автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.21, диссертация на тему:Радиотехническая автономная адаптивная система приема-передачи сигналов через низкоорбитальные ИСЗ

РГБ ОД

На правах рукописи

"* J пин

Тархов Николай Сергеевич

Л ,'] V/?" 1

РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АВТОНОМНАЯ АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ПРИЕМА-ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ НИЗКООРБИТАЛЬНЫЕ ИСЗ

05.12.21 "Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства.

АВТОРЕФЕРАТ ' диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2000

Работа выполнена в ТУЛЬСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

УНИВЕРСИТЕТЕ

Научный руководитель . - кандидат технических наук,

доцент Луцков Ю.И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор, Басалов Ф.А. - кандидат технических наук, доцент Булычев В. А

Ведущая организация - Тульский филиал Коломенского конструкторского бюро машиностроения. ^ ^

Защита диссертации состоится « 2000г. на

заседании диссертационного Совета К 063.47.09 в Тульском государственном университете (300600, г. Тула, пр. Ленина, 92 ТулГУ).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ТулГУ.

Автореферат разослан «_

2000 г.

■Заверенный отзыв просим выслать по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного Совета.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

ЕВ.Ларкин

¿ш. -и-ОН,/,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Потребность современного общества в обмене различного рода информацией стимулирует быстрое развитие систем. спутниковой связи (ССС). Однако, традиционные высокоорбитальные ССС требуют использования громоздкого и дорогостоящего оборудования земных станций (ЗС), что часто недоступно массовому потребителю. Поэтому сегодня актуальна задача создания недорогих ССС, в первую очередь для обслуживания пользователей тех регионов, которые недостаточно обеспечены услугами наземных сетей, и где их построение нерентабельно. В последнее время во многих странах проводятся работы по созданию космических ССС с использованием низкоорбигальных искусственных спутников земли (ИСЗ) - высота орбит 700-2000 км.

Системы пакетной передачи сигналов предназначены для передач любых данных в цифровом виде с небольшими скоростями от нескольких сотен бод до нескольких десятков кбод. Во многих применениях для этих систем не предъявляются жесткие требования по оперативности доставки сообщений. Тогда низкоорбитальная система пакетной передачи сигналов строится исходя из следующих основных принципов:

- используются ИСЗ с отсутствием коррекции положения на орбите, что позволяет отказаться от использования двигательных установок на ИСЗ;

- используется УКВ диапазон частот (130-400 МГц), что позволяет применить на ИСЗ и в земных станциях слабоналрааленные антенны с коэффициентом усиления 0-3 дБ;

- используются передатчики с небольшой мощностью.

К таким системам относятся ССС "Ирвдиум", "Глобалстар", "Инмарсат", "ЛеОсат" за рубежом, "Гонец", "Курьер", "Сигнал", "СПС-спутник", "Радио-МГ в России, международная космическая радиотехническая система обнаружения терпящих бедствие КОСПАС-САРСАТ.

Для повышения надежности, достоверности и помехоустойчивости используются различные способы: разнесение анналов по времени и частоте, разнесенный прием, перестройка рабочей частоты и т.д. Это приводит к увеличению энергетических затрат и создает трудности в реализации автономных систем. Поэтому необходимы другие решения и методы.

При использовании автономных, подвижных объектов необходимо адаптировать энергетические возможности наземного оборудования к параметрам канала связи. Адаптивная система пакетной передачи информации позволяет в зависимости от условий прохождения по каналу связи (КС) управлять мощностью передатчика и длительностью

информационного пакета, что обеспечивает экономию энергии и повышает достоверность передаваемых сообщений.

Это обусловило выбор объекта исследования диссертации, которым. является: канал пакетной передачи .> сигналов через низкоорбитальные ИСЗ.

Предмет исследования: Поляризационные и амплитудные характеристики сигнала, проходящего от ИСЗ к земной поверхности, методы приема и обработки сигналов.

Методы исследования: Теория поляризованных электромагнитных волн, излучаемых вращающимся источником и проходящих через ионосферу, метод резонансной угловой фильтрации электромагнитных волн, моделирование на ЭВМ и натурного эксперимента с использованием теории вероятности и математической статистики.

Целью диссертационной работы является повышение достоверности передаваемой информации путем оптимизации параметров канала связи при ограничениях на энергетические возможности передающих устройств и предельную чувствительность приемников.

В соответствии с поставленной целью автором решаются следующие задачи:

1. Проведеше классификации различного вида помех по происхождению, по физическим свойствам, по характеру воздействия на сигнал.

2. Разработка математической модели канала связи с использованием ИСЗ с учетом помех и шумов.

3. Разработка алгоритма работы канала связи с управлением мощностью передатчика, в зависимости от условий прохождения сигнала с учетом действующих ограничений.

4. Разработка способа и алгоритма управления адаптивной антенной системой (решеткой).

5. Разработка модели, определяющей оптимальные параметры передающего канала по известным характеристикам канала принимаемого сигнала на основании имеющихся статистических результатов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель канала связи с использованием ИСЗ с учетом помех и шумов.

2. На основе метода резонансной угловой фильтрации определены собственные значения и функции преобразования Карунена-Лоэва, позволяющие реализовать оптимальный прием фазоманипулированных сигналов.

3. Разработана модель канала связи с управлением мощностью передатчика.

Практическая значимость работы.состоит в следующем :

1. Теоретические положения и выводы диссертации применены для решения практических задач.

2. Предложена методика ... о пред слеши длительности, информационного пакета

3. Разработан способ оптимально то формирования передаваемого сигнала с учетом энергетических ограничении.

4. Полученные результаты позволяют разработать варианты технической реализации приемо-передшощих устройств наземных объектов с ограниченными энергетическими ресурсами.

На защиту выносятся:

1. Алгоритмы и структурные схемы приемо-передающих устройств ЗС с ограниченными энергетическими ресурсами.

2. Алгоритм адаптивного согласования угла поляризации приемной антенны ЗС с углом поляризации полезного сигнала и способ передачи информационного пакета с управлением мощностью передатчика

3. Результаты анализа воздействия различного вида помех на прохождение электромагнитной волны через ионосферу и тропосферу.

4. Результаты экспериментальных исследований каналов связи с использованием низкоорбигальных ИСЗ.

5. Совокупность зависимостей, позволяющих синтезировать наземные устройства приема-передачи с ограничением по мощности.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на П Международной конференции «Спутниковая Связь» в 1996 г., г. Москва, на научных сессиях, посвященных Дню радио областного и Российского НТО им. АС.Попова в 1997 г., 1998 г., 1999 г., 2000 г. (г. Москва, г. Тула), на Всероссийской научно-практической конференции СУЭТО-2ШО, научно-технических конференциях ТулГУ в 1997 г., 1998 г., 1999 г.

Внедрение. Результаты работы внедрены на АО Центрального конструкторского бюро аппаратостроения, о чем имеется соответствующий акт о внедрении.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, насчитывающего 106 наименований, 8 приложений. Общий объем диссертации составляет 155 страниц и включает 31 рисунок, 6 таблиц.

Краткое содержание работы.

