автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Разработка асинхронно-адресной односторонней радиосистемы передачи извещений нелицензируемого диапазона частот

0046

930

На правах рукописи

ВАСИЛЕВСКИЙ ВАЛЕНТИН ВАЛЕНТИНОВИЧ

РАЗРАБОТКА АСИНХРОННО-АДРЕСНОЙ ОДНОСТОРОННЕЙ РАДИОСИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИЗВЕЩЕНИЙ НЕЛИЦЕНЗИРУЕМОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ

Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 ОКТ 2010

004611980

ВАСИЛЕВСКИЙ ВАЛЕНТИН ВАЛЕНТИНОВИЧ

РАЗРАБОТКА АСИНХРОННО-АДРЕСНОЙ ОДНОСТОРОННЕЙ РАДИОСИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИЗВЕЩЕНИЙ НЕЛИЦЕНЗИРУЕМОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ

Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» (ОмГТУ) на кафедре «Радиотехнические устройства и системы диагностики»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Косых Анатолий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Майстренко Василий Андреевич

кандидат технических наук, доцент Кабаков Михаил Федорович

Ведущая организация: ОАО "Центральное конструкторское бюро

автоматики", г. Омск

Защита состоится «18» ноября 2010 г. в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д212.178.01 при Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11, ауд. 8-421

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета

Автореферат разослан «15» октября 2010 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 644050, 0мск-50, пр. Мира, 11, Омский государственный технический университет, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.178.01

Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.178.01 доктор технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время возрастает потребность в передаче телеметрии и мониторинге удаленных социальных и промышленных объектов. Одним из способов передачи является использование радносистем передачи извещений (РСПИ), которые обычно состоят из множества передатчиков объектовых устройств (ОУ) и приемника пункта центрального наблюдения (ПЦН).

По способу взаимодействия передатчиков ОУ с приемником ПЦН все РСПИ можно разделить на односторонние и двусторонние. Применение двусторонних систем позволяет повысить максимально допустимое количество объектов по сравнению с односторонними системами, однако при этом происходит усложнение системы и удорожание объектовых устройств. Преимуществом односторонних систем является конструктивная простота и дешевизна объектовых устройств. Приемник ПЦН односторонней РСПИ может быть выполнен с высокой степенью сложности, так как его вклад в стоимость РСПИ снижается при увеличении числа ОУ.

К асинхронно-адресному типу РСПИ с односторонним каналом связи относят такую аппаратуру, в которой в ОУ и, как правило, в ПЦН не известен момент формирования и передачи очередного извещения. Такие РСПИ обладают высокой гибкостью при построении системы - легко наращивается число ОУ, облегчается использование статистических свойств сообщений для повышения эффективности системы. Асинхронно-адресные РСПИ характеризуются наличием внутрисистемных помех - сигналов извещений соседних ОУ, поэтому наибольшей сложностью является минимизация вероятности коллизий (частотно-временного наложения) этих сигналов. Синхронно-адресные односторонние РСПИ позволяют избавиться от проблемы коллизий, однако для их построения требуются высокостабильные источники опорной частоты или часы реального времени с синхронизацией по спутниковому сигналу ОР8/Глонасс, что значительно усложняет ОУ и как следствие увеличивает его стоимость.

По типу радиоканала РСПИ подразделяются на использующие выделенный диапазон частот (ВДЧ) и использующие нелицензируемый диапазон частот (НДЧ). В связи с ограниченностью радиочастотного ресурса, наличию больших временных и материальных затрат на получение разрешительных документов для использования выделенных диапазонов частот все большую актуальность приобретают РСПИ работающие в нелицензируемых диапазонах частот.

Прямой перенос принципов построения РСПИ выделенных диапазонов в нелицензируемые диапазоны невозможен, ввиду жестких ограничений, накладываемых Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) Министерства связи и массовых коммуникаций Российской федерации. Решения ГКРЧ значительно ограничивают максимально допустимую мощность передатчика, максимальный коэффициент усиления антенны, величину рабочего цикла и ширину полосы используемых частот. Кроме того, структура и интенсивность шумов и помех, присутствующих в радиоканале и оказывающих непосредственное влияние на надежность и качество связи в нелицензируемом диапазоне частот, сильно зависит от переменных (в том числе случайных) внешних факторов: времени года и суток, параметров застройки и ландшафта, паразитного излучения промышленных объектов, размера населенных пунктов и т. п. Эти факторы значительно усложняют задачу реализации РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот и требуют проведения исследований с целью разработки эффективных способов формирования, передачи, приема и обработки сигнала извещения.

Односторонние асинхронно-адресные РСПИ, работающие в нелицензируемых диапазонах частот, имеют потенциальный экономический выигрыш по сравнению с остальными типами РСПИ и могут быть актуальны в системах охранно-пожарной сигнализации, телеметрии и мониторинга. Значительным сдерживающим фактором, ограничивающим применение таких РСПИ является недостаточный уровень исследований в этой области. Необходимо провести всесторонний анализ состояния проблемы, определить критерии оптимизации канала связи и разработать комплекс мер позволяющий создать одностороннюю асинхронно-адресную РСПИ нелицензируемого диапазона частот с высокими техническими и эксплуатационными параметрами.

Проблема построения асинхронно-адресных систем связи разрабатывается с 60-х годов прошлого века (Г. С. Эйдус, В. В. Марков, М. Д. Венедиктов). Большой вклад в развитие асинхронно-адресных РСПИ внесли Косарев С.А., Райгородский Ю. В., Шептовецкий А. Ю., (ООО «Альтоника»), Завьялов С. А. (ООО «НТК «Интекс»). Отдельные вопросы рассмотрены в работах Кудряшова Д. А., Кокоревой В. А., Савичева В. А. Вопросы построения односторонних асинхронно-адресных РСПИ нелицензируемого диапазона частот недостаточно изучены и требуют всестороннего рассмотрения.

Цель диссертационной работы: теоретическое и экспериментальное обоснование рекомендаций для разработки односторонней асинхронно-

адресной РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот.

Задачи диссертационной работы:

- анализ ограничивающих факторов при построении РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот;

- оптимизация параметров сигнала извещения по критерию максимизации спектральной и энергетической эффективности при использовании нелинейных усилителей;

- разработка способа передачи извещений односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелидензируемого диапазона частот;

- разработка и исследование способа восстановления тактовой и цикловой синхронизации принимаемого сигнала извещения;

- практическая реализация и исследование опытного образца РСПИ.

Методы исследований. В работе использовались методы теории вероятностей и математической статистики, методы спектрального анализа. Проводились экспериментальные исследования на основе имитационного моделирования на ЭВМ. Разработанные теоретическим и имитационным путем методы реализованы в опытных образцах устройств, основные параметры которых проверены в ходе практических экспериментов.

Научная новизна. В процессе исследований получены следующие научные результаты:

- развит способ субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации и получены зависимости вероятностей ложного обнаружения и пропуска синхропосылки от значения порога для различных соотношений сигнал/шум и типов синхропосылки при использовании гауссовской частотной манипуляции;

- разработан новый способ передачи извещений для односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелицензируемого диапазона частот.

Достоверность полученных результатов определяется корректным использованием математического аппарата при построении имитационных моделей, отсутствием противоречия между полученными результатами и выводами исследований, описанных в научной литературе. Также достоверность подтверждена экспериментальными исследованиями, проведенными на метрологически аттестованной аппаратуре (ЯоЬск&БсЬчуаЛг БЭС?, ЯоЬс1е&8с1гуга112 БМЛООА) НОЦ «Радиоэлектроники и приборостроения»

ГОУ ВПО Омский государственный технический университет.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработаны практические рекомендации по построению передатчика ОУ: выбору вида модуляции, обеспечивающего максимизацию спектральной и энергетической эффективности при использовании нелинейных усилителей мощности, выбору недорогой эффективной схемы формирования модуляции;

- разработаны практические рекомендации по выбору величины порога, длины и типа синхропосылки для субоптимального некогерентного способа восстановления тактовой и цикловой синхронизации;

- проведены экспериментальные исследования опытных образцов приемника ПЦН и передатчика ОУ.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования влияния значения порога на вероятностные характеристики субоптимального некогерентного способа восстановления тактовой и цикловой синхронизации при различных соотношениях сигнал/шум в канале связи и типах синхропосылки при использовании гауссовской частотной манипуляции;

- способ передачи извещений для односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелицензируемого диапазона частот.

