа», 1978. - 252 с.

58. Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надёжность КВ связи. -М.: Связь, 1977. 136 с.

59. Коржик В.И., Финк Л.М., Щелкунов К.Н. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений. М.: Радио и связь, 1981.-231 с.

60. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. - 831 с.

61. Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. М.: ГЭИ, 1956.-152 с.

62. Крапивин В.Ф. Теоретико-игровые методы синтеза сложных систем в конфликтных ситуациях. М.: Сов. радио, 1972. - 275 с.

63. Красовский А.Н. Синтез смешанных стратегий управления. Свердловск: Изд-во Урал. Ун-та, 1988, 152 с.

64. Куликов Г.В. Влияние гармонической помехи на помехоустойчивость корреляционного демодулятора сигналов МЧМ // Радиотехника, 2002, № 7. с. 42-44.

65. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления. / Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1986. 448 с.

66. Лапсарь С.А., Лапсарь А.П. Распределение ресурсов радиоэлектронных средств в конфликтных ситуациях // Радиотехника, №11, 2004. С. 62-65.

67. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Т.1 -М.: Сов. радио, 1974. 550 с.

68. Левин Е.К. Адаптивная компенсация помех с использованием обратной связи по решению // Электросвязь, 1998, №3. С. 32-34.

69. Лёзин Ю. С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1986. - 280 с.

70. Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении / Пер. с англ. М.: Сов. радио, 1978. - 598 с.

71. Липаев В.В., Потапов А.И. Оценка затрат на разработку программных средств. М.: Финансы и статистика, 1988. - 224 с.

72. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2002. - 440 с.

73. Макаров С.Б., Цикин И.А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. М.: Радио и связь, 1988. - 304 с.

74. Маригодов В.К. Помехоустойчивая обработка информации (Методы оптимального линейного предискажения и корректирования). М.: Наука, 1983. 201 с.

75. Маригодов В.К. Теоретико-игровой синтез систем оптимальной линейной фильтрации сигналов // Электросвязь, 1992, №10. С 22-27.

76. Мартынов Е.М. Синхронизация в системах передачи дискретных сообщений. М.: Связь, 1972. - 216 с.

77. Медич Дж. Статистически оптимальные линейные оценки и управление. / Пер. с англ. Под ред А.С. Шаталова. М.: «Энергия», 1973. - 440с.

78. Методы помехоустойчивого приёма ЧМ и ФМ сигналов. Тематический сборник статей под редакцией А.С. Винницкого, А.Г. Зюко. М.: «Сов. Радио», 1976, 256 с.

79. Мишин Д.В., Карташевский В.Г. Обработка кодированных сигналов в каналах с памятью // Тр. IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», Т2; Воронеж, Изд. НПФ «САКВОЕЕ» ООО, 2003.-С. 724-727.

80. Мулен Э. Теория игр с примерами из математической экономики: Пер. с франц.- М.: Мир, 1985. 200 с.

81. Назаров А.Н., Сикорский А.Б. Модели функционирования системы подвижной связи специального назначения в условиях сложной радиоэлектронной обстановки // Электросвязь, № 8, 2002. С. 3-10.

82. Николаев Б.Н. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. М.: Радио и связь, 1988. - 264 с.

83. Обнаружение изменения свойств сигналов и динамических систем: Пер с англ./ Под ред. М. Бассвиль, А. Банвениста. М.: Мир, 1989. - 278 с.

84. Орощук И.М. Оценка имитостойкости радиоканала с замираниями при использовании сигналов с частотной манипуляцией // Радиотехника, №11, 2004. С. 20-24.

85. Партхасаратхи Т., Рагхаван Т. Некоторые вопросы теории игр двух лиц. / Перевод с англ. под ред. Е.Б. Яновской. М.: Изд-во «Мир», 1974. - 296 с.

86. Певницкий В.П., Полозок Ю.В. Статистические характеристики индустриальных радиопомех. М.: Радио и связь, 1988. - 246 с.

87. Передача цифровой информации по каналам с памятью / Под ред. Э.Л. Блоха. М.: Наука, 1970. - 176 с.

88. ЮО.Петрович Н.Т., Размахнин М.К. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Сов. радио, 1969. - 232 с.

89. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебник для вузов. 2-е изд., испр. - М.: Горячая линия - Телеком, 2003. 558 с.

90. Пресман Э.Л., Сонин И.М. Последовательное управление по неполным данным. Байесовский подход. М.: Изд-во «Наука», 256 с.

91. Прокис Дж. Цифровая связь. / Пер. с англ., под ред. Д.Д. Кловского -М.: Радио и связь, 2000. 800 с.

92. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Пер. с англ., под ред. Ю.Н. Александрова. М.: Мир, 1978. - 325 с.

93. Радзиевский В.Г., Сирота A.A. Информационное обеспечение радиоэлектронных систем в условиях конфликта. М.: ИПРЖР, 2001. - 456 с.

94. Радиотехника. Энциклопедия. / Под ред. Ю.Л. Мазора, Е.А. Мачусского, В.И. Правды. М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2002. - 994с.

95. Радиотехнические системы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника». / Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высш. Шк., 1990. - 496 с.

96. Репин В.Г., Тартаковский Г.П. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем. М.: Сов. радио,• 1977.-432 с.

97. Родимов А.П. , Поповский В.В. Статистическая теория поляризационной временной обработки сигналов и помех. М.: Радио и связь, 1984. - 272 с.

