автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Разработка и исследование алгоритмов оценивания цифровых сигналов и оптимального использования частотного ресурса в радиотелефонной системе

ГГь од

2 1 ДЗГ Ш

На правах рукописи

АВИЛОВ Альберт Винерович

УДК 621.396

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ОЦЕНИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ И ОПТИМАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТНОГО РЕСУРСА В РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СИСТЕМЕ

Специальность 05.13.16 - «Применение вычислительной техники,

математического моделирования и математических методов в научных исследованиях»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск 2000

Работа выполнена в Ижевском государственном техническом университете

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

В.В. Хворенков

Официальные оппоненты: академик АН Республики Татарстан,

Заслуженный деятель науки и техники Татарстана, доктор технических наук, профессор Ш.М. Чабдаров

кандидат технических наук, доцент В.Н. Цыркин

Ведущая организация: Самарский отраслевой научно-

исследовательский институт радио (СОНИИР)

Защита состоится 2000 г. в часов

на заседании диссертационного совета Д 064.35.01 в Ижевском государственном техническом университете по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ижевского государственного технического университета.

Автореферат разослан " (/6 " Л&Л 2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

д.т.н., профессор ^ И- Гольдфарб

О и. Н6. о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние десятилетия в мире наблюдается бурное развитие систем связи с подвижными объектами. Необходимость простоты и оперативности соединения абонентов друг с другом, а также обеспечения надежной связи в сложных условиях функционирования (ограниченность частотных и энергетических ресурсов, высокая интенсивность помех и т. д.) накладывает жесткие требования к таким системам. Наибольшее распространение в настоящее время получили радиотелефонные системы связи, для которых большое значение имеют проблемы оптимизации использования ресурсов с целью повышения качества обслуживания абонентов.

Современные телекоммуникационные системы радиосвязи относятся к определенному классу дискретных систем, у которых фазовые координаты принимают счетное множество значений (так называемые цифровые информационные радиосистемы - ЦИРС). Имеющиеся на сегодняшний день алгоритмы оптимального оценивания параметров и управления непрерывными и дискретными системами не всегда могут быть непосредственным образом применимы к цифровым системам, характеризующимся иным характером наложения ошибок на передаваемый сигнал. Кроме того, известные модели не учитывают конфликтов, имеющих место в реальных телекоммуникационных системах радиосвязи. Они могут возникать между участниками связи и источниками помех, ограниченностью частотных ресурсов и необходимостью обеспечения устойчивой связи.

Опыт эксплуатации действующих на территории России радиотелефонных систем связи, например "Волемот", показал недостаточную проработку алгоритмов приема цифровых сигналов и выбора абонентской радиостанцией зоны обслуживания, что стало необходимостью проведения научных исследований и разработки новых моделей и алгоритмов, повышающих качество связи. Подобные радиотелефонные системы являются двухсторонними, в которых для передачи команд управления параметрами необходимо наличие обратного канала связи.

Таким образом, актуальной является задача разработки и исследования математических моделей и алгоритмов с целью повышения качества обслуживания абонентов в радиотелефонной системе.

Целью работы является создание математических моделей радиотелефонных систем связи и разработка на их основе алгоритмов приема цифровых сигналов и управления параметрами системы с целью повышения качества связи.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка математических моделей ЦИРС.

2. Исследование и разработка алгоритма оптимального оценивания цифровых сигналов.

3. Разработка реализуемых алгоритмов приема цифровых сигналов и управления состоянием прямого канала связи в радиотелефонной системе.

4. Построение имитационной модели алгоритмов управления.

5. Исследование эффективности действующих и предложенных алгоритмов приема цифровых сигналов и управления состоянием прямого канала связи методом имитационного моделирования.

6. Разработка программно-аппаратных средств, реализующих предложенные алгоритмы в абонентских радиостанциях системы связи " Волемот".

7. Проведение натурных испытаний и экспериментальных исследований эффективности предложенных алгоритмов.

• Предметом исследования является цифровая информационная радиосистема, характеризующаяся нестационарностью каналов связи и высоким уровнем помех, многолучевым характером распространения передаваемых сигналов и ограниченностью вычислительных и частотных ресурсов.

Методы исследований основаны на теории вероятностей и математической статистики, аппарате разностных уравнений, моделировании на ЭВМ и эксперименте.

Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель и структура адаптивной ЦИРС, учитывающая ошибки канала связи и управляющее воздействие.

2. Синтезированы алгоритмы оценивания и управления состоянием прямого канала связи радиотелефонной системы.

3. Получены качественные характеристики разработанных алгоритмов оценивания и управления.

4. Предложены варианты программно-аппаратной реализации устройств радиотелефонной системы связи.

Практическую ценность представляют:

1. Предложенная математическая модель адаптивной ЦИРС, позволяющая на стадии проектирования синтезировать и исследовать рекуррентные алгоритмы оценивания и управления параметрами системы.

2. Алгоритмы приема цифровых сигналов и управления состоянием прямого канала связи радиотелефонной системы.