Апробация результатов диссертации. Материалы и основные результаты диссертационной работы опубликованы в трех статьях научных изданий («Омский научный вестник», «Ползуновский вестник»), включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК, обсуждались на 9-й международной конференции по обработке сигналов 1С8Р2008 (г. Пекин, Китай, 2008), 16-й международной конференции по цифровой обработке сигналов Б5Р2009 (о-в Санторини, Греция, 2009), 10-й международной конференции аспирантов по системам и управлению РЫЖБ2009, (г. Глубока-над-Влтавой, Чехия, 2009), 6-й и 7-й международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (г. Омск, 2007, 2009 гг.), 10-й и 11-й международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (Институт проблем управления РАН, г. Москва, 2008-2009 гг.), 6-й всероссийской научно-практической конференции «Молодежь и современные информационные технологии» (Томск, 2008), 1-й и 2-й всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая:

Передовые технологии - в промышленность» (г. Омск, 2008-2009 гг.), региональных научно-практических конференциях «Наука, образование, бизнес» (г. Омск, 2008-2010 гг.) и других.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 печатных работ, из них 3 статьи в научных изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК, 3 доклада на английском языке в трудах зарубежных международных конференций, 5 докладов на русском языке в трудах международных конференций, 5 докладов в материалах всероссийских конференций, 5 докладов и 6 тезисов докладов в материалах региональных конференций, один патент на изобретение, одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 3 глав, введения, заключения, списка литературы из 124 наименований, 6 приложений и содержит 148 страниц основного текста, 58 рисунков, 5 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, научная новизна и практическая значимость результатов, представлены структура диссертации и основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет собой анализ состояния проблемы реализации РСПИ в нелицензируемом диапазоне. Из рассмотренных нелицензируемых диапазонов частот, доступных для реализации РСПИ в России, наибольшей доступной шириной полосы частот обладает диапазон 433,92±0,2% МГц, что делает его наиболее пригодным для использования. Ограничивающие факторы этого диапазона: потенциальное наличие мешающих сигналов (внесистемных помех) в полосе приема, непредсказуемость и изменчивость характера и уровня помех, ограничение на максимальную мощность передатчика, а также ограничение на величину рабочего цикла и коэффициент усиления антенны (для устройств охранной радиосигнализации).

Скорость передачи данных в односторонних асинхронно-адресных РСПИ ВДЧ составляет 1-10 кбит/с, при этом усредненный объем информации, передаваемый за 1 час с одного ОУ не превышает 10 кбит. Избыточная скорость передачи здесь используется для сокращения длительности передачи извещения с целью минимизации коллизий во временной области [22]. При

этом, как правило, используется частотная или амплитудная манипуляция, а все ОУ работают в одном канале с полосой частот 12,5-25 кГц. Использование такого способа в НДЧ не позволяет добиться достаточной дальности связи необходимой для организации централизованной РСПИ ввиду значительно меньшей максимально допустимой излучаемой мощности. Для повышения дальности связи в НДЧ необходимо повышение соотношения сигнал/шум в приемнике ПЦН за счет значительного сужения полосы частот занимаемой сигналом извещения, что может быть достигнуто путем снижения скорости передачи информации и повышения спектральной эффективности сигнала ОУ.

Нижний предел уменьшения скорости передачи информации ограничивается суммарной нестабильностью частот задающих генераторов передатчика ОУ и приемника ПЦН, ограничением на величину рабочего цикла (<10%), усредненным объемом информации формируемой ОУ за 1 час и может составлять от 20 до 200 бит/с.

Повышение спектральной эффективности сигнала извещения за счет применения многофазных сигналов (М>4) нецелесообразно, так как при этом происходит ухудшение помехоустойчивости приема, что противоречит основной цели сужения полосы сигнала - повышению соотношения сигнал/шум за счет применения узкополосной фильтрации в приемнике ПЦН. Исходя из критерия обеспечения высокой энергетической эффективности режима усиления мощности передаваемого сигнала, могут быть использованы только виды модуляции имеющие постоянную огибающую: отсутствие информации в амплитуде сигнала позволяет использовать нелинейные усилители в передатчиках объектовых устройств без внесения искажений. Нелинейные усилители обладают высоким КПД, не требуют габаритных устройств охлаждения, что снижает вес и стоимость передатчиков ОУ, а также увеличивает время работы от автономного источника питания.

Проведен сравнительный анализ видов модуляций с постоянной огибающей и высокой спектральной эффективностью [11, 12]: сглаженная квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом (С-КФМС), квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом с постоянной огибающей (КФМС-ПО), гауссовская минимальная частотная манипуляция (ГМЧМ), гауссовская частотная манипуляция (ГЧМ), а также схем формирующих такие виды модуляции, сделана оценка сложности и стоимости реализации этих схем. Рассмотренные фазовые виды модуляции (СКФМС, КФМСПО), а также ГМЧМ требуют точного соблюдения величины индекса модуляции, что может быть достигнуто за счет применения сравнительно дорогостоящих квадратурных схем

формирования сигнала. Отсутствие требований к точному соблюдению индекса модуляции ГЧМ позволяет использовать более простую схему формирования на основе генератора управляемого напряжением (ГУН) [6].

Известно, что узкополосные сигналы сильно подвержены влиянию сосредоточенных помех, поэтому для обеспечения высокой помехоустойчивости в НДЧ на фоне большого числа сосредоточенных внесистемных помех необходимо применение методов расширения спектра исходного узкополосного сигнала извещения при передаче с ОУ. На приемной стороне после обратной операции сужения спектра может быть обеспечено высокое соотношение сигнал/шум и высокая помехоустойчивость. Применение методов прямого расширения спектра в НДЧ представляется малоэффективным ввиду наличия высокого уровня внесистемных помех и необходимости их обнаружения для «обеления» спектра. Методы расширения спектра путем ППРЧ не требуют дополнительного обеления спектра при обеспечении узкополосной фильтрации сигнала во время одного «скачка». Так как быстрая ППРЧ требует быстродействующего синтезатора частоты передатчика ОУ, что значительно увеличивает сложность его построения, целесообразно применение медленной ППРЧ [9] при которой /ь » /и, где /ь - скорость передачи информации,/, - частота перестройки рабочей частоты. При /¡, <МТт, где Тт - длительность сигнала извещения прием ППРЧ сигналов различных ОУ можно рассматривать как прием нескольких узкополосных сигналов с неизвестной центральной частотой.

Построение асинхронно-адресной РСПИ с расширением спектра методом медленной ППРЧ и использованием ГЧМ с малым индексом модуляции (т< 1), позволяет обеспечить высокую спектральную и энергетическую эффективность модулирующего сигнала извещения при использовании нелинейных усилителей мощности, устойчивость к случайным и преднамеренным помехам в полосе приема, низкую стоимость практической реализации и малое энергопотребление передатчика ОУ [24, 25, 27]. При этом для высокой вероятности доставки извещения необходимо обеспечение: малого влияния нестабильности центральной частоты сигналов извещений ОУ на качество приема извещений в ПЦН, осуществление узкополосной близкой к оптимальной фильтрации сигнала извещения во время одного «скачка», реализация вычислительно эффективных способов восстановления тактовой и цикловой синхронизации в условиях высокой нестабильности центральной частоты сигнала извещения [17,18].

Вторая глава работы посвящена разработке способов передачи и приема извещений РСПИ нелицензируемого диапазона частот.

На основании выводов изложенных в первой главе диссертационной работы разработан способ передачи извещений [1, 4], по которому при передаче первого символа извещения, используют случайную или псевдослучайную частоту FCji, а при передаче второго символа — частоту Рсл + ДF, где AF -фиксированный интервал. При смене передаваемого логического символа осуществляют плавную перестройку частоты с Foi на FCm + AF или с FCJl + AF на Foi В ПЦН фильтрами выделяют участки каналов с шагом, в целое число К раз меньшим интервала AF. В ПЦН принимают сигнал с кодом извещения хотя бы в одном из каналов. В каждом канале определяют Р функций извещения за время Тбитс равномерным смешением момента окончания определения каждой функции на интервал Тци^Р. Функции с совпадающими моментами окончания их определения сравнивают между собой и условно устанавливают, что первый из логических символов принят в тех каналах, для каждого из которых значение функции принятого сигнала превышает значение порогового уровня, а второй из символов - в остальных каналах. Последовательности, состоящие из M разрядов условно установленных символов в каждом канале и для каждого из моментов окончания определения функций, сравнивают с допустимыми для приема кодами извещения.

При этом в фильтрах используют квадратурную обработку принимаемого сигнала с последующей децимацией и низкочастотной фильтрацией синфазной и квадратурной составляющих. При передаче последовательного кода извещений при формировании сигнала осуществляют плавную перестройку частоты с Fan на FCn + AF или с Foi + AF на Foi при смене передаваемого логического символа последовательного кода извещений.

Проведено имитационное моделирование [13] в групповом канале 12,8 кГц разработанного способа с использованием гауссовского сглаживания, ГЧМ ВТ=0,5, /ь=50 бод, AF=50 Гц, а также наиболее близкого к нему аналога с использованием сигнала 4M fi,-50 бод, AF=100 Гц с дополнительной амплитудной модуляцией и узкополосной фильтрацией на основе БПФ с различными типами оконных функций. По результатам моделирования построены графики зависимости вероятности ошибки от соотношения энергии бита к спектральной плотности мощности шума (рис. 1). Видно, что разработанный способ обеспечивает выигрыш минимум на 1,7 дБ по сравнению с ближайшим аналогом.

Рис. 1. Графики зависимости вероятности ошибки от соотношения энергии бита к спектральной плотности мощности шума для предлагаемого способа и ближайшего аналога

Для уменьшения количества вычисляемых функций Р необходимо использовать способы восстановления тактовой и цикловой синхронизации [2, 3, 5, 19, 30]. Проведена классификация и обзор существующих способов восстановления тактовой синхронизации. Для РСПИ НДЧ предпочтительнее способы с использованием данных, позволяющие повысить характеристики схемы восстановления синхронизации за счет внесения избыточности. Для синхронизации ЧМНФ сигналов большинство способов основано на принципах классической теории оценок, в частности: по методу максимального правдоподобия. При этом для случая синхронизации с использованием данных отношение правдоподобия не имеет аналитического и какого-либо интуитивного решения.