98. ИО.Сейдж Э., Мэлс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. / Пер. с анг. М.: Связь, 1976. - 495 с.

99. И.Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2002. -608 с.

100. И2.Сикарев A.A., Фалько А.И Оптимальный прием дискретных сообщений.-М.: Связь, 1978.

101. ПЗ.Сикарев A.A., Лебедев О.Н. Микроэлектронные устройства формирова-ф ния и обработки сложных сигналов. М.: Радио и связь, 1983. - 216 с.

102. Системы мобильной связи.: Учебное пособие для вузов. / Под ред. В.П. Ипатова. М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 272 с.

103. Снайдер Д. Метод уравнений состояния для непрерывной оценки в применении к теории связи. М.: Энергия, 1979. - 104 с.

104. Соколов В.В., Пелехатый М.И. Теоретические основы построения систем передачи дискретной информации. М.: Министерство обороны СССР, 1979.-308 с.

105. Стиффлер Дж. Дж. Теория синхронной связи. / Пер. с англ. М.: Связь, 1975.-487 с.

106. Стратонович Р.Л. Принципы адаптивного приема. М.: Сов. радио, 1973.- 143 с.

107. Теория и методы оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. / Под ред. Ю.А. Феоктистова. М.: Радио и связь, 1988. -216 с.

108. Теория электрической связи: Учебник для вузов. / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 1998. - 432 с.

109. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. 2-е изд. М.: Радио и связь, 1982. - 624 с.

110. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем: Учеб. пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1991.-608 с.

111. Тихонов В.И. Выбросы случайных процессов. Изд-во «Наука», Главн. ред. физ-матем. лит., 1970. 392 с.

112. Тихонов В.И. Нелинейные преобразования случайных процессов. М.: Радио и связь, 1986. - 296 с.

113. Томский Г.В., Уланов В.А. Игры в общих управляемых системах. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-ва, 1987. - 208 с.

114. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования: Учеб. Пособие для втузов. М.: Машиностроение, 1989. - 752 с.

115. Турин В.Я. Передача информации по каналам с памятью. М.: Связь, 1977.-248 с.

116. Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1989. - 440 с.

117. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970.-728 с.

118. ИО.Финк Л.М. Сигналы, помехи, ошибки. . М.: Связь, 1978. - 272 с.

119. Хворенков В.В. Математические модели, алгоритмы и аппаратные средства для управления ресурсами цифровых информационных радиотехнических систем // Докторская диссертация. Ижевск, 2002. - 348 с.

120. Хворенков В.В. Статистически оптимальное управление в цифровой информационной системе // Тез. докл. 31-ой науч.-техн. конференции ИжГТУ. Ижевск: Изд-во ИжГТУ. - 1998. - С. 8-9.

121. Хворенков В.В., Бояршинов М.А. Оценка помехоустойчивости цифровых систем связи // Тез. докл. Международной науч.-техн. конф. «Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности». Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1997. - С. 70-72.

122. Хворенков В.В., Бояршинов М.А. Методика выбора алгоритмов функционирования приемников цифровых сигналов в конфликтных ситуациях // Тез. докл. науч.-техн. конф. «Ученые ИжГТУ производству». - Ижевск, 1996. - С. 29-30.

123. Хворенков В.В., Юминов О.Б. Оценивание и управление в цифровых информационных системах // ИжГТУ. Ижевск, 1999. - Деп. В ВНИИТИ № 1465-В99. -126 с.

124. Хмельницкий Е.А. Оценка реальной помехозащищенности приема сигналов в КВ диапазоне. М.: Связь, 1975. - 323 с.

125. Чистяков В.П. Курс теории вероятностей. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 256 с.

126. Шавров A.B., Солдатов B.B. Многокритериальное управление в условиях статистической неопределённости. М.: Машиностроение, 1990. - 160 с.

127. Шаракшанэ A.C. и др. Сложные системы. Учеб. Пособие для вузов. М.: Высш. Школа, 1977. 247 с.

128. Шахгильдян В.В., Лоховицкий М.С. Методы адаптивного приема сигналов. -М.: Связь, 1974. 164 с.

129. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. / Пер. с англ., под ред. H.A. Железнова. М.: ИЛ, 1963. - 829 с.

130. Элементы теории передачи дискретной информации. Под ред. Л.П. Пур-това. М.: «Связь», 1972. - 232 с.

131. А.С. № 1790039, СССР, МКИ Н 04 L7/08. Устройство цикловой синхронизации / Бояршинов М.А., Лихарев В.М., Климов И.З. (СССР). № 4918834/09; Заявл. 14.03.91; Опубл. 23.01.93, Бюл. № 3.

132. А.С. № 1478348, СССР, МКИ Н 04 В 3/46. Анализатор качества канала связи / Бояршинов М.А., Марков М.М., Климов И.З., Лихарев В.М. (СССР). № 4207249/24-09; Заявл. 06.03.87; Опубл. 07.05.89, Бюл. №17.

133. А.С. № 1418918, СССР, МКИ Н 04 В 3/46. Устройство для контроля качества канала связи / Марков М.М., Бояршинов М.А., Лихарев В.М. (СССР). -№. 4218835/24-09; Заявл. 20.01.87; Опубл. 23.08.88; Бюл. №31.

Похожие работы

Радиотехника и связь
05.12.00