3. Результаты имитационного моделирования, подтверждающие эффективность предложенных алгоритмов.

4. Программное обеспечение абонентских станций радиотелефонной системы связи "Волемот", разработанное по результатам теоретических исследований.

5. Результаты натурных испытаний и экспериментальных исследований, подтверждающие эффективность предложенных и реализованных алгоритмов.

Реализация в промышленности. Разработанные алгоритмы реализованы в абонентских радиостанциях "Волемот-АРС" и "Урал-РС-бУ" системы связи "Волемот", выпускаемых ОАО "СРЗ-БАРС" г. Сарапул.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

- на университетской научно-технической конференции "Ученые ИжГТУ- производству" (Ижевск, 1996 г.);

- международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем" (Пенза, 1997, 1998 гг.);

- международной научно-практической конференции "Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности" (Ижевск, 1997 г.);

- XXXI научно-технической конференции ИжГТУ (Ижевск, 1998 г.); 54-й научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 1999 г.); международной научно-технической конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 1999, 2000 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 7 статей и 4 тезиса докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 160 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 114 наименований и 9 приложений на 20 страницах. Основной текст занимает 130 страниц и содержит 50 рисунков и 6 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, а также краткое содержание по главам.

В первой главе приводится краткий обзор систем подвижной связи как зарубежных, так и отечественных стандартов, а также перспективы их развития. Отмечены следующие основные недостатки, характерные для большинства отечественных систем и, в частности, для радиотелефонной системы связи "Волемот":

относительно небольшое число зон обслуживания и частотных каналов, используемых в сети;

невысокая помехоустойчивость приема цифровых сигналов;

- отсутствие автоматической регулировки мощности передатчика абонентской радиостанции, что особенно актуально для портативных радиотелефонных трубок;

несовершенная процедура поиска канала при установлении связи и перемещении подвижного абонента по территории обслуживания сети.

Анализируются существующие подходы к построению математических моделей и алгоритмов оценки и управления в системах с обратными связями. Отличие цифровых систем от непрерывных и дискретных заклю-

чается в том, что управляющее воздействие представлено в виде цифрового кода некоторого параметра, посредством которого происходит управление.

Большинство ЦИРС работает в дуплексном режиме и имеет два канала связи — прямой и обратный (рис. 1). По прямому каналу осуществляется передача сообщений от базовой станции (БС) к абонентской станции (АС). Здесь управляющим параметром, определяющим качество канала связи, является номер выбираемой зоны обслуживания при установлении связи. По обратному каналу осуществляется передача сообщений от АС к БС, где в качестве управляющего параметра, определяющего качество этого канала связи, выступает мощность сигнала на выходе передатчика АС. Следует отметить, что по прямому каналу передается команда по управлению качеством обратного канала связи и наоборот. Структурная схема модели канала связи показана на рис. 2.

Рис. 1. Прямой и обратный каналы ЦИРС Рис. 2. Структурная схема модели канала связи

с управлением: Б3 - блок задержки на 1 такт

С учетом этого математическая модель адаптивной ЦИРС представлена в виде системы разностных уравнений сообщения и наблюдения для прямого и обратного каналов:

ХвкМ= А." (к +1,к)х1{8)®Гь {к + 1,к)7ьк к), (1)

+1,кугм, (2)

X {8) - А6 {к + \,к )хьк (£ )© Г (к +1 ,к ук (8), (3)

¿ькМ)=хьЛ§)®ъь(к (4)

где - вектор сообщения;

- вектор наблюдения; ¡У^) - вектор аддитивной ошибки; м^) - вектор управления;

А (к +1 ,к) - переходная матрица информационного источника; В(к +1,к) - переходная матрица источника ошибок канала связи; Г (к +1 ,к) - переходная матрица вектора управления; g - элемент группы;

© - групповая операция сложения по модулю 2; к = 0,1,... - отсчеты времени;

а и Ь - индексы прямого и обратного канала соответственно.

Размерность векторов имеет длину п. Вектор сообщения Хк содержит информационный блок длины т и блок управляющего воздействия длины г. Тогда информационный вектор, вектор управления и вектор сообщения имеют следующие форматы:

х:ххх„00,, и :ОООтииг, Х'.хххии,.

т г ' т г > т г

Разработана и представлена структура модели адаптивной ЦИРС с обратными связями, соответствующая ее математическому описанию. Получено распределение вероятностей вектора наблюдения, которое определяется как дискретная свертка распределений вероятностей векторов сообщения и ошибок.

Вторая глава посвящена разработке алгоритмов оценивания цифровых сигналов и управления состоянием прямого канала связи. В радиотелефонных системах передаваемая по каналам управления информация обладает высокой степенью определенности. Например, обычно известны структура и набор кодограмм, а также частота и порядок их следования. Это может являться основой для составления априорных вероятностей вектора сообщения.