Ввиду необходимости одновременной обработки большого числа каналов целесообразно применение субоптимальных способов восстановления синхронизации, обладающих высокой вычислительной эффективностью по сравнению с оптимальными способами. Д. Спредбери предложен субоптимальный способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации для частотной манипуляции, который относится к классу способов с использованием данных [7]. В открытой литературе не было обнаружено вероятностных характеристик этого способа, а также рекомендаций по выбору длины и кода синхропосылки, поэтому задачей исследования являлось устранение этого пробела [3, 7, 8,10,14,15].

Система восстановления синхронизации по способу [7] (рис. 2) состоит из частотного детектора (ЧД), набора элементов задержки и Z1), блоков

вычисления максимума (max) и минимума (min), сумматора и порогового устройства (ПУ). В общем случае на вход ЧД поступает комплексный сигнал с частотной манипуляцией S(n) = l(n)+jQ(,n). Сигнал s(n) - действительный сигнал после детектирования. Разрешающий сигнал на выходе ПУ используется для синхронизации тактового генератора приемника.

Рис. 2. Структурная схема системы восстановления синхронизации

Восстановление синхронизации сводится к поиску номера выборки к, соответствующей максимальному раскрытию глазковой диаграммы сигнала s(n) на выходе ЧД:

к = argmax £(»), приЕ(п)>Е0, (1)

и

E(ri) = min У - шах X ' (2)

где Е(п) - значение раскрытия глазковой диаграммы сигнала на выходе ЧД, Ео - пороговый уровень, X и Y■ - конечные последовательности Р дискретных отсчетов сигнала на выходе ЧД, формируемые элементами задержки, и относящиеся к высоким и низким логическим уровням синхропосылки соответственно. Например, для синхропосылки предложенной Д. Спредбери в двоичном коде 101100106 (в шестнадцатеричном коде В2А) длиной N = 8 бит при М= 8 эти последовательности можно задать следующим образом:

X = {,?(л), -16), s(n - 20), s(n - 24), s(n - 48)}, (3)

y = {s(n- 8), s(n - 32), s(n - 36), s(n - 40), s(n - 64)}, (4)

где s(n) - дискретные отсчеты производной s(t) фазовой функции сигнала S(í). Если S(l) = ](!) + jQ(t) - непрерывный комплексный квадратурный сигнал, то производная фазовой функции такого сигнала

d Q{t)

—arctg dt * /(/)

>-f'<'>

I\t) + Q\t)

В случае дискретного комплексного квадратурного сигнала S (и), вычисление производных аппроксимируется вычислением первой разности, тогда выражение (5) примет вид

s(n) = Q(n-mri)-l(n-\)Q{ri) I\n)+Q\n)

Так как для описанного способа восстановления синхронизации естественным критерием качества является вероятность правильного и ложного обнаружения синхропосылки, то для его анализа можно применять аппарат проверки статистических гипотез при обнаружении сигналов. Основной целью такого анализа является получение критериев для выбора величины порога Е0 для обеспечения необходимых вероятностей ложного обнаружения либо пропуска синхропосылки. Аналитическое решение задачи представляется сложным ввиду неаддитивного взаимодействия полезного сигнала с шумом после прохождения ЧД при низких соотношениях сигнал/шум, поэтому проведено имитационное моделирование указанного способа с последующей статистической обработкой результатов моделирования. В качестве

испытательного использован ЧМНФ сигнал с ГЧМ ВТ-0,5, А = 1.

р

-0,6 -0,4 -0,2

Рис. 3. Графики зависимости вероятности первого рода Qo и второго рода 0/ от значения

порогового уровня Ей

По результатам статистической обработки для синхропосылки В2/г построен график зависимости вероятности ошибки первого рода Qo (ложный прием синхропосылки) от значения порога Е0, и графики зависимости вероятности ошибки второго рода Ql (пропуск синхропосылки) от значения порога Е0 для различных соотношений сигнал/шум <1 на входе ЧД (рис. 3).

Видно, что при увеличении соотношения сигнал/шум вероятность Q¡ пропуска синхропосылки снижается.

р.

Рис. 4. Графики зависимости суммарной вероятности ошибки р, от значения порогового

уровня Ей

Получены графики полной вероятности ошибки Ре= <2о + (рис. 4) для случая когда ошибки первого и второго рода имеют одинаковый риск (критерий идеального наблюдателя) [8]. Для снижения полной вероятности ошибки было предложено увеличить длину синхропосылки и изменить ее код. Проведено исследование с применением синхропосылок разной структуры и длины при соотношении сигнал/шум 7,3 дБ на входе ЧД: а) код Баркера 7 порядка, б) В2А, в) код Баркера 11 порядка, г) В2В2Й, д)ЗВ28й, е) Е250И [10].

Рис. 5. Графики зависимости вероятности первого рода Qo и второго рода 2/ от значения порогового уровня Ео для ОСШ 7,3 дБ: а) код Баркера 7 порядка, б) В2й, в) код Баркера 11 порядка, г) В2В2А, д)ЗВ28й, е)Е25Ш.

Результаты, показанные на рис. 5 свидетельствуют, что при увеличении длительности синхропосылки можно добиться значительного уменьшения значения вероятности ложного обнаружения при небольшом увеличении

вероятности пропуска синхропосылки. При этом как и в случае оптимального некогерентного обнаружителя лучшие характеристики обеспечивают синхропосылки с выраженным пиком автокорреляционной функции и низким уровнем боковых лепестков (коды Баркера, синхропосылки ЗВ28Л и Е25Ш). Используя графики на рис. 5 можно подобрать тип синхропосылки и оптимальное значение порога в зависимости от требований к системе синхронизации.

Ре

Рис. 6. Графики суммарной вероятности ошибки Ре в зависимости от значения порогового уровня £о для ОСШ 7,3 дБ: (I) исследуемый способ, (II) оптимальный некогерентиый обнаружитель, а) код Баркера 7 порядка, в) код Баркера 11 порядка, е) Е25ВД.

Проведено сравнение исследуемого способа с оптимальным некогерентным корреляционным обнаружителем [15]. По графикам на рис. 6 видно, что последний обеспечивает меньшую суммарную вероятность пропуска сигнала Ре, однако при этом требует больших вычислительных затрат. Для вычисления по формуле (2) в данном случае требуется 8 операций сравнения, 10 операций пересылки и одно вычитание. При этом в случае использования оптимального некогерентного обнаружителя потребуется вычисление операции свертки для каждого отсчета синхропосылки, то есть 64 операции умножения с накоплением. Таким образом, при вычислении на сигнальном процессоре, исследуемый способ требует в 3 раза меньшее количество операций. При использовании микроконтроллеров общего назначения исследуемый способ имеет вьшгрыш по вычислительным затратам примерно в 6 раз, в связи с тем, что операции умножения и сложения в микроконтроллерах выполняются отдельно.

Оптимальный некогерентный обнаружитель чувствителен к величине ошибки восстановления частотной синхронизации, при этом для примера на рис. 6 ошибка 1 Гц эквивалентна смещению рабочей точки вдоль оси Е0 на 0,01425. Так, при частотной ошибке 15 Гц (7,5% от ширины спектра сигнала по

уровню -60 дБ), вероятность ошибки Ре оптимального обнаружителя становится приблизительно равна вероятности ошибки исследуемого способа. Для исследуемого способа из (1) и (2) видно, что порог Е0 не зависит от центральной частоты сигнала на входе ЧД, а значит способ не чувствителен к наличию частотной ошибки [14]. Частота дискретизации входного сигнала Рд должна превышать в М раз тактовую частоту информационного сообщения 1/ТБ : чем выше М, тем меньшую максимальную методическую приведенную погрешность может обеспечить способ восстановления синхронизации

—хЮ0% = —^—х100% 'тах М 2 хРд

Способ восстановления тактовой синхронизации ЧМНФ сигнала обладает значительной вычислительной эффективностью (от 3 до 6 раз) по сравнению с оптимальным способом [3]. Длина синхропосылки и величина порога определяется конкретным применением в зависимости от длины извещения в РСПИ, необходимого времени контроля, вычислительной мощности процессора многоканального приемного устройства и другим параметрам. Благодаря тому, что способ нечувствителен к частотной ошибке, он может применяться в устройствах с низкой температурной стабильностью задающего генератора.

Третья глава посвящена вопросам практической реализации и анализа РСПИ. Для проверки обоснованности и достоверности разработанного способа передачи извещений [4] и расширенного способа тактовой и цикловой синхронизации [3, 5] была разработана и реализована практически РСПИ для диапазона частот 433,92±0,2% МГц, которая включает многоканальный цифровой приемник ППРЧ сигналов и передатчики ОУ. Приемник одновременно обрабатывает 128 каналов с сигналами передатчиков ОУ в общей полосе приема 12,8 кГц.