Введение. Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований, дается общая постановка задачи, решаемой в диссертации, сформулирована цель работы, ее научная новизна, основные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ различных радиотехнических систем приема-передачи сигналов, видов радиолиний (PJI) для передачи сигналов с использованием различного типа ИСЗ, приведены классификация и математические модели аддишвных помех, которые воздействуют на линию связи (ЛС) как при наличии, так и в отсутствии сигнала Проведенный анализ радиотехнических систем (РТС) передачи сигналов показывает, что для повышения надежности, достоверности и помехоустойчивости используются следующие способы: разнесение сигналов по времени (повторение сигнала через промежутки времени) и частоте (сигнал дублируется по многим частотным каналам); прием на различные антенны, разнесенные в пространстве или расположенные в одном месте, но с узкими диаграммами направленности, позволяющими разделить сигналы по углу прихода; прием на две антенны, расположенные в одном месте, но принимающие электромагнитные волны различной поляризации (поляризационное разнесение); передача сигналов с переменной скоростью в зависимости от помеховой обстановки или с дискретной перестройкой рабочей частоты по программе. Однако не все РТС эффективны в автономном режиме эксплуатации, поэтому при проектировании адаптивной системы приема-передачи сигналов учтены энергетические ограничения. Рассмотрены факторы, воздействующие на сигнал, потери в PJL Установлено, что наиболее существенными по своему влиянию являются аддитивные естественные помехи; самый мощный источник шумов - Солнце (до 107 °К), и при расположении на одной оси солнца, ИСЗ и земной станции связь может быть полностью нарушена Наибольшее затухание сигнала в радиолинии вносят потери в тропосфере (гидрометеоры) и поляризационные замирания за счет эффекта Фарадея и поворота плоскости поляризации. При этом сигнал, принимаемый линейно-поляризованной антенной, будет испытывать поляризационные замирания, частота которых определяется скоростью вращения плоскости поляризации и вращением нестабилизированного в пространстве ИСЗ.

Проведен анализ и обоснован выбор вида манипуляции несущей при пакетной радиосвязи с точки зрения достоверности передачи информации, рассмотрены критерии оптимальности систем передачи и вопросы помехоустойчивого кодирования.

Во второй главе рассмотрены вопросы математического моделирования полусферической антенной решетки, системы передачи дискретной информации, канала связи с использованием ИСЗ. Предложена модель антенной решетки с полусферическим обзором из И-излучателей в виде директорных антенн типа "волновой канал".

Основной задачей сканирующей антенной системы является отслеживание траектории движения спутника для обмена информацией через него

Предложено установить несколько антенн на полусферическую поверхность таким образом, что их диаграммы направленности образовывали сферу на уровне 3 дБ. В связи с тем, что низкоорбигальные ИСЗ не стабилизированы в пространстве, используемые антенны должны иметь круговую поляризацию. Показано, что на частоте 145,825 МГц достаточно 4 антенн «волновой канал» с крестообразно расположенными излучающими элементами. Конструктивной особенностью этой антенной системы является наличие двух отдельных радиоканалов. Это сделано для того, чтобы в случае, когда первый радиоканал, подключенный к одной из антенн, принимает полезный сигнал, второй радиоканал поочередно подключается к другим антеннам.

Достоинства данной антенной системы:

- быстрое сканирование по сравнению с механическим;

- отсутствие быстро изнашивающихся механических частей;

- возможность работы при ограниченных энергоресурсах;

Для спутниковых каналов связи метрового, дециметрового диапазонов при наличии отражений от земной поверхности характерно распространение сигнала по двум или немногим путям, т. е. ярко выраженная многолучевость отсутствует. В этом случае математическая модель двухлучевого распространения сигнала имеет вид:

«(0= £(- 0'' {АЬ-ктЬс1Ь)со5а>с1 + ^)вта>с1}+ А((-кТ -

ьо и;

- фе2(0«»©в(/ - г)+ - т)]}+1(0

где гк = (0,1); А(1) = 0 при и 1>Т; Т - длительность элемента сигнала; юс - несущая частота сигнала; т « Т время запаздывания между лучами (считается, что начало отсчета времени совмещено с началом прихода сигнала по первому лучу); ^(0 - белый шум (БШ) спектральной плотности N0; ц - математические ожидания векторного гауссовского процесса с взаимно независимыми компонентами.

Входные сигналы и(0 подаются на вход квадратурного расщепителя, с выхода которого сигналы попадают без задержки в тракт

обработки второго луча и с задержкой на т - в тракт обработки первого луча В этих схемах сначала производится умножение на огибающую сигнала А():-кТ) с задержкой на х доя первого и второго лучей. Результаты перемножения поступают на опорный тракты. В основных трактах сигналы проходят без изменения, а в опорных трактах они фильтруются КС-цепями с постоянными времени т^ = 1^/(1 + кс1),

= V» /(1+к«1)> <2 = т^г^+ксг). <2 = т^/О+к,:;)-

где к- коэффициенты усиления.

Нижняя граница вероятности ошибок в двухлучевой модели определяется:

р »3

4Ьо

(2)

где Ьо =2ОдЕ3/Ы0, Е, - энергия элемента сигнала на выходе передающею устройства

Перемещение ИСЗ относительно земной станции приводит к изменению несущей частоты сигнала и деформации спектра сигнала -эффект Доплера Уменьшение влияния доплеровского сдвига осуществляется с помощью схемы автоматической подстройки частоты или путем изменения несущей частоты передатчика по закону, обратному догшеровскому сдвигу, а полная компенсация достигается при использовании устройств с переменной, управляемой задержкой группового высокочастотного сигнала, имитирующего процесс возникновения доплеровского сдвига, но в обратном направлении, поэтому в математической модели эффект Доплера не учитывается.

Для математической модели двухлучевого распространения сигнала определены постоянные времени фильтрации в зависимости от отношения энерпш элемента сигнала к спектральной плотности БШ, коэффициента глубины замирания, коэффициента асимметрии квадратурных составляющих, коэффициента формы огибающей и длительности информационного передаваемого пакета сообщения (рис1). По результатам расчетов выбраны оптимальные параметры для решающей схемы приемника

Ошибка оценивания параметров случайного сигнала в значительной мере определяется методом его обработки. Оптимальные фильтрационные приемники случайных сигналов используют разложение в спектр по ортогональным базисным функциям и последующую их обработку. Выбор вида базисных функций в значительной степени определяет погрешность представления при ограниченном количестве спектральных составляющих и сложность алгоритма оптимальной обработки сигнала 4(0- Известно, что для центрированного случайного

г = 0,1 сек

1= 1 сек

0,2 0,4 0,6 0.8 1 и 1.4 1.6 Т. сек О-2 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Т. ССК

Рис Л. Зависимость постоянной времени фильтрации от длительности информационного пакета, где Но2 - отношение снгнал/шум, г- временная задержка.

процесса с непрерывной корреляционной функцией К^^), математическое ожидание интегральной среднеквадратической ошибки при представлении процесса рядом по ортогональным базисным функциям при любом фиксированном N будет минимальным, если базисные функции срф) удовлетворяют однородному уравнению Фредгольма второго рода

1 т

(з)

о

ще ?ц - собственные значения ядра ).

Коэффициенты разложения случайного процесса при использовании таких функций оказываются некоррелированными, а исходное разложение называется преобразованием Карунена-Лоэва (ПКЛ). Данное преобразование является оптимальным для представления непрерывных сигналов по отношению к критерию среднеквадратической ошибки и обеспечивает наибольшую из всех известных концентрацию энергии спектра изображения. Применение непрерывного и дискретного ПКЛ в значительной степени ограничивается тем обстоятельством, что процедура отыскания решений уравнения (3) в конечных пределах в общем виде неизвестна (за исключением ряда частных случаев).