Пусть алфавит передаваемых в прямом канале цифровых сигналов размерностью п = 5 априорно известен, а порядок их следования является случайным. Обозначим через р\2аX" ({)\ вероятность появления вектора 2"(у) в прямом канале а при условии, что передавался вектор Х°{г) (/ = 1,V; ] = I,V; V = 0...31 - число возможных комбинаций векторсв). Наложение ошибок на передаваемое сообщение характеризует несоответствие принимаемого сообщения передаваемому. Следовательно, условную вероятность появления вектора наблюдения можно определить следующим образом:

р\2'У)1х°{1)\=р№'{}®й- (5)

Полная вероятность появления вектора наблюдения ¿"(у) определяется как дискретная свертка распределений вероятностей векторов сообщения и ошибок:

Х'р^ооИ^ © Л (6)

¿=0

Выражение для вычисления апостериорной вероятности передаваемого сообщения по формуле Байеса имеет следующий вид:

¿=0

Для оценивания вектора сообщения воспользуемся критерием максимума апостериорной вероятности (МАВ), где в случае принятия вектора 2" (/) принимается решение о том, что передавался такой вектор Х"^),

при котором апостериорная вероятность Р[Ха(¡)12" максимальна. Тогда правило выбора решения записывается следующим образом:

1"(я) = ;Г(г), если (8)

Для нахождения вероятности правильного приема (ВПП) кодовой комбинации необходимо просуммировать элементы матрицы апостериорных вероятностей с одноименными индексами, уноженные на соответствующие априорные вероятности вектора сообщения. Таким образом, ВПП кодовых слов:

рт = (9)

¿=0

Нижняя граница вероятности правильного приема Рт_н совпадает со значением ВПП при нулевом весе вектора ошибок, т.е. при отсутствии ошибок в принятой кодограмме. Следовательно, Р„п Н = и для рас-

сматриваемого примера (длина кодового вектора п= 5) приведен график

расчетных зависимостей Р„„ шв и Рт н от вероятности ошибки

в символе (рис. 3). Результаты показывают существенный абсолютный выигрыш в помехоустойчивости приема цифровых сигналов при оценивании по критерию МАВ (¿¡ = Рпп_шв-Рп„_н*0,5)

по сравнению с нижней границей ВПП в широком диапазоне значений Рош.

Рис. 3. Зависимость вероятности правильного приема кодового слова от вероятности ошибки в символе

Проведенный анализ влияния априорного распределения вероятностей вектора сообщения на помехоустойчивость алгоритма оценивания показал, что при равномерном априорном распределении достигается наименьшая помехоустойчивость. Максимальная помехоустойчивость достигается при одномодальном распределении вероятностей вектора сообщения с минимальной дисперсией.

В целом результаты показывают, что оптимальное оценивание по критерию МАВ дает высокую эффективность при построении аппаратуры, предназначенной для работы в условиях интенсивных помех. Однако при увеличении разрядности кодовых векторов значительно возрастает объем вычислений, необходимых для оптимального оценивания цифровых сигналов. Так, при оценивании кодограмм длиной 32 разряда, используемых в радиотелефонной системе связи "Волемот", потребовалось

бы проводить обработку 232 возможных комбинаций, что является неприемлемым с точки зрения требуемых вычислительных затрат. Поэтому целесообразно использовать реализуемые алгоритмы приема цифровых сигналов.

Многозональные системы подвижной связи характеризуются тем, что при включении абонентской станции, а также в процессе перемещения абонента по территории обслуживания сети необходима процедура регистрации или, соответственно, перерегистрации подвижной станции в одной из зон обслуживания. Во многом от того, насколько верно будет принято решение по выбору радиоканала, относящегося- к определенной зоне обслуживания, зависит качество связи как при входящем, так и при исходящем соединении. При этом связь осуществляется именно в той зоне, где в данный момент зарегистрирована абонентская станция.

Для повышения качества обслуживания абонентов в радиотелефонной сети предложен алгоритм выбора зоны обслуживания с целью управления состоянием прямого канала связи. Разработана математическая модель прямого канала связи и ее структура.

Пусть в многозональной радиотелефонной системе имеется 5 базовых станций. Приемник абонентской станции в дежурном режиме ведет прием на прямом вызывном канале г-н базовой станции, в которой в данный момент зарегистрирован абонент. Одновременно с этим производится поочередное сканирование каналов всех 5 базовых станций с периодическим возвратом на г-й вызывной канал, так как для выработки управляющего воздействия необходимо иметь информацию о качестве связи со всеми БС.

Математическая модель прямого канала связи, учитывающая особенности функционирования радиотелефонной системы, записывается в виде системы разностных уравнений сообщения и наблюдения (индекс а опущен):

Хм ^)=Л{к + \,к)хк^)®Гь{т + \,тУт^), (10)

Ы = Хм + (11)

где $ =0, 1, ..., 5-1;

5 - число базовых станций;

к = 0, 1, ..., ЛТ-1 - отчеты времени цикла оценивания

вектора сообщения;

К - объем выборки для оценки состояния канала связи;

т = 0, 1, ... - отчеты времени цикла управления;

Ь - индекс обратного канала связи.