Опытный образец передатчика ОУ [21] содержит 8-разрядный микроконтроллер с широтно-импульсным модулятором (ШИМ) 5го порядка (в качестве формирователя модулирующего сигнала с гауссовской фильтрацией, ВТ=0,5), сглаживающий ЯС-фильтр 3-го порядка, управляемый опорный генератор, два кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) на целочисленных СЧ и нелинейный усилитель мощности. Проведено сравнение спектра радиочастотного сигнала опытного образца передатчика с эталонным векторным генератором Я&Б ЗМЛООА с параметрами сигнала ГЧМ ВТ=0,5, /¡,=50 бод, девиация 25 Гц, результаты сравнения приведены на рис. 7, измерения выполнены по ГОСТ Р 50016-92. Различия эталонного сигнала и

сигнала сформированного опытным образцом передатчика незначительны, шумовой порог опытного образца составляет -62 дБм и определяется главным образом шумами используемой схемы ФАПЧ.

* REW 10 Hr n»elc«ir 1 1Т1 1

• VBW 1 кз О.£9

10 dSiw A«t Зй d» • fctfr 50 x 4 3 4. Olfl 33 4 ООО ЦН*

Рис. 7. Спектры сигнала ГЧМ полученные с помощью анализатора спектра R&S FSQ3

Структурную схему многоканального цифрового приемника можно условно разделить на аналоговую часть, тракт цифро-аналогового преобразования и тракт цифровой обработки.

Аналоговая часть реализована на дискретных элементах по классической супергетеродинной схеме. Преселектор состоит из однокаскадного усилителя высокой частоты и входной цепи согласования. Перенос на промежуточную частоту (ПЧ) 45 МГц осуществляет двойной балансный смеситель на диодах Шотгки, обеспечивается подавление зеркального канала на 80 дБ. Синтезатор частот осуществляет настройку приемника на несущую частоту в диапазоне 433,92±0,2% с шагом 25 кГц. Фильтр ПЧ выполнен на кварцевом фильтре четвертого порядка с полосой пропускания 15 кГц. Усилитель промежуточной частоты компенсирует потери внесенные ПФ.

Тракт аналого-цифрового преобразования выполнен на базе микросхемы AD9874 фирмы Analog Devices. С выхода УПЧ сигнал попадает на вход малошумящего усилителя (МШУ) с коэффициентом передачи 16 дБ и далее переносится на вторую ПЧ 2,304 МГц с помощью смесителя (СМ2). Полосовой сигма-дельта аналогово-цифровой преобразователь (2Д-АЦП) шестого порядка осуществляет преобразование сигнала с тактовой частотой 8,432 МГц. Вторая ПЧ ровно в 8 раз меньше тактовой частоты/сц ЕА-АЦП, что позволяет

добиться наибольшего динамического диапазона при аналого-цифровом преобразовании. Прореживающий цифровой фильтр (ПЦФ) состоит из комплексного смесителя, с опорной частотой равной номиналу второй ПЧ, и трех каскадов фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ) с программируемым коэффициентом децимации. В ПЦФ цифровой сигнал с выхода ЕЛ-АЦП преобразуется в комплексный сигнал в квадратурных составляющих I и Q с переносом на нулевую частоту, и поступает на вход КИХ фильтров с суммарным коэффициентом децимации 720 раз. С выхода ПЦФ цифровой комплексный сигнал с частотой дискретизации 25,6 кГц поступает на вход тракта цифровой обработки [28,29].

Тракт цифровой обработки сигнала основан на цифровом сигнальном процессоре (ЦСП) TMS320VC5502 фирмы Texas Instruments. Групповой сигнал с полезной полосой частот 12,8 кГц разделяется на 128 каналов, в каждом из которых, происходит узкополосная фильтрация, восстановление тактовой и цикловой синхронизации, подстройка частоты цифрового генератора с числовым управлением [16,23] и демодуляция информационного извещения. В случае совпадения контрольной суммы и соответствия извещения заданному протоколу, двоичный код извещения передается по интерфейсу USB на ЭВМ.

Экспериментальные исследования опытного образца многоканального цифрового приемника ППРЧ сигналов проведены с использованием сигнала векторного генератора R&S SMJ100A. Измеренная чувствительность многоканального приемного устройства составила -135 дБм (погрешность измерения не более 0,5 дБм) при вероятности доставки извещения 0,9.

Исследования по теме диссертации проводились в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы, мероприятия 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» ГК №П2040/НК-389П, а также при поддержке грантов РФФИ 08-07-09235-моб_з, 09-07-09213-моб_з, 09-07-09248-моб з. Результаты работы внедрены в РСПИ ООО «НТК «Интекс», а также использовались при выполнении НИОКР по ГК №7595р в рамках федеральной целевой программы «СТАРТ» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исследованы факторы ограничивающие характеристики РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот.

2. Разработан, исследован и защищен патентом на изобретение РФ способ передачи извещений для односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелицензируемого диапазона частот.

3. Развит способ субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации. Показано, что способ обладает вычислительной эффективностью и нечувствителен к частотной ошибке. Программа для ЭВМ реализующая указанный способ защищена свидетельством о государственной регистрации.

4. Для способа субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации получены зависимости вероятностей ложного обнаружения и пропуска синхропосылки от значения порога для различных соотношений сигнал/шум и типов синхропосылки при использовании гауссовской частотной манипуляции.

5. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, реализующей способ субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для представления основных научных результатов кандидатской диссертации:

1. Василевский В. В., Завьялов С.А. Способ передачи извещений для систем централизованной радиоохраны // Омский научный вестник - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010 —№2 (90) - С. 203 - 206.

2. Василевский В. В., Пузырев П.И., Панюшкин В.А. Оптимизация схемы тактовой синхронизации программно-конфигурируемого цифрового приемника на процессоре ТМ8320УС55ХХ // Ползуновский вестник - 2010 - №2 - С. 196 -200.

3. Василевский В. В. Быстрый субоптимальный способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации при некогерентной демодуляции частотно-манипулированного сигнала с непрерывной фазой // Ползуновский вестник — 2010-№2-С. 11-16.

Патенты и свидетельства:

4. Василевский В. В., Завьялов С. А. Способ передачи извещений для систем централизованной охраны. Патент № 2371775 С1 Российская Федерация, МПК в 08 В 25/10. - 2008107375/11; заявл. 26.02.2008; опубл. 27.10.2009 Бюл. № 30. - 11 с.: ил.

5. Василевский В. В., Пузырев П.И., Панюшкин В.А. Восстановление тактовой и цикловой синхронизации с автоматической подстройкой частоты. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010610217. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 11 января 2010 г.

Статьи в других изданиях:

6. Василевский В.В., Завьялов С.А. Разработка узкополосной низкоскоростной системы передачи данных // Динамика систем, механизмов и машИн: материалы VI Международной научно-технической конференции 13-15 ноября 2007 г. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - Кн.З - С. 264-268

7. Василевский В. В., Корякин С. А. Метод тактовой и цикловой синхронизации при некогерентной демодуляции частотно-манипулированного сигнала без разрыва фазы // Молодежь и современные информационные технологии. Сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 26-28 февраля 2008 г. -Томск, 2008. - стр. 24 - 25.

8. Василевский В. В., Завьялов С.А., Корякин С. А. Исследование способа восстановления тактовой и цикловой синхронизации при некогерентной демодуляции частотно-манипулированного сигнала без разрыва фазы // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А.С. Попова. Серия: Цифровая обработка сигналов и ее применение. -Москва, 2008. - Выпуск: Х-1 - С. 89 - 91.

9. Василевский В. В., Завьялов С.А. РНББ система передачи и приема извещений // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2008. -С. 94 - 96.

10. Василевский В. В., Завьялов С.А., Корякин С. А. Исследование зависимости вероятностных характеристик способа сопоставления с образцом от выбора вида синхропосылки // Наука, образование, бизнес: Материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей,

аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2008. - С. 103 - 106.

П.Василевский В. В., Завьялов С. А., Калинин А. Н. Повышение вероятности правильного приема сигналов ЧМНФ путем оптимизации решающей схемы на выходе частотного детектора // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2008. - С. 124 -129,

12. Василевский В. В., Пузырев П. И. Частотная модуляция с непрерывной фазой II Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2008. - С. 164 -166.

13. Василевский В. В., Панюшкин В. А. Программно-аппаратный комплекс для моделирования каналов связи // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2008. - С. 166 - 168.

14. Василевский В. В., Завьялов С. А., Корякин С. А. Способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации нечувствительный к частотной ошибке // Труды 9-й Международной конференции по обработке сигналов. - Пекин, Кетай, 2008. - С. 1753-1755.

15. Василевский В. В., Завьялов С. А., Корякин С. А. Сравнительный анализ характеристик способа сопоставления с образцом и некогерентного оптимального обнаружителя // Россия молодая: Передовые технологии - в промышленность: материалы Всероссийской научно-технической конференции 12-13 ноября 2008 г. Книга 1. - Омск: Издательство ОмГТУ, 2008. - С. 191 -194.

16. Василевский В. В., Завьялов С. А., Панюшкин В.А., Пузырев П.И. Исследование способа автоматической подстройки частоты // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени A.C. Попова. Серия: Цифровая обработка сигналов и ее применение. -Москва, 2008. - Выпуск: XI-I - С. 67-69.