В то же время, теория резонансной угловой фильтрации позволяет получить решения этих уравнений. Метод решения основан на физическом моделировании исходного уравнения (3) в соответствии с явлением резонансной угловой фильтрации "волновых полей многослойными структурами. Корреляционная функция случайного

сигнала (ядро уравнения) К^?) в этом случае имеет смысл углового коэффициента передачи резонансной углоизбиратеяьной системы, а собственные функции ср$) - ограниченного пространственного оптического сигнала. Метод позволил получить в явном виде аналитические выражения для собственных функций и собственных значений уравнения (3) для практически важного случая преобразования Карунена-Лоэва радиосигналов со случайной фазовой манипуляцией, широко используемых в системах наземной и космической связи.

Решение дает следующие выражения для расчета собственных значений X:

Полученные результаты дают возможность разработать конкретную структуру оптимального приемника фазоманипулированных сигналов, обеспечивающего минимальную ошибку оценивания параметров случайного информационного сигнала

В третьей главе исследованы алгоритмы и предложены варианты технической реализации адаптивной системы приема-передачи сигналов с управлением поляризацией наземной антенны и передающего устройства с' управлением мощностью передатчика в зависимости от условий прохождения сигнала

Установлено, что при движении ИСЗ угол поворота плоскости поляризации меняется как за счет флюктуации электронной плотности ионосферы, так и за счет циклического вращения ИСЗ. Это приводит к появлению поляризационных замираний при приеме на антенну с линейной поляризацией (рис.2). Быстрые колебания вызваны вращением плоскости поляризации, медленные - вращением ИСЗ.

Структурная схема радиотехнической системы приема-передачи сигналов с ограниченными энергетическими ресурсами и управлением поляризацией наземной антенны и формированием различной длительности пакета передаваемой информации с учетом дестабилизирующих факторов представлена на рис. 3. Принимаемый сигнал с антенной системы 1 поступает на измеритель отношения сигнал / шум 2. В пороговом устройстве 3 текущее значение отношения сигнал шум сравнивается с пороговым значения ц^ При От х^ор

(4)

и собственных функций:

определяется начало и конец сеанс связи и временной интервал превышения текущего отношения сигнал / шум над пороговым. Эта значения фиксируются в микропроцессоре (МП). Одновременно с этим измеритель плоскости поляризации 10 определяет угол поляризации входного сигнала при максимальном отношении

Рис. 2. Поляризационные замирания при приеме на антенну с линейной поляризацией (а) и работа передатчика с управляемой мощностью и формированием длительности информационного пакета (б), где Тв- период вращения ИСЗ, Тс- время сеанса связи, Ат - длительность передачи бита информации, Т1...л„-длительности пакетов.

сигнал / шум, измеренном в 11. По результатам измерения МП вырабатывает управляющий сигнал, который подается на устройство управления поляризации 9, где происходит согласование угла поляризации антенной системы с определенной ранее углом поляризации входного сигнала В следующем периоде вращения ИСЗ в интервале времени превышения отношения сигнал / шум над пороговым, определенном в предыдущем периоде, осуществляет прием-передача информации с запомненном в предыдущем периоде угле поляризации. Суммирующий накопитель 4, вычислитель среднего значения

1 - антенная система 7 - устройство управления мощностью передатчика

2 - тмсритсль отношения сигнал/шум, q 8 - передатчик

3 - поул'лу./с устрой(лю 9 - устройство управления поляризацией

4 • »«1г.<///и7с.';а, 10 ■• измерите;«, пжх-'кости полхригация

5 - вычислитель среднего значения 11 - определитель максимального значения отношения сигнал/шум, сц, отношения сигнал/шум,

6 - вычислитель отношения Рис. 3. Структурная схема системы обмена информации с ограниченными энергетическими ресурсами.

сигнал/шум 5 и вычислитель отношения я^д / с^ б служат для определения коэффициентов управления времени и мощности передатчика 8 через устройство управления 7.

Нормированный коэффициент передачи энергии между двумя антеннами при линейной поляризации при рассогласовании векторов поляризации приемной передающей антенн определяется по выражению

П. = -(l + cos2y). где - угол рассогласования векторов поляризации антенн.

(б)

Предлагаемые способ и система позволяют получить выигрыш в отношении с ига ал / шум 3 дБ и более.

Траектория движения ИСЗ (рис.2, кривая 1) аппроксимируется выражением:

Ai - [С| (Л"п / Тс )-Bi]2 =yi, (7)

и поляризационные замирания из за вращения ИСЗ (рис.2, кривая 2) выражением:

А2+В2 cos2(Ati / Тв )= у2 (8)

где Ai, А->, Вь Вг, Ci - константы, соответствующие различным орбитам ИСЗ.

Тогда общая энергия передачи сообщения: N

при Р - const, Т^- const

/=1

и ы Q 1=1 i=l Чпор

N W СР _ ■yi "имп

с учетом

1 Ку

коэффициента управления временем передачи где К,, = у^уг или Ку = -^Е-, тогда

Чпвр

(?) (10)

N (=1

РАт„

4~

с^-в,

/

А2 +В2 cos'

(П)

А2 = 0 и В2 = 0 при согласовании векторов поляризации приемной и передающей антенн.

Алгоритм работы передающего устройства с -управлением мощностью передатчика в зависимости от условий прохождения сигнала с учетом действующих ограничений описывается следующим образом:

1.По анализу состояния канала связи определяется минимальная допустимая скорость передачи У^р^.

2.Прошозируется максимальное отношение сигнал / шум и коэффициент управления времени пдэедачи Ку.

3.По объему передаваемой информации N2 определяется время, необходимая для полной передачи при У^р^щ,.

4.Если Мпер »N2 - ожидание момента лучшего прохождения.

Если !Мпер < N3; - определение приоритетности сообщений и

передача наиболее значимых

Если Мпер > N5; - передача полностью.

При этом мощность передатчика с учетом Ку определяется из выражения

рвср= "V • (12>

у

где 4 - отношение сигнал/шум.

При использовании данного алгоршма при сеансе связи Тс = 15 мин. получена экономия энергии в 1,5-2 раза в зависимости от траектории движения ИСЗ.

В зависимости от условий прохождения канала связи весь сеанс связи может разбиваться на ряд отдельных сеансов (рис.2, а) в 1феделах каждого из которых отношении сигнал / шум превышает пороговое значение, формируется длительность информационных пакетов, а мощность передатчика изменяется обратно пропорционально текущему значению отношения сигнал / шум, что позволяет снизить мощность передатчика и за счет этого обеспечить экономию энергии (рис.2, б, заштрихованные области).

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований. Для получения количественных характеристик линий связи с использованием низксюрбитальных ИСЗ разработаны и изготовлены 2 экспериментальные установки. Эксперименты проводились в диапазоне частот 137-146 МГц с различными орбитальными группами ИСЗ (табл. 1) :

Таблица 1

Параметр Рабочая Высота Период Длитель Период

частота, орбиты, обращени ность поляриз.