Одним из способов повышения качества связи в радиотелефонной системе является воздействие на характеристики радиоканала. В качестве такой характеристики принимается вероятность ошибки в символе. При математическом описании прямого канала связи источник вектора сообщений, описываемый уравнением (10), является общим для всех БС радиоте-

лефонной системы. Каждой из базовых станций 5 ставится в соответствие свой источник вектора ошибок, следовательно задачу выбора зоны регистрации АС удобно свести к задаче выбора соответствующего источника ошибок. Структурная схема модели прямого канала радиотелефонной системы представлена на рис. 4.

Для оценки состояния прямого канала используется анализатор качества каналов связи (АККС). С этой целью анализируется массив из К

принимаемых век-

^-|ч-[ БЗ

р! = /(О') км

ч:

(к~П) Е.З

ч:

(к чк! 1*- {" БЗ |<—^

е

г;., (г)

АККС

«.-о

Рис. 4. Структурная схема модели прямого канала связи в системе с управлением: УПЦС - устройство приема цифровых сигналов; УУ - устройство управления

торов . Вектор

ошибок 1¥к!+[ определяется путем сравнения каждого принятого кодового вектора 2'ы с оценкой вектора сообщения XI,: IV^ =

В качестве результата анализа введем показатель качества

который определяет число ошибочно принятых бит на интервале выборки в канале 5е£\ Определим <2'т, просуммировав веса оценочных векторов

ошибок IV^ на интервале выборки и представим вектор ошибок на канале 5 в следующем виде: = {м'0, }, где е ОД - элемент вектора ошибок, _/ е 0,л -1. Тогда вес вектора ошибок есть сумма его элементов. Показатель качества канала связи определяется следующим образом:

К-1 п-1

в' = £2>у. (12)

к=0 >0

где п - число разрядов в кодовой комбинации; К - объем выборки для оценки состояния канала связи, выраженный в кодограммах.

Отношение величины к общему числу бит в выборке В есть измеренный коэффициент ошибок который можно интерпретировать как оценку вероятности ошибок в символе Р*ш: =(2'т/В. В рамках предложенной модели управляемого прямого канала связи формирование управляющего воздействия может осуществляться по одному из критериев. Выберем критерий минимума показателя качества активного канала связи Q = (У1т, ус-

редненного на интервале наблюдения М, где т - О, 1, ..., М - 1; г - номер комбинации вектора управления (номер активного вызывного канала связи).

Для описания отклика на управляющее воздействие необходимо определить зависимость реального состояния активного канала связи от формируемого вектора управления. Состояние канала связи представим как функцию вероятности ошибки в символе от расстояния Б', которое определяется двумя факторами: номером выбранной БС г и текущим местоположением абонента относительно нее на местности. Эту функцию запишем следующим образом: Рош = /(£>').

Так как производится поочередная оценка качества каналов связи со всеми БС, то в результате в каждый момент времени т имеется набор из 5 показателей качества {<2т}3, который периодически обновляется. Наилучшее качество связи обеспечивается с той БС, показатель качества канала которой является наименьшим. Во избежание слишком частых перенастроек на новый канал целесообразно ввести пороговое значение показателя качества Опор. При этом смена активного канала производится

лишь в том случае, если ()'п оказывается больше заданного значения ()пор.

В этом случае перерегистрация АС осуществляется в той БС г , в которой показатель качества канала оказался наименьшим из Б. Для определения эффективности функционирования разработанного алгоритма управления находим коэффициент ошибок Г , усредненный на интервале наблюдения:

Л/-1

Ее: в

(13)

М

Таким образом, рассмотренный алгоритм описывает процесс управления состоянием прямого канала. Предложенная математическая модель канала связи позволяет разрабатывать и исследовать новые алгоритмы управления или модернизировать существующие для повышения эффективности функционирования цифровых радиосистем.

Третья глава посвящена исследованию рассматриваемых алгоритмов функционирования радиотелефонной системы связи методом имитационного моделирования.

В силу отмеченного недостатка оптимального алгоритма оценивания цифровых сигналов по критерию МАВ возникает необходимость разработки и исследования реализуемых алгоритмов. В действующей радиотелефонной системе связи "Волемот" используется прием цифровых сигналов методом сравнения двух соседних кодограмм. Для повышения помехоустойчивости предложен к использованию мажоритарный метод приема со стиранием, нашедший применение в системах передачи информации.

Приведены описания и блок-схемы действующего и предложенного алгоритмов. Особенностью мажоритарного метода приема цифровых сигналов является возможность ложной регистрации кодограммы. С целью

уменьшения вероятности ложной тревоги (JIT) предлагается ввести "порог ошибки", влияющий на принятие решения о приеме кодограммы.

При исследовании алгоритмов приема цифровых сигналов в радиотелефонной системе "Волемот" возникает необходимость их имитационного моделирования. Для этой цели разработаны программные средства и методика моделирования рассматриваемых алгоритмов. Исследуются два метода приема цифровых сигналов: метод сравнения двух соседних кодограмм (действующий алгоритм) и мажоритарный метод (предложенный к использованию алгоритм).