17. Василевский В. В., Завьялов С. А., Калинин А. Н. Исследование быстрых адаптивных цифровых алгоритмов обнаружения и демодуляции сигналов с непрерывной фазой Н Россия молодая: Передовые технологии - в промышленность: материалы Всероссийской научно-технической конференции;

12-13 ноября 2008 г. Книга 1. - Омск: Издательство ОмГТУ, 2008.- С. 200 -203.

18. Василевский В. В., Завьялов С. А., Калинин А. Н. Особенности практической реализации декодера Витерби // Россия молодая: Передовые технологии - в промышленность: материалы И Всероссийской научно-технической конференции 21-22 апреля 2009 г. Книга 1. - Омск: Издательство ОмГТУ, 2009. - С. 177 -180.

19. Василевский В. В., Завьялов С. А., Корякин С. А. Тактовая синхронизация в системах цифровой радиосвязи // Россия молодая: Передовые технологии - в промышленность: материалы II Всероссийской научно-технической конференции 21 -22 апреля 2009 г. Книга 1. — Омск: Издательство ОмГТУ, 2009.-С. 180-185.

20. Василевский В. В., Пузырев П.И. Способы цифрового формирования сигналов с ОБП модуляцией // Наука, образование, бизнес, материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов, промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2009. - С. 208 - 211.

21. Василевский В. В., Панюшкин В.А. Особенности сопряжения микросхем ЦОС при реализации цифрового возбудителя // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2009. - С. 218 - 222.

22. Василевский В. В., Завьялов СЛ., Калинин А. Н. Выбор оптимальных параметров для передачи данных по низкоскоростному каналу связи // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2009. -С. 244-248.

23. Василевский В. В. Вычислительно эффективный способ автоматической подстройки частоты // Труды 16-й международной конференции по цифровой обработке сигналов. - Санторини, Греция, 5-7 июля 2009.

24. Василевский В. В., Антропов В. А. Практические аспекты разработки ППРЧ системы передачи данных в нелицензируемом диапазоне частот // Труды 10-й международной конференции аспирантов по системам и контролю -Глубока-над-Влтавой, Чехия, 22 - 26 сентября 2009.

25. Василевский В. В., Пузырев П.И., Панюшкин В.А. Применение помехоустойчивых сигналов в низкоскоростной системе связи // Динамика систем, механизмов и машин: материалы VII Международной научно-технической конференции - Омск, 2009. - Кн.З - С. 285 - 288.

26. Василевский В. В., Кобза М.В., Шилигин Г.В. Преимущества использования ПЛИС в системах цифровой обработки сигналов // Динамика систем, механизмов и машин: материалы VII Международной научно-технической конференции - Омск, 2009. - Кн.З - С. 281 - 285.

27. Василевский В. В., Пузырев П.И., Панюшкин В.А. Разработка низкоскоростной сверхузкополосной системы связи для охранной сигнализации // Ползуновский альманах, 2009, №3. - Том 2 - С. 51 - 55

28. Василевский В. В., Пузырев П.И., Панюшкин В.А. Разработка специализированных микросхем для SDR систем связи // Омское время — взгляд в будущее: материалы региональной молодежной научно-технической конференции - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - Кн. 1. - С. 169 -171

29. Василевский В. В., Кобза М.В., Шилигин Г.В. Сопряжение цифровых интерфейсов микросхем // Омское время - взгляд в будущее: материалы региональной молодежной научно-технической конференции - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010.-Кн. 1.-С. 183-186

30. Василевский В. В., Завьялов С.А., Пузырев П.И. Схема тактовой синхронизации цифрового приемника сигналов с фазовой модуляцией // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - Омск: Изд-во КАН, 2010. -С. 199-202.

Печатается в авторской редакции Подписано в печать 12.10.2010 г. Формат 60><84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать оперативная. Усл.-печ. л. 1,5. Тираж 100.

Заказ № 54

Отпечатано на дупликаторе в полиграфической лаборатории кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета 644050, г.Омск, пр.Мира, 11 тел.: 65-33-14

Анализ состояния вопроса и теоретическое исследование.

1.1 Определение существующих проблем реализации радиоохраны в нелицензируемом диапазоне частот.

1.2 Анализ существующих решений в области радиоохраны в выделенном диапазоне частот.

1.3 Анализ существующих решений в области радиоохраны в нелицензируемом диапазоне частот.

1.3.1 Выводы по разделу.

1.4 Оптимизация параметров модулирующего сигнала.

1.4.1 Квадратурная фазовая манипуляция.

1.4.2 Квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом.

1.4.3 Модуляция с непрерывной фазой.

1.4.4 Минимальная частотная манипуляция.

1.4.5 Сглаженные виды КФМС с постоянной огибающей.

1.4.6 Гауссовская минимальная частотная манипуляция.

1.4.7 Схемы формирования МНФ.

1.4.8 Выводы по разделу.

2.Разработка и исследование способов передачи, приема и обработки сигналов асинхронно-адресной односторонней РСПИ НДЧ.

2.1 Способ передачи извещений.

2.1.1 Выводы по разделу.

2.2 Восстановление синхронизации.

2.2.1 Классификация схем синхронизации.

2.2.2 Тактовая синхронизация МНФ.

2.2.3 Восстановление тактовой синхронизации МНФ по методу максимального правдоподобия.

2.3 Способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации МНФ путем поиска максимума раскрытия глазковой диаграммы.

2.3.1 Методы исследования схем синхронизации.

2.3.2 Имитационное моделирование.

2.3.3 Анализ вероятностных характеристик способа субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации.

2.3.4 Анализ вероятностных характеристик способа при использовании синхропосылок разной длины и структуры.

2.3.5 Сравнительный анализ по вероятностным характеристикам и вычислительной сложности способа субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации и некогерентного оптимального обнаружителя.

2.3.6 Выводы по разделу.

3.Разработка, практическая реализация и исследование односторонней асинхронно-адресной РСПИ НДЧ.

3.1 Имитационная модель канала связи.

3.2 Имитационная модель системы передачи извещений в целом.

3.3 Разработка схем электрических принципиальных многоканального приемного устройства и передатчика ОУ.

3.3.1 Аналоговая часть.

3.3.2 Цифровая часть.

3.4 Разработка алгоритма работы и программных функций для микропроцессора передатчика ОУ.

3.4.1 Расчет таблицы коэффициентов для формирования ГЧМ.

3.4.2 Расчет таблицы коэффициентов синтезаторов частот.

3.4.3 Написание и отладка программных функций.

3.5 Конструирование и изготовление печатных плат опытных образцов устройств, монтаж элементов.

3.5.1 Многоканальное приемное устройство.

3.5.2 Передатчик объектового устройства.

3.6 Проверка опытных образцов на работоспособность.

3.7 Измерение характеристик.

3.7.1 Диапазон и.шаг сетки частот.

3.7.2 Номинальная выходная мощность.

3.7.3 Вид модуляции, девиация частоты и битовая скорость.

Актуальность темы. В настоящее время возрастает потребность в передаче телеметрии и мониторинге удаленных социальных и промышленных объектов. Одним из способов передачи является использование радиосистем передачи извещений (РСПИ), которые обычно состоят из множества передатчиков объектовых устройств (ОУ) и приемника пункта центрального наблюдения (ПЦН).

По способу взаимодействия передатчиков ОУ с приемником ПЦН все РСПИ можно разделить на односторонние и двусторонние. Применение двусторонних систем позволяет повысить максимально допустимое количество объектов по сравнению с односторонними системами, однако при этом происходит усложнение системы и удорожание объектовых устройств. Преимуществом односторонних систем является конструктивная простота и дешевизна объектовых устройств. Приемник ПЦН односторонней РСПИ может быть выполнен с высокой степенью сложности, так как его вклад в стоимость РСПИ снижается при увеличении числа ОУ.

К асинхронно-адресному типу РСПИ с односторонним каналом связи относят такую аппаратуру, в которой в ОУ и, как правило, в ПЦН не известен момент формирования и передачи очередного извещения. Такие РСПИ обладают высокой гибкостью при построении системы — легко наращивается число ОУ, облегчается использование статистических свойств сообщений для повышения эффективности системы. Асинхронно-адресные РСПИ характеризуются наличием внутрисистемных помех - сигналов извещений соседних ОУ, поэтому наибольшей сложностью является минимизация вероятности коллизий (частотно-временного наложения) этих сигналов. Синхронно-адресные односторонние РСПИ позволяют избавиться от проблемы коллизий, однако для их построения требуются высокостабильные источники опорной частоты или часы реального времени с синхронизацией по спутниковому сигналу ОРЭ/Глонасс, что значительно усложняет ОУ и как следствие увеличивает его стоимость.

По типу радиоканала РСПИ подразделяются, на использующие выделенный диапазон частот (ВДЧ) и использующие нелицензируемый диапазон частот (НДЧ). В связи с ограниченностью радиочастотного ресурса, наличию больших временных и материальных затрат на получение разрешительных документов для использования выделенных диапазонов частот все большую актуальность приобретают РСПИ работающие в нелицензируемых диапазонах частот.