ИСЗ МГц км ~ я, мин периода замирани

связи, и, сек

мин

Мир 143,625 400 87 -14 10-20

МЮА 137,62 800 142 -20 . 5-20

ио-п 145,825 500 98 -15 5-20

Целью первого эксперимента является исследование характера замираний при приеме на антенну с линейной поляризацией при различных высотах ■ и координатах пролета ИСЗ. Исследования проводились с использованием антенны типа "волновой канал", содержащей 5 пассивных вибраторов.

Для экспериментальной проверки решения этой задачи, исследования линий связи через низкоорбитальные спутники разработана универсальная установка, состоящая из базовой управляющей ЭВМ, блока приводов перемещения антенны по азимуту и элевации, сменных антенн для проведения экспериментов по исследованию и оптимизации вида поляризации в зависимости от изменяющихся параметров канала связи

Установка имеет следующие характеристики:

- перемещение по азимуту ± 180°;

- перемещение по элевации от 0 до 90°;

- скорость перемещения до 20 рад/мин;

- максимальная масса установленной антенны 100 кг;

- управляющая ЭВМ с процессором 486;

- диапазон частот (с учетом сменных антенн) от 100 МГц до 40 ГТц;

- питание от сети 380 В 50 Гц или 27В постоянного напряжения;

- потребляемая мощность 2000 Вт;

- источник бесперебойного питания обеспечивает работу установки в течении 30 минут,

- общий вес привода 190 кг;

- размеры привода 1000x800x1500 мм;

- общий вес блока управления 80 кг;

- габарит блока управления 700x500x750 мм.

Исследования проводились в диапазоне частот от 137 до 146 МГц.

Разработана программа, по которой производится расчет орбит и вырабатываются управляющие сигналы для ориентации антенн. В программе предусмотрены режимы поиска и слежения за спутником, что позволяет уточнять параметры орбиты. Кроме того, ЭВМ используется для управления приемо-передатчкком.

В результате эксперимента получены следующие результаты затухания сигналов в канале связи:

- глубина поляризационных замираний 7... 10 дБ;

- изменения амптпуды принимаемого сигнала до 10 дБ.

Установлено, что период замираний связан с изменением

поляризации принимаемого сигнала и составляет от нескольких секунд до десятков секунд в зависимости от типа ИСЗ и параметров орбиты.

С помощью второй экспериментальной установки были оценены поляризационные замирания для вертикальной и горизонтальной поляризаций, регистрируемых одновременно (рис. 4). Были использованы . ненаправленные полуволновые вибраторы, расположенные друг -относительно друга под углом 90" и переключаемые с помощью p-i-n диодов.

Установка имеет следующие характеристики:

- ширина диаграммы .направленности в горизонтальной плоскости - 360;

- ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости -160°;

- диапазон частит -135-147 МГц;

- тип коммутатора - p-i-n диоды;

- затухание в коммутационном устройстве - 0,5 дБ;

- чувствительность регистратора - 0,15 мкВ;

- время наблюдения - 500-800 сек;

- вид регистратора -прибор Н 3030/1;

- поляризационная развязка 20 дБ.

Получена зависимость математического ожидания и дисперсии прохождения канала связи от времени сеанса связи (рис.5). Сравнение статистических характеристик КС показало, что принятая модель качественно и количественно верно описывает характеристики КС -различие результатов находятся в пределах дисперсии коэффициента передачи КС.

Проведены эксперименты по передаче и приему информационного пакета при помощи орбитального комплекса "Мир" (робот-автоответчик, протокол информационного обмена АХ-25). В результате обработки 50 экспериментов по приему-передаче сигналов с использованием алгоритма работы передатчика с управлением мощностью и поляризацией наземной антенны, формированием различной длительности информационного пакета вероятность ошибки в 2 раза меньше, чем при обмене информацией без учета этого.

U

1 1 1 1 ! 1 1 ! | | | 1 I

1 I I 1 i III 1 J

' i 1 1 ! 1 'L в

1 1 1 I I 1 , i

■ч- ii ' I ;

1 и! Umin

1 1 1 1 I 1 г ■ i i

о 5 10 15 20 t, сек

U

Umax

10

15

20

1, сек

б)

■4

Рис. 4- Зависимости амплитуда принимаемого сигнала для вертикальной (а) и горизонтальной (б) поляризации, регистрируемых одновременно. Тип ИСЗ - N00А, зимний период, дневное время.

/у

-5.Г-

a

лБс

30 60 90 120 150 180 210 240 Т. сек

Рис.5. Зависимость математического ожидания и дисперсии прохождения канала связи от времени сеанса связи.

Результаты эксперимента приведены в таблице 2.

Таблица 2

Параметр Результат

Протокол обмена АХ 25

Длина пакета, кбит 800

Тип передаваемой информации Случайная последовательность нулей и единиц

Время передачи, с Не более 80, зависит от высоты орбиты

Количество передач 50

Мощность передатчика, Вт 10

Вероятность ошибки: без учета поляризационных замираний с учетом поляризационных замираний Ю"3 4,5-10"4

Энергия, потраченная на передачу сообщения, Дж 800

Удельная энергия передачи, Дж/биг 10"

Основные результаты работы:

1. Разработана математическая модель канала связи с использованием низкоорбигальных ИСЗ, позволяющая определить требования к основным функциональным блокам системы и оптимизировать их параметры.

2. Разработана структура оптимального приемника фазоманипулированных сигналов на основе разложения сигналов в спектр с применением преобразования Карунена-Лоэва, что позволило минимизировать ошибку оценивания параметров информационного сигнала

3. Разработаны алгоритм и методика определения длительности информационного пакета, позволяющие обеспечить минимальные энергетические затраты на передачу информационного пакета

4. Разработаны структурная схема и алгоритмы работы системы обмена информацией с ограниченными энергетическими ресурсами, включающие способ адаптивного согласования угла поляризации приемной антенны с углом поляризации принимаемого сигнала и способ передачи информационного пакета с управлением мощностью передатчика, позволяющие существенно повысить отношение сигнал/шум на входе приемника и за счет этого достоверность передаваемой информации.

5. Проведены экспериментальные исследования основных блоков системы обмена информацией, подтвердившие правильность предложенных алгоритмов обработки.

Содержание диссертации отражено в следующих работах:

1.Луцков Ю.И., Тархов НС., Крючков С.В. Экспериментальная установка системы спутниковой связи через низкоорбигальные ИСЗ // 52 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тездокл. -Москва, ИПРЖ "Радиотехника"-1997. - с. 267-268.

2.Тархов Н.С., Беляков Б.В., Боровых О.А.Устройство сопряжения системы управления компьютерного узла цифровой связи с использованием низкоорбитальных ИСЗ // 14 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, ОЕГГО РЭС им. А.С.Попова-1997.-с. 19-20.

3.Луцков Ю.И., Тархов Н.С. Адаптивная антенная система канала связи через низкоорбитальные ИСЗ // 53 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Москва, ИПРЖ "Радиотехника"-1998. - с. 116-117.

4.Тархов НС. Моделирование канала связи через низкоорбитальные ИСЗ И 53 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Москва, ИПРЖ "Радиотехника"-1998. - с. 115.

5.Тархов НС. Экспериментальная установка для исследования каналов связи через низкоорбитальные ИСЗ // Всероссийская молодежная научная конференция "24 Гагаринские чтения" : Тез. докл. - Москва, 1998. - с. 17.