Для рассматриваемых алгоритмов получены зависимости вероятностных характеристик приема цифровых сигналов (вероятность правильного приема Piт и ложной тревоги Рлт) от вероятности ошибки в символе Рош. При объеме выборки N = 5 кодограммам наибольший абсолютный выигрыш в помехоустойчивости по сравнению с действующим методом (до 8 «0,7) дает мажоритарный метод приема без стирания (кривая выигрыша 1 на рис. 5). Однако при этом вероятность ложной тревоги может достигать неприемлемо больших значений: 5 | j Рпт »0,35. Следовательно,

08; ! решение о приеме кодо-

о б j i ' '^ граммы необходимо при-

0 51 | ¿-У X / нимать лишь в том слу-

0 3; ! \ Чае' еСЛИ числ0 0ШИ60ЧН0 о-21 \ \ принятых бит в выборке

j \_ не превысит порога, при

01 \/\ з котором вероятность JIT 0 j i X. А ''— принимает заданное фик-

04 i | ^^ \ „ сированное значение (ма-

05 1 1 '--Гц*

,.,0-з 00| 01 , жоритарныи метод со сти-

Рис. S. Зависимость абсолютного выигрыша в помехоустойчи- рЗНИем). вости S от Рош для модификаций мажоритарного метода приема по сравнению с методом сравнения пары кодограмм

Результаты моделирования для N = 5 показывают выигрыш в помехоустойчивости (до 8 « 0,4) мажоритарного метода приема со стиранием по сравнению с действующим методом сравнения пары кодограмм при равных вероятностях ложной тревоги: Рят= 0,02 (кривая выигрыша 2 на рис. 5). Чрезмерная страховка от ложной регистрации кодограммы при .Р^, =0,001 приводит к проигрышу в помехоустойчивости (кривая 3 на рис. 5).

Для мажоритарного метода приема помехоустойчивость падает с уменьшением объема выборки кодограмм N. При N = 3 наблюдается небольшой проигрыш в помехоустойчивости (до 8 и-0,07) по сравнению с действующим алгоритмом (кривая выигрыша 4 на рис. 5). При N = 1 становится неприемлемым время регистрации кодограммы, что сказывается на скорости

сканирования приемника при поиске канала связи. Следовательно, оптимальным является N = 5.

Маркерная синхрокомбинация вида 11111000, используемая в системе связи "Волемот", не является оптимальной с точки зрения помехоустойчивости приема цифровых сигналов. Результаты моделирования (кривая выигрыша 5 на рис. 5) показывают, что при использовании комбинации вида 01111110 в мажоритарном методе приема со стиранием помехоустойчивость повышается (до 3 ~ 0,5 в зависимости от Рош). Однако смена синхро-комбинации требует одновременного обновления программного обеспечения всего парка действующих в радиотелефонной сети абонентских станций.

Для повышения надежности приема цифровых сигналов и, как следствие, дальности действия приемопередатчиков в аппаратуре абонентской и базовой станций целесообразно применять алгоритм мажоритарного метода приема со стиранием.

С целью формирования отклика на управляющее воздействие требуется описать источник ошибок, адекватный реальным системам связи. Для этого возникает необходимость исследования влияния местоположения АС относительно БС на интенсивность появления ошибок при связи между ними. Воспользуемся моделью Хаты, описывающей характер распространения радиосигнала в городских условиях. Согласно этой модели, среднее затухание радиосигнала Ьр(0) (дБ) находится по эмпирической формуле:

1р (£>) = 74,6 + 26,16 !§(/)-13,821 ё(Я)- 3,2(1§(11,75/г))2 +

+ 1Б(^Х44,9-6,551ё(Я)), (14)

где / - частота передаваемого радиосигнала, МГц;

В - расстояние между передающей и приемной антеннами, км;

Я - высота передающей антенны, м;

/г - высота приемной антенны, м.

Зависимость среднего значения уровня мощности полезного сигнала Рг (О) на входе приемника абонентской станции от ее расстояния до базовой станции О находим по формуле: Рг(И) = Р1 +С, -Ьр(й) + Сг, (дБм), где С, и Ог- коэффициенты усиления передающей и приемной антенн соответственно (дБи); Р, - мощность сигнала, измеренная на входе передающей антенны (дБм). При заданном уровне шума N на входе приемника АС находим среднее отношение сигнал-шум: у(о) = Рг{0)~ N. Для систем, использующих передачу цифровой информации, наибольший интерес представляет вероятность появления ошибочных бит, передаваемых в канале связи. Этот показатель можно вычислить, используя известную зависимость вероятности ошибки в символе Рош от соотношения сигнал-шум при некогерентной частотной манипуляции для канала с релеевскими замираниями: Рош =1/(2+7). В результате получаем формулу для расчета

вероятности ошибки в символе при известных параметрах радиотелефонной сети связи и расстоянии между АС и БС:

Рош+ +С( +Сг_ЛГ_74,6-26.1 6|8(/)*13.8218(Н^3.2(|8(| 1.75А))2-|8(оХ44.9-6,5518(Я))) ' ^^

Полученную формулу удобно использовать при моделировании для оценки эффективности алгоритмов управления состоянием канала связи.