Прямой перенос принципов построения РСПИ выделенных диапазонов в нелицензируемые диапазоны невозможен, ввиду жестких ограничений, накладываемых Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) Министерства связи и массовых коммуникаций Российской федерации. Решения ГКРЧ значительно ограничивают максимально допустимую мощность передатчика, максимальный коэффициент усиления антенны, величину рабочего цикла и ширину полосы используемых частот. Кроме того, структура и интенсивность шумов и помех, присутствующих в радиоканале и оказывающих непосредственное влияние на надежность и качество связи в нелицензируемом диапазоне частот, сильно зависит от переменных (в том числе случайных) внешних факторов: времени года и суток, параметров застройки и ландшафта, паразитного излучения промышленных объектов, размера населенных пунктов и т. п. Эти факторы значительно усложняют задачу реализации РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот и требуют проведения исследований с целью разработки эффективных способов формирования, передачи, приема и обработки сигнала извещения.

Односторонние асинхронно-адресные РСПИ, работающие в нелицензируемых диапазонах частот, имеют потенциальный экономический выигрыш по сравнению с остальными типами РСПИ и могут быть актуальны в системах охранно-пожарной сигнализации, телеметрии и мониторинга. Значительным сдерживающим фактором, ограничивающим применение таких РСПИ является недостаточный уровень исследований в этой области.

Необходимо провести всесторонний анализ состояния проблемы, определить критерии оптимизации канала связи и разработать комплекс мер позволяющий создать одностороннюю асинхронно-адресную РСПИ нелицензируемого диапазона частот с высокими техническими и эксплуатационными параметрами.

Проблема построения асинхронно-адресных систем связи разрабатывается с 60-х годов прошлого века (Г. С. Эйдус, В. В. Марков, М. Д. Венедиктов). Большой вклад в развитие асинхронно-адресных РСПИ внесли Косарев С.А., Райгородский Ю. В., Шептовецкий А. Ю., (ООО «Альтоника»), Завьялов С. А. (ООО «НТК «Интекс»). Отдельные вопросы рассмотрены в работах Кудряшова Д. А., Кокоревой В. А., Савичева В. А. Вопросы построения односторонних асинхронно-адресных РСПИ нелицензируемого диапазона частот недостаточно изучены и требуют всестороннего рассмотрения.

Цель диссертационной работы: теоретическое и экспериментальное обоснование рекомендаций для разработки односторонней асинхронно-адресной РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот.

Задачи диссертационной работы:

- анализ ограничивающих факторов при построении РСПИ в нелицензируемом диапазоне частот;

- оптимизация параметров сигнала извещения по критерию максимизации спектральной и энергетической эффективности при использовании нелинейных усилителей;

- разработка способа передачи извещений односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелицензируемого диапазона частот;

- разработка и исследование способа восстановления тактовой и цикловой синхронизации принимаемого сигнала извещения;

- практическая реализация и исследование опытного образца РСПИ.

Методы исследований. В работе использовались методы теории вероятностей и математической статистики, методы спектрального анализа.

Проводились экспериментальные исследования на основе имитационного моделирования на ЭВМ. Разработанные теоретическим и имитационным путем методы реализованы в опытных образцах устройств, основные параметры которых проверены в ходе практических экспериментов.

Научная новизна. В процессе исследований получены следующие научные результаты:

- развит способ субоптимального некогерентного восстановления тактовой и цикловой синхронизации и получены зависимости вероятностей ложного обнаружения и пропуска синхропосылки от значения порога для различных соотношений сигнал/шум и типов синхропосылки при использовании гауссовской частотной манипуляции;

- разработан новый способ передачи извещений для односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелицензируемого диапазона частот.

Достоверность полученных результатов определяется корректным использованием математического аппарата при построении имитационных моделей, отсутствием противоречия между полученными результатами и выводами исследований, описанных в научной литературе. Также достоверность подтверждена экспериментальными исследованиями, проведенными на метрологически аттестованной аппаратуре (КоЬёе&ЗсЬлуаЛг ББС), КоЬсЬ&ЗсЬууаЛг БМЛООА) НОЦ «Радиоэлектроники и приборостроения» ГОУ ВПО Омский государственный технический университет.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработаны практические рекомендации по построению передатчика ОУ: выбору вида модуляции, обеспечивающего максимизацию спектральной и энергетической эффективности при использовании нелинейных усилителей мощности, выбору недорогой эффективной схемы формирования модуляции;

- разработаны практические рекомендации по. выбору величины порога, длины и типа синхропосылки для субоптимального некогерентного способа восстановления .тактовой и цикловой синхронизации;

- проведены экспериментальные исследования опытных образцов' приемника ПЦН и передатчика ОУ.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования влияния значения порога на вероятностные характеристики субоптимального некогерентного способа восстановления- тактовой и цикловой синхронизации при различных соотношениях сигнал/шум в канале связи и типах синхропосылки при использовании гауссовской частотной манипуляции;

- способ передачи извещений для односторонней асинхронно-адресной РСПИ нелицензируемого диапазона частот.

Апробация результатов диссертации. Материалы и основные результаты диссертационной работы опубликованы в трех статьях научных изданий («Омский научный вестник», «Ползуновский вестник»), включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК, обсуждались на 9-й международной конференции по обработке сигналов 1С8Р2008 (г. Пекин, Китай, 2008), 16-й международной конференции по цифровой обработке сигналов Б8Р2009 (о-в Санторини, Греция, 2009), 10-й международной конференции аспирантов по системам и управлению РШАД'Г82009, (г. Глубока-над-Влтавой, Чехия, 2009), 6-й и 7-й международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов* и машин» (г. Омск, 2007, 2009 гг.), 10-й и 11-й международной конференции «Цифровая, обработка сигналов и ее применение» (Институт проблем управления РАН, г. Москва, 2008-2009 гг.), 6-й всероссийской научно-практической конференции «Молодежь и современные информационные технологии» (Томск, 2008), 1-й и 2-й всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая:

Передовые технологии - в промышленность» (г. Омск, 2008-2009 гг.), региональных научно-практических конференциях «Наука, образование, бизнес» (г. Омск, 2008-2010 гг.) и других.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 печатных работ, из них 3 статьи в научных изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК, 3 доклада на английском языке в трудах зарубежных международных конференций, 5 докладов на русском языке в трудах международных конференций, 6 докладов в материалах всероссийских конференций, 5 докладов и 6 тезисов докладов в материалах региональных конференций, один патент на изобретение, одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 3 глав, введения, заключения, списка литературы из 124 наименований, 6 приложений и содержит 148 страниц основного текста, 58 рисунков, 5 таблиц.

1. Анализ состояния вопроса и теоретическое исследование

4. Заключение

В диссертационной работе были рассмотрены и проанализированы существующие способы формирования, передачи, приема и цифровой обработки сигналов в асинхронно-адресных РСПИ нелицензируемого диапазона частот. Проведен анализ ограничивающих факторов нелицензируемого диапазона частот, даны обоснованные рекомендации по разработке РСПИ НДЧ. Проведен подробный анализ спектрально эффективных видов модуляции с постоянной огибающей, приведены структурные схемы модуляторов для формирования сигналов извещений.

Разработан и запатентован новый способ передачи извещений для систем централизованной охраны, проведено имитационное моделирование указанного способа и показано его преимущество по сравнению с ближайшим аналогом. В качестве основы для исследования схемы восстановления тактовой синхронизации был использован известный некогерентный субоптимальный способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации по максимуму раскрытия глазковой диаграммы с использованием синхронизирующей последовательности (синхропосылки). Для повышения вероятности обнаружения синхропосылки указанный способ развит путем использования других кодов синхропосылки. Разработана и защищена свидетельством о регистрации программы для ЭВМ имитационная компьютерная модель, реализующая некогерентный субоптимальный способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации по максимуму раскрытия глазковой диаграммы. На основании статистической обработки результатов моделирования способа получены графики зависимостей вероятностей ошибки первого рода, ошибки второго рода и суммарной ошибки от величины порогового уровня для различных кодов синхропосылки. Указанные графики позволяют оценить значение порогового уровня, обеспечивающего необходимые вероятности ошибок при • заданном соотношении сигнал/шум на входе схемы восстановления тактовой синхронизации.

Произведена проверка предлагаемых решений путем практической реализации опытного образца РСПИ нелицензируемого диапазона частот 433,92±0,2% МГц. Результаты измерений спектра сигнала передатчика и чувствительности многоканального приемного устройства позволяют судить об обоснованности и практической значимости разработанных способов. Результаты исследований внедрены в РСПИ нелицензируемого диапазона частот 433,92±0,2% МГц, разработки и производства компании ООО «НТК «ИНТЕКС».

Исследования по теме диссертации проводились в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы, мероприятия 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» ГК №П2040/НК-389П, а также при поддержке грантов РФФИ 08-07-09235-мобз, 09-07-09213-мобз, 09-07-09248-мобз. Результаты работы внедрены в РСПИ ООО «НТК «Интекс», а также использовались при выполнении НИОКР по ГК №7595р в рамках федеральной целевой программы «СТАРТ» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

1. Бочаров, Р: В. Пультовая радиоохранаиа на "свободных" частотах пли как охранять объекты без приобретения частоты / Р. В. Бочаров // Грани безопасности. 2007. - № 2 (44). - С. 47-49.

2. Бочаров, Р. В. Охранно-пожарная сигнализация. Пультовая охрана. Виды связи в системах передачи извещений. / Р. В. Бочаров // Мир и безопасность -2006. № 3. - С. 56-60.