6.Луцков Ю.И., Тархов НС., Боровых О.А. Устройство управления адаптивной антенной системы //15 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл -Тула, ОНТО РЭС им. А.С.Попова - 1998. -с. 70.

7.Тархов НС., Крючков С.В. Комбинированное уплотнение в автоматических радиотелефонных станциях //15 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, ОНТО РЭС им. А.С.Попова - 1998. - с. 30.

8.Тархов НС. Повышение достоверности передачи информации при пакетной радиосвязи с использованием ИСЗ // 54 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Москва, ИПРЖ "Радиотехника" 1999. - с. 73.

9.Тархов НС. Математическая модель канала связи с использованием ИСЗ //16 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -"Гула, ОНТО РЭС им. А.СПопова - 1999. - с. 10.

10.Тархов НС. Оптимизация характеристик системы связи через низкоорбитальные ИСЗ в условиях энергетических ограничений// 16 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, ОНТО РЭС им. А.С.Попова -1999. - с. 66.

П.Тархов НС. Повышение эффективности связи при использовании нестабилизированных ИСЗ с линейной поляризацией антенн // Труды 55 Научной сессии, посвященной Дню радио "Радиотехника, электроника и связь на рубеже тысячелетия", -Москва, 17-19 мая 2000 г., ИПРЖ "Радиотехника" 2000.-с. 149-150.

12. Тархов НС. Результаты экспериментальных исследований линий связи с использованием низкоорбитальных ИСЗ/Лруды 17 Научной сессии, посвященной Дню радио-Тула, ОНТО РЭС им. А С.Попова - 2000. - с. 42-43.

13. Покровский Ю.А, Макарецкий Е.А, Тархов НС. Расчет преобразования Карунена-Лоэва случайных фазоманипулированных радиосигналов на основе метода резонансной угловой фильтрации// Труды 17 Научной сессии, посвященной Дню радио-Тула, ОНТО РЭС им. А С. Попова -2000.-с. 13-14.

14. Тархов НС. Автономная адаптивная система пакетной передачи информации через низкоорбитальные ИСЗ //Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Системы управления электротехническими объектами" посвященной 70-летию Тульского государственного университета,-Тула, 25-26 мая 2000 г.. ТулГУ - с. 33-35.

Подписано п печать СО. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типографская № 2

Офсстная печать. Усл. печ. л. t, / . Усл. кр.-отг. /j / . Уч. изд. л. /¡С

Тираж fC экз. Заказ Э S? <0 .

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.

Редакциоиио- издательский центр Тульского государственного университета.

300600, г. Гула, ул. Болдина, 151

Введение.¡.

Глава 1. Анализ адаптивных систем приема-передачи сигналов через низкоорбитальные ИСЗ

Постановка задачи.

1.1 Классификация помех.

1.2 Математические модели аддитивных помех.

1.3 Выбор диапазона частот для космических радиолиний.

1.4 Потери в радиолинии, шумы атмосферы, планет и приемных систем.

1.5 Фазовые эффекты в атмосфере.

1.6Ошибки, вносимые атмосферой Земли в определение угловых координат спутников радиотехническими методами.

1,7Простые, сложные, узкополосные, широкополосные сигналы.

1.8 Выбор манипуляции в сетях с пакетной радиосвязью.

1.9 Критерии оптимальности систем передачи.

1.10 Повышение достоверности передачи информации при пакетной радиосвязи.

1.11 Помехоустойчивое кодирование.

1.12 Анализ существующих адаптивных систем.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Исследование системы обмена информацией через ИСЗ при энергетических ограничениях.

Постановка задачи.

2.1 Математическое моделирование полусферической антенной решетки.

2.2 Моделирование радиотракта.

2.3 Модель системы передачи дискретной информации.

2.4 Математическая модель канала связи с использованием

2.5 Построение оптимального приемного устройства на основе разложения случайного сигнала по ортогональным базисным функциям.

2.6 Алгоритмы обработки сигнала.

2.7 Энергетические характеристики линий связи Земля-ИСЗ, ИСЗ-Земля.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка адаптивной автономной системы приема-передачи сигналов с повышенной помехоустойчивостью.'.

Постановка задачи.

3.1 Разработка общего алгоритма работы системы.

3.2 Разработка алгоритма управления поляризацией наземной антенны.

3.3 Анализ и разработка алгоритмов работы системы обмена информацией.ПО

3.4Разработка алгоритма работы канала связи с управлением мощностью передатчика.

3.5 Особенности гфоектирования оборудования ЗС.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальные исследования основных блоков автономной системы приема-передачи сигналов с адаптивной антенной и управляемой мощностью передатчика.:.

Постановка задачи.

4.1 Планирование эксперимента.

4.2 Экспериментальные установки для исследований канала связи через низкоорбитальные ИСЗ.

4.3 Проведение эксперимента.

Выводы по главе 4.

Потребности современного общества в обмене различного рода информации стимулируют быстрое развитие систем спутниковой связи. Однако, традиционные высокоорбитальные спутниковые системы связи (КА на геостационарных и высокоэлиптических орбитах) требуют использование громоздкого и дорогостоящего оборудования земных станций, которые часто не доступны массовому пользователю. Поэтому сегодня актуальна задача создания недорогих систем спутниковой связи (ССС), в первую очередь для обслуживания пользователей тех регионов, которые недостаточно обеспечены услугами наземных сетей и их построение нерентабельно, [ 1 ] В последнее время во многих странах проводятся интенсивные работы по созданию космических систем связи с использованием низкоорбитальных ИСЗ (высота орбит 700-2000 км).

К таким системам относятся ССС "Иридиум", "Глобалстар", "Инмарсат", "Леосат" за рубежом, "Гонец", "Курьер", "Сигнал", "СПС-спутник", "Радио-М1" в России, международная космическая радиотехническая система обнаружения терпящих бедствие КОСПАС-САРСАТ [59, 62,65,97].

Низкоорбитальные ССС можно разделить на два типа, отличающихся набором предоставляемых услуг и сложности технической реализации:

• Системы пакетной передачи данных; Системы радиотелефонной связи, предоставляющие кроме услуг систем первого типа, возможности обмена речевой информации в телефонном режиме. битальную систему пакетной передачи данных можно строить, исходя из следующих основных принципов: Используются ИСЗ с отсутствием коррекции положения на орбите, что позволяет отказаться от использования двигательных установок на ИСЗ и применить простейшую гравитационную систему ориентации; Используется УКВ диапазон частот (130-400 Мгц), что позволяет применить на ИСЗ и в земных станциях слабонаправленные антенны с коэффициентом усиления 0-3 дБ; Используются передатчики с небольшой мощностью 2-10 Вт.

Принятые принципы построения низкоорбитальных систем пакетной передачи данных приводят к следующим результатам:

1. ИСЗ можно сделать действительно "малым" с весом 50-200 кг и, с учетом последних достижений в технологии изготовления спутников, недорогими. Небольшой вес спутника и малая высота орбиты позволяют строить орбитальную группировку путем группового вывода нескольких ИСЗ на орбиту одним пуском, что определяет низкую стоимость создания космического сегмента.

2. Земные станции можно сделать простыми, дешевыми, допускающими неквалифицированное обслуживание.