При разработке и исследовании алгоритмов управления состоянием прямого канала связи возникает необходимость проведения имитационного моделирования на ЭВМ, по результатам которого делается предварительное заключение относительно их эффективности. Для этой цели разработана имитационная модель и ее структура, а также описаны условия и методика проведения имитационного моделирования.

Исследуются два алгоритма управления: алгоритм последовательного поиска канала связи (действующий) и алгоритм поиска канала по критерию минимума показателя качества (предложенный). Сравнительная эффективность рассматриваемых алгоритмов управления определяется по значению коэффициента ошибок Р^р на активном канале связи, усредненного по всему интервалу наблюдения. В имитационной модели используется полученная формула (15), описывающая зависимость вероятности ошибки в символе от расстояния между абонентской и базовой станциями при известных параметрах радиотелефонной сети.

По результатам имитационного моделирования получены распределения коэффициента ошибок активного канала на исследуемом интервале времени для двух рассматриваемых алгоритмов. При выборе канала связи по предложенному алгоритму коэффициент ошибок не превышает установленного порога: Ртр = Qnop|В, в то время как для действующего алгоритма с последовательным поиском при удалении подвижного объекта от БС наблюдается увеличение коэффициента ошибок до значений, при которых прием кодограмм становится неустойчивым.

Для получения более достоверных результатов проведено многократное имитационное моделирование. Получен средний коэффициент ошибок для действующего алгоритма: Р^рд = 0,0033. Аналогичный показатель для предложенного алгоритма зависит от устанавливаемого порога р. В качестве критерия сравнительной эффективности используется коэффициент выигрыша кшигр, определяющий, во сколько раз значение ^, усредненное по реализациям моделирования для предложенного алгоритма, меньше, чем для действующего: каыигр = Р^рд/Р^рп.

Результаты моделирования показывают, что с уменьшением порога коэффициента ошибок Р„ор растет коэффициент выигрыша кеыигр, определяющий эффективность предложенного алгоритма поиска канала связи для реги-

страции АС в сети (рис. 6). Однако при Ртр < 0,002 наблюдается рост среднего числа регистраций АС на интервале моделирования (рис. 7). При выборе значения Р необходимо добиваться минимума числа регистраций при максимуме коэффициента выигрыша. По результатам имитационного моделирования рекомендуется выбирать порог р в пределах 0,002 - 0,01, при котором обеспечивается выигрыш квыигр «2-4.

Предложенная методика имитационного моделирования позволяет разрабатывать специальные программы на ЭВМ с целью оценки эффективности исследуемых алгоритмов управления в системах связи с подвижными объектами.

В четвертой главе рассматриваются вопросы практической реализации и экспериментальных исследований алгоритмов приема цифровых сигналов и управления в радиотелефонной системе.

Рассматриваемые в диссертационной работе алгоритмы реализованы для возимой АС системы связи "Волемот". Результаты экспериментальных исследований приема цифровых сигналов в лабораторных условиях показали, что при работе АС по предложенному алгоритму устойчивая связь обеспечивается при большем коэффициенте ошибок по сравнению с действующим алгоритмом. Согласно результатам исследований при использовании действующего алгоритма приема экспериментальное значение коэффициента ошибок Р в канале связи на границе устойчивого определения кодограмм составляет 0,0246 , в то время как для алгоритма приема мажоритарным методом со стиранием - 0,0581. Это означает, что применение мажоритарного метода в системе связи "Волемот" обеспечивает устойчивый прием цифровых сигналов при худшей помеховой обстановке по сравнению с методом сравнения двух соседних кодограмм.

На реально функционирующей системе радиотелефонной связи в г. Тольятти проведены натурные испытания модернизированной АС со встроенным программным АККС и алгоритмом выбора наилучшей зоны обслуживания. По результатам испытаний получены распределения коэффициента ошибок F для каждой из четырех БС. Экспериментальные распределения Р' активного г-го канала связи для предложенного и действующего алгоритмов управления его состоянием показывают значительное сходство по форме кривых с результатами имитационного моделирования. В качестве показателя эффективности исследуемых алгоритмов принят коэффициент ошибок Р' , усредненный на интервале испытаний. Для предложенного алгоритма управления значение Р' почти в два раза меньше аналогичного значения для действующего алгоритма при Р„ор — 0,01, что подтверждается

результатами имитационного моделирования.

Получена экспериментальная зависимость среднего коэффициента ошибок в прямом канале связи Р' от задаваемого порога ошибки Р .