3. О выделении радиочастот для разработки и серийного производства радиоаппаратуры личного пользования, реализуемой через торговую сеть. Решение Государственной комиссии по радиочастотам // протокол №70 от 30.12.88.

4. Объединение ОКО. Официальный сайт. Характеристики радиоканала передачи данных. // Режим доступа: http://www.oko-ek.ru/production/sysOKO/ radiokanal (дата обращения: 08.09.2010).

5. Носков, В. Я. Проблемы надежной связи в радиоканальных системах ОПС дальнего радиуса действия, часть 1 // Сайт компании "Объединение ОКО". 2008. Режим доступа: http://www.oko-ek.ru/win/download/60/ (дата обращения: 25.03.2010).

6. О выделении полосы радиочастот 433,075-434,750 МГц для маломощных радиостанций. Решение Государственной комиссии по радиочастотам № 04-03-04-001 от 06.12.2004 // протокол № 04-03

7. Радиосистема передачи извещений "Иртыш-ЗР". Технические условия: БВФК.425624.001 ТУ. Омск: ООО "Научно-Техническая Компания «Интеллектуальные комплексные системы», 2008. - 19 с.1

8. Радиоохранные системы. РСПИ Струна-5. Основные технические характеристики // Режим доступа: http://70145.ru.foroll.com/ru/finTi/ goods/2440/?id=21963 (дата обращения: 16.06.2010).

9. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы, основные параметры, технические требования и методы измерений : ГОСТ 12252-86 -М. : Изд-во стандартов, 1986.

10. Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к ширине полосы радиочастот и внеполосным излучениям радиопередатчиков : ГОСТ Р 50016-92. -Введ. 01.07.1993.-М. : Изд-во стандартов, 1993.-55 с.

11. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Устройства радиопередающие всех категорий и назначений народнохозяйственного применения. Требования к допустимым отклонениям частоты: ГОСТ Р 50657-94 М.: Изд-во стандартов, 1994.

12. Гришин, Ю. П. Радиотехнические системы Учеб. для вузов по спец.

13. Радиотехника". / Ю. П. Гришин, В. П. Ипатов, Ю. М. Казаринов М. : Высш. шк., 1990.-495 с.

14. Радиосистема передачи извещений: патент на полезную модель 74232 U1: МПК7 G 08 В 26/00 / С. А. Завьялов, А. В. Исупов, А. В. Косых и др.;заявитель и патентообладатель ООО "НТК "ИНТЕКС" № 2008107523/22; заявл. 26.02.08; опубл. 20.06.08

15. ZigBee Alliance, спецификация ZigBee // Режим доступа: http://www.zigbee.org/en/specdownload/downloadrequest.asp (дата обращения: 20.04.2010).

16. Борисов, В. И. Помехозащищенность систем радиосвязи : Вероятност.-врем. подход / В. И. Борисов, В. М. Зинчук М. : Радио и связь, 1999. - 252 с.

17. Fakatselis, J. Processing Gain for Direct Sequence Spread Spectrum Communication Systems and PRISMTM / J. Fakatselis, A. Belkerdid. Application Note 9633, Harris Semiconductor, August 1996.

18. Transmission of urgent messages in frequency hopping system for intermittent transmission: US Patent 6870875, H 04 В 1/69 / Andrzej Partyka.

19. Радиопеленгационная система для поиска и сопровождения транспортных средств: пат. 2264937 Рос. Федерация: МПК7 В 60 R 25/00 / В.

20. П. Грибок, С. А. Косарев, Ю. В. Райгородский и др.; заявитель и патентообладатель ООО "Альтоника" № 2005101104/11; заявл. 19.01.05; опубл. 27.11.05.

21. Способ передачи извещений при охране группы объектов: пат. 2265250 Рос. Федерация: МПК7 G 08 В 25/08 / С. А. Косарев, С. Я. Низдрань, Г. А. Харченко и др.; заявитель и патентообладатель ООО "Альтоника" № 2004137936/11; заявл. 24.12.04; опубл 27.11.05.

22. Способ радиосвязи охраняемых объектов и центра охраны: пат. 2295778 Рос. Федерация: МПК7 G 08 В 25/10 / С. А. Косарев, Ю. М. Брауде-Золотарев; заявитель и патентообладатель ООО "Альтоника" № 2006113754/11; заявл. 24.04.06; опубл. 20.03.07.

23. Anderson, J. В. Advances in Constant Envelope Coded Modulation / J. B. Anderson, С. E. Sundberg. W. IEEE Commun., Mag., vol. 29, n. 12, December, 1991, pp. 36-45.

24. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр 2-е изд. - М. : Вильяме, 2003. - 1099 с.

25. Феер, К. Беспроводная цифровая связь : Методы модуляции и расширения спектра / К. Феер М. : Радио и связь, 2000. - 518 с.

26. Прокис, Д. Цифровая связь / Д. Д. Прокис М. : Радио и связь, 2000. -797 с.

27. Syed, A. Comparison of Noncoherent Detectors for SOQPSK and GMSK in Phase Noise Channels / A. Syed, E. Perrins. Proceedings of the International Telemetry Conference (ITC), Las Vegas, NV, October 22-25, 2007.

28. Hill, Т. J. An Enhanced Constant Envelope Interoperable Shaped Offset QPSK (SOQPSK) Waveform for Improved Spectral Efficiency, International Telemetering Conference, San Diego, California, October 23-26, 2000.

29. Hill, T. J. A non-proprietary, constant envelope variant of shaped offset QPSK (SOQPSK) for improved spectral containment and detection efficiency. In Proc. IEEE MILCOM, Oct. 2000.

30. E. Jacobsen, A Brief Examination of CQPSK for CPE PHY Modulation, IEEE 802.16 document pc-00/11

31. D. I. S. Agency. Department of Defense interface standard, interoperability standard for single access 5-kHz and 25-kHz UHF satellite communications channels. Tech. Rep. MIL-STD-188-181B, Department of Defense, March 1999.

32. Голуб, В. Модуляция GMSK в современных системах радиосвязи / В. Голуб // Chip News (инженерная микроэлектроника): науч.-техн. журн. 2001. -№8.-С. 18-21.

33. М. К. Simon, Multiple-bit differential detection of offset QPSK / M. K. Simon // Communications, IEEE Transactions on. 2003. - 51. 6. - C. 1004-1011.

34. Oka, Intersymbol and CW Interference in QPSK, OQPSK, and MSK Hard-Limiting Satellite Systems /1. Oka // Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions on. 1986. - AES-22. 1. - C. 91-97.

35. Емельянов, П. Б. Дискретные сигналы с непрерывной фазой / П. Б. Емельянов, А. А. Парамонов // Зарубежная радиоэлектроника. 1990. -№ 12. -С. 17-34.

36. W. Osborne. Coherent and Noncoherent Detection CPFSK / W. Osborne, M. Luntz // Communications, IEEE Transactions on. 1974. - 22. 8. - C. 1023-1036.

37. L. Lifang. Performance of coded OQPSK and MIL-STD SOQPSK with iterative decoding / L. Lifang, M. K. Simon // Communications, IEEE Transactions on.-2004.-52. ll.-C. 1890-1900.

38. Range Commanders Council Telemetry Group, Range Commanders Council, White Sands Missile Range, New Mexico. IRIG Standard 106-00: Telemetry Standards, 2000 // Режим доступа: http://www.ntia.doc.gov/osmhome/106.pdf (дата обращения: 09.06.2010).

39. M. Geoghegan, "Bandwidth and power efficiency trade-offs of SOQPSK", Proc. Int. Telemetering Conf., pp.780 -789 2002 .

40. Дингес, С. И. Мобильная связь: технология Dect / С. И. Дингес М. : СОЛОН-Пресс, 2003. - 266 с.

41. Abdollahi, S. R. Semi-coherent GFSK receiver for DECT standard in Electronics / S. R. Abdollahi, M. Kamarei, S. M. Fakhraie. Circuits and Systems, 2003. ICECS 2003. Proceedings of the 2003 10th IEEE International Conference on. 2003.

42. Kromat, O. DECT RF transmitter with integrated VCOs suitable for open loop GFSK modulation / O. Kromat, S. Heinen, U. Matter. in Radio Frequency Integrated Circuits (RFIC) Symposium, 1998 IEEE. 1998.

43. H. Jinjin, С. Jian, Y. Lianxing. A low-complexity high-performance noncoherent receiver for GFSK signals, in Circuits and Systems, 2008, ISCAS 2008. IEEE International Symposium on 2008.

44. Василевский, В. В. Практические аспекты разработки ППРЧ системы передачи данных в нелицензируемом диапазоне частот / В. В. Василевский, В.

45. A. Антропов // Труды 10-й международной конференции аспирантов по системам и контролю. 22 26 сентября 2009. - Глубока-над-Влтавой, Чехия. -2009.

46. Василевский, В. В. Разработка низкоскоростной сверхузкополосной системы связи для охранной сигнализации / В. В. Василевский, П. И. Пузырев,

47. B. А. Панюшкин // Ползуновский альманах. 2009. - №3. - Том 2. - С. 51-55.

48. Василевский, В. В. Выбор оптимальных параметров для передачи данных по низкоскоростному каналу связи / В. В. Василевский, С. А. Завьялов,

49. А. H. Калинин // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. Омск: Изд-во КАН. - 2009. - С. 244-248.