3. Можно увеличить пропускную способность космических сегментов при сохраняющейся стоимости запуска ИСЗ. Увеличение полосы пропускания при уменьшении высоты орбиты позволяет теоретически реализовать любую скорость передачи.

4. Можно избежать переполнения, присущего сетям с ИСЗ на геостационарной орбите.

5. Малые расстояния между ИСЗ и земными станциями (ЗС) обеспечивают возможность использования приема передающих устройств с малой энергетикой. Это позволяет создать сверхминиатюрные терминальные ЗС, что делает целесообразным их применение на подвижных объектах.

6. Лучшее покрытие полярных областей.

Основные области применения низкоорбитальных систем пакетной передачи данных:

• Связь с абонентами, расположенными на территории со слабо развитой инфраструктурой связи; Экологический, промышленный и научный мониторинг: Обмен деловой (банковской, биржевой и т.д.) информацией; Обмен научной и образовательной информацией; Определение местоположения и передача информации о местоположении подвижных объектов.

В космических радиолиниях используются различные методы передачи информации: аналоговые и цифровые, узкополосные и широкополосные. Выбор того или иного метода передачи зачастую определяется не его эффективностью (оптимальностью), а его изученностью в процессе эксплуатации.

В настоящее время предъявляются высокие требования к системам передачи информации в отношении качества и скорости передачи при жестких ограничениях на мощность передатчика, занимаемую полосу частот, вес и габариты аппаратуры. При этом должны учитываться ее стоимость и техническая реализуемость [71,102].

Одним из средств повышения эффективности различных систем передачи информации является использование высокоэффективных методов при передаче и приеме. Поэтому вполне естественно стремление при проектировании сделать космическую систему передачи информации в определенном смысле оптимальной [70,101].

Энергетические возможности подвижных, автономных объектов ограничены и необходимо адаптировать энергетические возможности наземного оборудования к параметрам канала связи. В этих условиях с учетом действующих ограничений, дестабилизирующих факторов, воздействующих на сигнал, потерь в радиолинии особенно остро стоит задача обмена информацией с достаточно малой вероятностью ошибки переданного сообщения. Адаптивная система пакетной передачи информации позволяет в зависимости от условий прохождения канала связи (КС) управлять мощностью передатчика и длительностью информационного пакета, что обеспечивает экономию энергии и повышает достоверность передаваемых сообщений.

Объект исследования: канал пакетной передачи сигналов через низкоорбитальные ИСЗ.

Предмет исследования: поляризационные и амплитудные характеристики сигнала, проходящего от ИСЗ к земной поверхности, метода приема и обработки сигналов.

Целью диссертационной работы является повышение достоверности передаваемой информации путем оптимизации параметров канала связи при ограничениях на энергетические возможности передающих устройств и предельную чувствительность приемников.

Методы исследования: Теория поляризованных электромагнитных волн, излучаемых вращающимся источником и проходящих через ионосферу, метод резонансной угловой фильтрации электромагнитных волн, моделирование на ЭВМ и натурного эксперимента с использованием теории вероятности и математической статистики.

В соответствии с поставленной целью автором решаются следующие задачи:

1. Проведение классификации различного вида помех по происхождению, по физическим свойствам, по характеру воздействия на сигнал.

2. Разработка математической модели канала связи с использованием ИСЗ с учетом помех и шумов.

3. Разработка алгоритма работы канала связи с управлением мощностью передатчика в зависимости от условий прохождения сигнала с учетом действующих ограничений.

4. Разработка способа и алгоритма управления адаптивной антенной системой (решеткой).

5. Разработка модели, определяющей оптимальные параметры передающего канала по известным характеристикам канала принимаемого сигнала на основании имеющихся статистических результатов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель канала связи с использованием ИСЗ с учетом помех и шумов.

2. На основе метода резонансной угловой фильтрации определены собственные значения и функции преобразования Каруне-на-Лоэва, позволяющие реализовать оптимальный прием фа-зоманипулированных сигналов.

3. Разработана модель канала связи с управлением мощностью передатчика.

Первая глава настоящей диссертации посвящена анализу различных радиотехнических систем (РТС) приема-передачи сигнала, видов радиолиний (РЛ) для передачи сигналов с использованием различного типа ИСЗ, классификации помех. Рассмотрены математические модели аддитивных помех, факторы, воздействующие на сигнал, потери в PJL Обоснован выбор манипуляции несущей частоты, рассмотрены критерии оптимальности систем приема-передачи сигналов и вопросы помехоустойчивого кодирования.

Во второй главе представлены математические модели полусферической антенной решетки с электронным сканированием диаграммы направленности, канала связи с использованием низкоорбитальных ИСЗ, проведено моделирование системы передачи дискретной информации и радиотракта, рассмотрены алгоритмы обработки сигнала. Предложена структура оптимального приемника фазоманипулирован-ных сигналов на основе разложения сигналов в спектр с применением преобразования Карунена-Лоэва

В третьей главе исследованы алгоритмы и предложены варианты технической реализации адаптивной системы приема-передачи сигналов с управлением поляризацией наземной антенны и передающего устройства с управлением мощностью передатчика в зависимости от условий прохождения сигнала и формированием соответствующей длительности информационного пакета. Приведены энергетические расчеты передатчика, работающего с использованием данных алгоритмов.

Экспериментальные исследования каналов связи с различными орбитальными группами ИСЗ отражены в четвертой главе. Для получения количественных характеристик ЛС разработаны и изготовлены две экспериментальные установки, приведены их описания и технические характеристики, а также результаты экспериментальных исследований.

Выводы по главе 4.

1. Проведены экспериментальные исследования системы приема-передачи сигналов для различных ИСЗ, высотой орбиты, времени суток и условий прохождения по каналу связи.

2. Установлено, что глубина поляризационных замираний 7. .10 дБ, изменение амплитуда принимаемого сигнала до 10 дБ, пе

Заключение

На основе проведенных исследований в диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Разработана математическая модель канала связи с использованием низкоорбитальных ИСЗ, позволяющая определить требования к основным функциональным блокам системы и оптимизировать их параметры.

2. Разработана структура оптимального приемника фазомани-пулированных сигналов на основе разложения сигналов в спектр с применением преобразования Карунена-Лоэва, что позволило минимизировать ошибку оценивания параметров информационного сигнала

3. Разработаны алгоритм и методика определения длительности информационного пакета, позволяющие обеспечить минимальные энергетические затраты на передачу информационного пакета

4. Разработаны структурная схема и алгоритмы работы системы обмена информацией с ограниченными энергетическими ресурсами, включающие способ адаптивного согласования угла поляризации приемной антенны с углом поляризации принимаемого сигнала и способ передачи информационного пакета с управлением мощностью передатчика, позволяющие существенно повысить отношение сигнал/шум на входе приемника и за счет этого достоверность передаваемой информации.

5. Проведены экспериментальные исследования основных блоков системы обмена информацией, подтвердившие правильность предложенных алгоритмов обработки.

1. Спутниковые системы, системы подвижной связи и сети ЭВМ / В.Н. Власов, A.B. Колосков, В.В. Смирнов и др.; Под ред. A.A. Смирнова. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ Ко, 1993 г. - с.44. -(Технология электронных коммуникаций; т.42).

2. Энергетические характеристики космических радиолиний/ Под ред. О.А.Зенкевича. М.: Сов.радио, 1972.-436 с.