Найдены экспериментальные зависимости коэффициента выигрыша кв

(рис. 6) и числа регистрации АС в сети на интервале испытаний (рис. 7) от порога коэффициента ошибок F . По результатам эксперимента выработаны рекомендации по выбору фиксированного порога ошибки в пределах 0,002 - 0,015, при котором достигается наибольший выигрыш (кв ~ 1,5 - 2)

при минимальном числе регистрации абонентской станции.

Порог коэффициента ошибок

— —Моделирование Эксперимент

Рис. 6. Зависимость коэффициента выигрыша 5 от ^

25

о < 20 >з: £ 1Г

2. 15 н о

5

ш Ю

6

о с;

ё 5

У

0

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03

Порог коэффициента ошибок

— —Моделирование Эксперимент

Рис. 7. Зависимость числа регистрации радиостанции в сети от Р

Получена аппроксимирующая кривая зависимости экспериментальных значений коэффициента ошибок в символе от расстояния между абонентской и базовой станциями. В целом результаты, полученные в ходе мо-

делирования и натурных испытаний, подтверждают эффективность предложенных алгоритмов.

В заключение перечислены основные результаты диссертационной работы.

В приложениях представлены тексты программ моделирования приема цифровых сигналов и поиска радиоканала при выборе зоны обслуживания, блок-схемы программ функционирования абонентской радиостанции в дежурном режиме для действующего и предложенного алгоритмов поиска наилучшей зоны обслуживания, схема проведения натурных испытаний в г. Тольятти и экспериментальные распределения коэффициента ошибок в канале связи с базовыми станциями.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель адаптивной ЦИРС, описывающая прямой и обратный каналы связи.

2. Синтезирован оптиматьный алгоритм оценивания цифровых сигналов по критерию максимума апостериорной вероятности. Результаты расчетов показывают существенный выигрыш в помехоустойчивости в широком диапазоне значений Рош по сравнению с нижней границей ВПП.

3. Проанализировано влияние априорного распределения вероятностей вектора сообщения на помехоустойчивость алгоритма оценивания и показано, что при равномерном априорном распределении достигается наименьшая помехоустойчивость. Максимальная помехоустойчивость достигается при одномодальном распределении вероятностей вектора сообщения с минимальной дисперсией.

4. Разработана математическая модель прямого канала связи и ее структура. На ее основе предложен алгоритм поиска радиоканала с целью повышения качества обслуживания абонентов.

5. Проведено имитационное моделирование приема цифровых сигналов, которое позволило оценить сравнительную эффективность действующего и предложенного алгоритмов. Результаты имитационного моделирования позволяют рекомендовать к практическому использованию мажоритарный метод приема со стиранием при объеме приемного буфера N = 5 кодограммам.

6. На основе эмпирической модели Хаты, описывающей характер распространения радиоволн в городских условиях, получена формула для расчета зависимости вероятности ошибки в символе от расстояния между АС и БС при известных параметрах радиотелефонной сети.

7. Для исследования сравнительной эффективности действующего и предложенного алгоритмов управления состоянием прямого канала связи проведено имитационное моделирование функционирования абонентской станции в радиотелефонной сети. С этой целью разработана имитационная модель и ее структура, а также описаны условия и методика про-

ведения имитационного моделирования. По результатам моделирования выработаны рекомендации по выбору порога ошибок Fnop по критерию

максимума коэффициента выигрыша кеыигр при минимальном числе регистрации АС на исследуемом интервале.

8. Результаты экспериментальных исследований приема цифровых сигналов мажоритарным методом и методом сравнения двух соседних кодограмм в лабораторных условиях показали, что предложенный алгоритм приема в системе связи "Волемот" обеспечивает более устойчивую связь по сравнению с действующим алгоритмом.

9. Разработаны программно-аппаратные средства для анализа качества каналов связи и выбора наилучшей зоны обслуживания в радиотелефонной сети. На базе возимой абонентской радиостанции осуществлена практическая реализация разработанных алгоритмов. Проведены натурные испытания модернизированной АС с целью сравнения эффективности функционирования действующего и предложенного алгоритмов на реальной радиотелефонной сети "Волемот". Результаты испытаний показали высокую эффективность предложенного алгоритма управления, что так же подтверждается имитационным моделированием.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Хворенков В.В., Авилов A.B. Разработка энергосберегающих алгоритмов функционирования радиостанций подвижных систем связи // Университетская научно-техническая конференция "Ученые ИжГТУ - производству": Тез. докл. - Ижевск, 1996. - С. 57.

2. Хворенков В.В., Авилов A.B. Энергосберегающий алгоритм функционирования абонентских радиостанций // Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем": Сб. докл. - Пенза, 1997.-С. 130.

3. Авилов A.B., Марков М.М., Хворенков В.В. Метод эффективного поиска радиоканала в зональной радиотелефонной системе связи // Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем": Сб. докл.-Пенза, 1997.-С. 130-132.

4. Авилов A.B., Хворенков В.В. Вычисление апостериорного распределения вероятностей для модели системы связи в конфликтных ситуациях // Международная научно-практическая конференция "Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности": Тез. докл. - Ижевск, 1997.-С. 67.