50. Digital IF Subsampling Using the Ш5702, HSP45116 and HSP43220 : Application note // Intersil Corporation. 1998. Режим доступа: http://www.intersil.com/data/an/an9509.pdf (дата обращения: 07.04.2010).

51. Сергиенко, А. Б. Цифровая обработка сигналов / А. Б. Сергиенко -СПб. : Питер, 2003. 608 с.

52. Лайонс, Р. Цифровая обработка сигналов : пер. с англ. / Р. Лайонс 2-е изд. - М. : БИНОМ, 2006. - 652 с.

53. Василевский, В. В. Способ передачи извещений для систем централизованной радиоохраны / В. В. Василевский, С. А. Завьялов // Омский научный вестник Омск: Изд-во ОмГТУ. - 2010 - №2 (90). - С. 204-206.

54. Баранников,- Л. Н. Синхронизация в цифровых радиосистемах передачи' информации. Учебное пособие / Л. Н. Баранников, А. И. Фомин М:: МАИ,, 1999.' - 36 с.

55. Способ передачи дискретных сообщений по каналам, радиосвязи: пат. 2377723: МПК7 Н 04 В 7/00 / В. Л1. Хазан, Д. В: Федосов; заявитель и патентообладатель-2007125107/09; заявл. 02.07.2007; опубл. 10.01.2009

56. Смирнов, Н. И. Синхронное кодовое разделение абонентских станций: перспективное поколение персональных систем связи. / Н. И. Смирнов, С. Ф. Горгадзе // Технологии и средства связи. 1998. № 4. - С. 25-28.

57. Горностаев, Ю. М. Мобильные системы 3-го поколения / Ю. М. Горностаев М. : МЦНТИ, 1998.

58. Жодзишский, М. И. Цифровые радиоприемные системы. Справочник. / М. И. Жодзишский М. : Радио и связь, 1990. - 208 с.

59. Финк, Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. / Л. М. Финк 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Сов. радио, 1970. - 728 с.

60. Василевский, В. В. Тактовая синхронизация в системах цифровой радиосвязи / В. В. Василевский, С. А. Завьялов, С. А. Корякин // Россия молодая: Передовые технологии в промышленность: материалы 1Г

61. Всероссийской научно-технической конференции 21-22 апреля 2009 г. Омск: Издательство ОмГТУ. - 2009. - Книга 1. - С. 180-185.

62. Диксон, Р. К. Широкополосные системы / пер. с англ., под ред. В:И.Журавлева / Р. К. Диксон М. : Связь, 1979. - 304 с.

63. Стиффлер, Дж. Дж. Теория синхронной связи / Д. Д. Стиффлер, Э. М. Габидулин -М. : Связь, 1975. 488 с.

64. Huajing Fu; Feher, К., "Ultra fast synchronized symbol timing recovery", Proceedings of International Conference on Consumer Electronics, 1995, pp. 156157, 7-9 Junl995

65. Anderson J. В., Aulin T. and Sundberg С. E. Digital Phase Modulation. Plenum Press, New York, 1986.

66. Meyr H., Moeneclaey M. and Fechtel S. A. Digital Communication Receivers. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1998.

67. Спилкер, Дж. Цифровая спутниковая связь / Д. Спилкер — М. : Связь, 1979. — 592с.

68. Стешенко, В. Б. Анализ алгоритмов тактовой синхронизации, используемых для детектирования ЧМНФ-сигналов / В. Б. Стешенко, А. В. Бумагин, А. В. Петров и др. // Цифровая обработка сигналов. 2005. №1. - С. 32-35.

69. Шахтарин, Б. И. Обнаружение сигналов: Учеб. пособие / Б. И. Шахтарин М. : Гелиос АРВ, 2006. - 488 с.

70. Mengali U. and D'Andréa А. N. Synchronization Technique for Digital Receivers. Plenum Press, New York, 1997.

71. David Spreadbury. Clock extraction // Microwaves & RF 98 Conference, London, Sept. 1998, 8 p.

72. Spreadbury, D., Kanter, R. Enhancement to the TRACKER System the provision of an uplink path // Режим доступа: www.plextek.com/papers/djsl.pdf (дата обращения: 19.09.2010).

73. Василевский, В'. В. Быстрый субоптимальный способ восстановления тактовой и цикловой синхронизации при некогерентной демодуляции частотно-манипулированного сигнала с непрерывной фазой / В. В. Василевский // Ползуновский вестник. 2010. - №2. - С. 11-16.

74. Василевский, В. В. Оптимизация схемы тактовой синхронизации программно-конфигурируемого цифрового приемника на процессоре TMS320VC55XX / В. В. Василевский, П. И. Пузырев, В. А. Панюшкин // Ползуновский вестник -2010. №2 -С. 196-200.

75. Левин, Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б. Р. Левин 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989. - 653 с.

76. Гольденберг, Л. М. Цифровая обработка сигналов Справочник / Л. М. Гольденберг, Б. Д. Матюшкин, М. Н. Поляк М.: Ражио и связь, 1985. -312 с.

77. Оппенгейм, А. Цифровая обработка сигналов / А. Оппенгейм, Р. Шафер 2-е изд., испр. - М. : Техносфера, 2009. - 855 с.

78. Гольденберг, JI. М. Цифровая обработка сигналов Учеб. пособие для ин-тов связи спец. 2307, 2306, 2305. / Л. М. Гольденберг, Б. Д. Матюшкин, М. Н. Поляк 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Радио и связь, 1990. - 256 с.

79. Айфичер, Э. Цифровая обработка сигналов. Практический подход / Э. Айфичер, Б. Джервис 2-е изд. - М. : Вильяме, 2008. - 989 с.

80. AD9874. IF Digitizing Subsystem (Rev. A): Datasheet // Analog " Devices. 2003. — Режим доступа: http://www.analog.com/static/imported-files/datasheets/AD9874.pdf (дата обращения: 09.06.2010).

81. TMS320VC5502. Fixed-Point Digital Signal Processor (Rev. K): Datasheet. Literature Number: SPRS166K. April 2001 Revised November 2008 //

82. Texas Instruments. Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/sprsl66k (дата обращения: 20.04.2010).

83. TMS320VC5501/5502 DSP. Direct Memory Access (DMA) Controller: Reference Guide. Literature Number: SPRU613G. March 2005 // Texas Instruments. -Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdfspru613g (дата обращения: 20.04.2010).

84. TMS320C55x DSP CPU. Reference Guide. Literature Number: SPRU371F. February 2004 // Texas Instruments. Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru371f (дата обращения: 20.04.2010).

85. TMS320C55x DSP Peripherals Overview: User's Guide. Literature Number: SPRU317J. April 2006 Revised July 2010. // Texas Instruments. -Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru317j (дата обращения: 20.04.2010).

86. TMS320VC5501/5502 DSP. External Memory Interface (EMIF): Reference Guide. Literature Number: SPRU621F. August 2005 // Texas Instruments. -Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru621f (дата обращения: 20.04.2010).

87. TMS320VC5501/5502 DSP. Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART): Reference Guide. SPRU597B. November 2002 -Revised March 2004. // Texas Instruments. Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru597b (дата обращения: 20.04.2010).

88. TMS320VC5501/5502 DSP. Timers: Reference Guide. Literature Number: SPRU618B. April 2004 // Texas Instruments. Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru618b (дата обращения: 20.04.2010).

89. TMS320VC5501/5502 DSP. Instruction Cache: Reference Guide. SPRU630C. June 2004 // Texas Instruments. Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru630c (дата обращения: 20.04.2010).

90. TMS320VC5501/5502/5503/5507/5509/5510 DSP. Multichannel Buffered Serial Port (McBSP): Reference Guide. Literature Number: SPRU592E. April 2005 // Texas Instruments. Режим доступа: http://www.ti.com/litv/pdf/spru592e (дата обращения: 20.04.2010).

91. ADF4110/ADF4111/ADF4112/ADF4113. RF PLL Frequency Synthesizers (Rev. C): Datasheet // Analog Devices. 2004. — Режим доступа: http://www.analog.com/static/imported-files/datasheets/ADF4110411141124113.pdf (дата обращения: 28.09.2010).

92. Корпуса для РЭА. Электронный каталог корпусов для РЭА Gainta // Режим доступа: http://www.gainta.ru/products/bodies/files/ GaintaCatalogue.pdf (дата обращения: 10.07.2010).

93. Раушер, К. Основы спектрального анализа / пер. с англ. С. М. Смольского под ред. Ю. А. Гребенко / К. Раушер, Ф. Йанссен, Р. Минихольд. М. : Горячая линия - Телеком, 2006. - 224 с.

94. SMJ100А Vector Signal Generator: Data sheet // Rohde & Schwarz. ver. 05.00, 2007. Режим доступа: http://www.rohde-schwarz.com (дата обращения: 10.07.2010)

95. О—<3=25, центр, Регг=6,25 Гц —■—Ь=25, интег., Регг=6,25 Гц —IV-с1=18, центр, Регг=6,25Гц

96. К—с1=18, интег., Регг=6,25 Гц —Ж— 6=25, центр, Регг=0 -0-01=18, интег., Регг=0