3. Бунин С.Г., Войтер А.П. Вычислительные сети с пакетной радиосвязью.- Киев; Техника, 1989.-223 с.

4. Справочник по спутниковой связи и вещанию/ Под ред. Л.Я. Контора-М: Радио и связь, 1983.-288 с.

5. Грудинская Г. П. Распространение радиоволн. -М: Высшая школа, 1975.-280 с.

6. Справочник по радиоэлектронным системам: В 2-х томах. т1. Захаров В.Н., Кривицкий БД., Мамаев НС. и др.: Под ред. Б.Х.Кривицкого-М.: Энергия, 1979-352 с.

7. Персональная спутниковая связь / A.M. Аносов, В.В. Герасимов, A.B. Колосов и др; Под ред. A.A. Смирнова. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ Ко, 1996 г. - 98 с. -(Технология электронных коммуникаций; т. 64).

8. Системы спутниковой связи в России / А.А.Смирнов, Ю.В.Денисов. Под ред. A.A. Смирнова М.: ЭКО-ТРЕНДЗ Ко, 1994 г. - с.1-62 -(Технология электронных коммуникаций; т.49).

9. Методы обработки сигналов при наличии помех в линиях связи / Под ред. Е.Ф. Камнева. М: Радио и связь, 1985.-224 с.

10. Коржик В.И. и др. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений: Справочник / В.И. Коржик, JIM. Финк, К.Н. Щелкунов. Под ред. JIM. Финка -М.: Радио и связь, 1981.-232с.

11. Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов / Под ред. Д.И. Воскресенского. -М.: Сов.радио, 1972. 320 с.

12. Дорохов А.П. Расчет и конструирование антенно-фидерных устройств. Харьков: Харьковский университет, 1960. - 280 с.

13. Сазонов Д.М. Основы матричной теории антенных решеток // Сб. научно-методических статей по прикладной электродинамике. М: Высшая школа, 1983,- Вып. 6. - с. 111 -162.

14. Чаплин А.Ф. Анализ и синтез антенных решеток -Львов: ЛГУ, 1987.-180 с.

15. Воскресенский Д.И. и др. Выпуклые сканирующие антенны / Д.И.ч

16. Воскресенский, Л.И. Пономарев, B.C. Филиппов. -М: Сов.радио, 1978.-304 е.

17. Антенны сантиметровых волн / Под ред. Я.Н. Фельда. М: Сов.радио, 1950. - 320 с.

18. Будак Б.М., Фомин С.В. Краткие интегралы и ряды. -М: Наука, 1967.-408 с.

19. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. М: Сов.радио, 1970. -376 с.

20. Поздняк С.И., Милитицкий В.А. Введение в статистическую теорию поляризации радиоволн. М: Сов.радио, 1974. - 480 с.

21. Цифровые радиоприемные системы : Справочник / Под ред. М.И. Жодзишского. М.: Радио и связь, 1990. - 208 с.

22. Основы технического проектирования систем связи через ИСЗ / Под ред. А. Д. Фортушенко. -М: Связь, 1970. 328 с.

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

24. Гуткин Л. С. Теория оптимальных методов радиоприема при флюктуационных помехах. -М.: Сов.радио, 1972. 448 с.

25. Филиппов Л.И. Основы теории радиоприема дискретных сигналов (синтез и анализ). -М.: Наука; 1974. 190 с.

26. Кириллов НЕ. Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно изменяющимися паратрами. -М.: Связь, 1971. -256 с.

27. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации / Под ред. А.Г. Зюко. -М: Радио и связь,1985. 272 с.

28. Варакин Л.Б. Теория систем сигналов. -М.: Сов.радио,!978. 304 с.32.3лотник Б.М. Помехоустойчивые коды в системах связи. -М: Радио и связь, 1989. 232 с.

29. Кловский Д. Д., Сойфер В.А. Обработка пространственно-временных сигналов (в каналах передачи информации). -М.: Связь, 1976.-208 с.

30. Кловский Д.Д. и др. Модели непрерывных каналов связи на основе стохастических дифференциальных уравнений. / ДД. Кловский, В .Я. Конторович, С.М. Широков. Под ред. Д. Д. Кловского,- М: Радио и связь, 1984. 248 с.

31. Цифровое моделирование систем стационарных случайных процессов/Грцдина Б. Г., Лебедев А.Н. и др. -Л.: Энергоатомиздат, 1991. -144 с.

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

33. Луцков Ю.И., Тархов H.С., Крючков C.B. Экспериментальная установка системы спутниковой связи через низкоорбитальные ИСЗ // 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез. докл. -Москва, -1997. -с.267-268.

34. Тархов Н.С., Беляков Б.В., Боровых О.А.Устройство сопряжения системы управления компьютерного узла цифровой связи с использованием низкоорбитальных ИСЗ //55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, 1997. -с.19-20.

35. Луцков Ю.И., Тархов Н.С. Адаптивная антенная система канала связи через низкоорбитальные ИСЗ // 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Москва-1998. с. 116-117.

36. Тархов Н.С. Моделирование канала связи через низкоорбитальные ИСЗ И 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Москва-1998. с. 116.

37. Тархов Н.С. Экспериментальная установка для исследования каналов связи 4q3es низкоорбитальные ИСЗ И 55 Научная сессия, посвященная Дню радио ; Тез.докл. -Москва> 1998. с. 17.

38. Луцков Ю.И., Тархов Н.С., Боровых О. А. Устройство управления адаптивной антенной системы // 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, 1998. с. 70.

39. Тархов Н.С., Крючков C.B. Комбинированное уплотнение в автоматических радиотелефонных станциях // 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, 1998. с.30.

40. Тархов Н.С. Повышение достоверности передачи информации при пакетной радиосвязи с использованием ИСЗ // 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Москва, 1999. с.73.

41. Тархов Н.С. Математическая модель канала связи с использованием ИСЗ // 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, 1999. с. 10.

42. Тархов Н.С. Оптимизация характеристик системы связи через низкоорбитальные ИСЗ в условиях энергетических И 55 Научная сессия, посвященная Дню радио : Тез.докл. -Тула, 1999. с. 66.

43. Тархов НС, Повышение эффективности связи при использовании нестабилизированных ИСЗ с линейной поляризацией антенн // Труды 55 Научной сессии, посвященной Дню радио,-Москва, 1719 мая 2000 г., ИПРЖ "Радиотехника", 2000. с. 149-150.

44. Сквозное автоматизированное проектирование микроэлектронной аппаратуры/З.Ю.Готра, В.ВХригорьев, Л.МСмеркло, В.М.Эйдельмант.-М.:Радио и связь, 1989.-280 с. '

45. Каяашников И. Д. и др. Адаптивные системы сбора и передачи информации / И.Д. Калашников, B.C. Степанов, A.B. Чуркин. -М: Энергия, 1975. 240 с.

46. Электромагнитные волны в атмосфере и космическом пространстве. -М.: Наука, 1986. -272 с,

47. Калашников Н.И. Системы связи через искусственные спутники земли. -М.: Связь, 1969. 382 с.

48. Фано Р. Передача информации. Статистическая теория связи. -М: Мир, 1965. 434 с.

49. Хэмминг Р.В. Теория кодирования и теория информации. М: Радио и связь, 1983. - 176 с.

50. Темников Ф.Б. и др. Теоретические основы информационной техники / Ф.Б Темников, В. А. Афонин, В. И. Дмитриев. -М: Энергия, 1979.-512 с.

51. Налимов В.В. Теория эксперимента -М: Наука, 1971. 208 с.

52. Федоров B.B. Теория оптимального эксперимента (планирование регрессионных экспериментов). -М.: Наука, 1971. 312 с.

53. Математическая теория планирования эксперимента / Под ред. СМ. Ермакова-М: Наука, 1983. 392 с.

54. Николаенко Ю. Мобильная и при этом глобальная // Мир связи и информации. - 1996. -№2. - с.45-49.

55. Коростелев A.A. Пространственно-временная теория радиосистем: Учеб.пособие для ВУЗов. -М.: Радио и связь, 1987. 320 с.

56. Паркер Э.Б. Малые земные станции в роли внешних систем для персональных ЭВМ // ТИИЭР. 1984. - №11. - с. 103-111.

57. Пакетные радиосети // ТИИЭР. 1987. - т.75.

58. Власов В.Н, Колосов A.B., Тамаркин MB. Низкоорбитальная спутниковая система связи "Гонец" // Подвижная связь в России и СНГ. Бизнес форум, Москва, 14-17 мая, 1996.: Тез.докл. Москва, 1996.-c.4-7.

59. Громаков Ю.А. Стандарты системы подвижной радиосвязи. -М: МЦНГИ, 1996. -240 с.

60. ГОСТ 17422-82, Системы передачи данных. Скорости передачи данных и основные параметры помехоустойчивости циклических кодов. М.: Изд-во стандартов, 1985.-3 с.

61. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика.-М. :Высшая школа, 1990.-335 с.

62. Тепляков И.М и др. Радиолинии космических систем передачи информации/И.М.Тепляков, И.Д.Калашников, Б.В.Рощин. Под ред. И.М.тегашкова-М.: Сов. радио, 1975.-400 с.

63. Концепция развития в России до 2010 года сетей сухопутной подвижной радиосвязи общего пользования. Одобрена решением ГКЭС России № 71 от 23 февраля 1994 г.

64. Злакоманов В.В., Яковлев Б.С. Взаимодействие динамических систем с источниками энергии. М.: Энергия, 1980.-176 с.

65. Лисин A.B., Несвит H.H. Спутниковая радиосвязь//Электросвязь.-1995.- №1.- с 20-24.

66. Кравченко В. И. и др. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи/В.И.Кравченко, Е.А.Болотов, Н-И.Летунова; Под рад. В.И.Кравченко. -М.:Радио и связь, 1987.-256 с.

67. Пат. 2047908 РФ, МКЙ 6G 08С15/06, 19/22. Система дня передачи и приема информации / Е.Н.Галин, Ю.А.Комлев, С.Н.Летов,

68. B.И.Ярыч/РФ /.-№ 92014828/24; Заявлено 10.11.95; Опубл. 20.11.96.

69. Пат. 93058198/09 РФ, МКИ 6Н04В 7/185. Спутниковая система связи/К В. Черевков, НА.Морозов и др./РФ.-№ 93058198/09; Заявлено 27.12.93; Опубл. 20.04.97.

70. Пат. 2010430 РФ, МКИ 5Н 04В 7/005. Адаптивная радиолиния передач дискретной информации / В.Ю.Комарюк,

71. C.М.Одоевский/РФ/. № 5020097/09; Заявлено 15.07.91; Опубл. 30.03.94.

72. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн 1. М.: Сов. Радио, 1974.-240 с.

73. Немировский М.С. Цифровая пфедача информации в радиосвязи.-: Связь, 1980.-256 с.-(Статистическая теория связи. Вып. 14).

74. ЗЗ.Гуткин A.C. Проектирование радиосистем и радиоустройств.-М.: Радио и связь, 1986.-288 с.

75. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигнала-ми/Г.И. Тузов, В.А.Сивов, В.И.Прытков и др.Под ред. Г.И.Тузова-М.: Радио и связь, 1985.-264 с.

76. Долуханов М.П. Распространение радиоволн.-М.: Связь, 1972.-336 с.

77. Вб.Кеннеди Р. Каналы связи с замираниями и рассеянием: Пер. с англ./Под ред. И.А.Овсеевича.-М.:Сов. Радио, 1973-304 с.

78. Сикарев A.A., Фалько А.И. Оптимальный прием дискретных сообщений.-М.: Связь, 1978.-328 с.

79. ФалькевичС.Е. Оценка параметров сигнала, М.: Сов. Радио, 1970.325 с.1

80. Шахгилъдяк В.В., Ляховтшн A.A. Системы фазовой автоподстройки частоты.-М.: Связь, 1972-447 с.

81. Связь с повышенными объектами в диапазоне СВЧ/Под ред. И.К.Джейкса.-М : Связь, 1979.-520 с.

82. Окунев Ю.Б., Плотнтаов В.Г. Принципы системного подхода к проектированию в технике связи. М.: Связь, 1976-184 с.

83. Шахгтльдян В.В., Лохвицкий М.С. Методы аддитивного приема сигналов. -М. : Связь, 1974-160 с.

84. Инженерный справочник по космической технике/Под ред. А.В.Солодова-М.: Воениздат, 1977-470 с.

85. Методы измерения характеристик антенн СВЧ/Л.Н.Захарьев, А.А.Леманский и дгр. Под ред. Н.М.Цейтлина.-М: Радио и связь, 1985-368 с.

86. Методы аналитического синтеза информационно-измерительных и информационно-управляющих устройств и систем с двухсторонней памятью: Монография/ С.А.Васин, Ю. А.Покровский, Е.А.Макарецкий; Тул. гос. ун-т, Тула, 1999- 310с.

87. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции, т 1.-М:Сов. радиол 972-744 с.

88. Международная космическая радиотехническая система обнаружения терпящих бедствие/А.И.Балашов , Ю.Г.Зурабов, Л.С.Пчеляков и др.; Под ред. В.С.Шебшевича-М.: Радио и связь, 1987.-376 с.

89. Hall, М.Р.М., Barclay, L.W. and Hewitt, M.T. (Eds.), Propagation of Radiowaves (Institution of Electrical Engineers, 1996).

90. Parsons, ID., Hie Mobile Radio Propagation Channel (Wiley & Sons, 1992).

91. Doble, J.5 Introduction to Radio Propagation for Fixed and Mobile Communications (Artech House, 1996).

92. Bertoni, H.L., Honcharenko, W„ Maciel, L.R and Xia, II.H., "UHF Propagation Prediction for Wireless Personal Communications", Proceedings of the IEEE, Vol. 82, No. 9, September 1994, pp. 1333-1359.

93. Andersen, J.B., Rappaport, T.S. and Yoshida, S., "Propagation Measurements and Models for Wireless Communications Channels", IEEE Communications Magazine. January 1995, pp. 42-49.

94. Lee, W.C.Y., Mobile Communications Design Fundamentals, Second Edition (Wiley & Sons, 1993).

95. CCJR (now ITU-R) Report 567-4, "Propagation data and prediction methods for the terrestrial land mobile service using the frequency-range 30 MHz to 3 GHz" (International Telecommunication Union, Geneva, 1990).