5. Авилов A.B., Марков М.М., Хворенков В.В. Метод поиска радиоканала в зональной радиотелефонной системе // Научный и информационный бюллетень № 2. - 4.1. - Ижевск: Персей, 1997. - С. 233-236.

6. Авилов A.B. Прием цифровой информации в радиотелефонной системе связи "Волемот" // XXXI научно-техническая конференция ИжГТУ: Тез. докл. - Ижевск, 1998. - С. 23-25.

7- Абипов A.B., Хворенков В.В. Оценка качества и надежности приема информации в радиотелефонной системе связи "Волемот" // Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем": Сб. докл.-Пенза, 1998.-С. 98-100.

8. Хворенков В.В., Авилов A.B. Экспериментальные исследования эффективности алгоритма оптимального поиска зоны прописки в системе связи с подвижными объектами // 54-я научная сессия, посвященная Дню радио: Тез. докл. - Москва, 1999. - С. 246-247.

9. Хворенков В.В., Авилов A.B. Управление ресурсами в цифровой информационной системе // Информационные технологии в инновационных проектах: Докл. междунар. конф. - Ижевск 1999. - С. 73-75.

10. Авилов A.B. Исследование зависимости характеристик радиоканала от расстояния между объектами связи в радиотелефонной системе // Труды международной научно-технической конференции "Информационные технологии в инновационных проектах". - Ижевск, 2000. - С. 186-188.

11. Авилов A.B. Разработка и исследование алгоритмов приема цифровых сигналов в радиотелефонной системе связи "Волемот" // Труды международной научно-технической конференции "Информационные технологии в инновационных проектах". - Ижевск, 2000. - С. 188-192.

В авторской редакции

Подписано в печатьЭДОШЯ.Формат 60x84/16. Бумага 0<Рсетн(\Я. Усл. печ. л А,16 . Уч.-нзд. л. 12£~ Тираж 400 экз. Заказ №//8 Отпечатано на ризографе Издательства ИжГТУ Лицензия РФ Пд № 00525 от 09.06.95.

Типография Ижевского государственного технического университета. 426069, г. Ижевск, Студенческая, 7

СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ РАДИОСИСТЕМЫ.

1Л. Особенности функционирования радиотелефонных систем связи.

1.2. Оценки и управление в дискретных и цифровых системах.

1.3. Математическая модель и структура адаптивной цифровой информационной радиосистемы.

1.4. Статистические характеристики канала связи.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОЦЕНИВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ В РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СИСТЕМЕ.

2.1. Разработка и исследование оптимального алгоритма оценивания цифровых сигналов по критерию МАВ.

2.2. Исследование влияния априорного распределения вероятностей вектора сообщения на помехоустойчивость приема цифровых сигналов.

2.3. Разработка алгоритма поиска канала связи в радиотелефонной системе.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

3.1. Разработка алгоритмов приема цифровых сигналов и их исследование методом имитационного моделирования.

3.2. Исследование характеристик канала связи при распространении радиосигнала в городских условиях.

3.3. Имитационная модель алгоритмов поиска канала связи в радиотелефонной системе.

3.4. Исследование эффективности алгоритмов поиска радиоканала методом имитационного моделирования.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ ПРИЕМА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ И УПРАВЛЕНИЯ В РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СИСТЕМЕ.

4.1. Экспериментальное исследование алгоритмов приема цифровых сигналов.

4.2. Практическая реализация и натурные испытания алгоритмов поиска радиоканала в системе связи "Волемот".ИЗ

4.3. Выводы.

В последние десятилетия в мире наблюдается бурное развитие систем связи с подвижными объектами. Необходимость простоты и оперативности соединения абонентов друг с другом, а также обеспечение надежной связи в сложных условиях функционирования (ограниченность частотных и энергетических ресурсов, высокая интенсивность помех и т. д.) накладывает жесткие требования к таким системам.

Наибольшее распространение в настоящее время получили радиотелефонные системы связи, которые характеризуются числом обслуживаемых абонентов, их территориальным размещением и степенью подвижности, пропускной способностью и максимально возможным числом одновременных соединений. Для таких систем определяющее значение имеют проблемы, связанные с оптимизацией использования ресурсов с целью повышения качества обслуживания абонентов.

В начале 90-х гг. в России была разработана ведомственная система радиотелефонной связи "Волемот", которая к настоящему времени эксплуатируется в 17 городах. Система выгодно отличается для российских условий большим радиусом зон обслуживания, что наиболее подходит для территорий с относительно невысокой плотностью населения. Кроме того, на территории России идет активное внедрение ведомственной системы радиотелефонной связи стандарта МРТ1327, которая так же, как и система "Волемот", характеризуется тем, что большая часть функций по управлению параметрами возложена на абонентскую станцию. Опыт эксплуатации показал недостаточную проработку алгоритмов функционирования таких систем, что послужило необходимостью проведения научного анализа для разработки новых алгоритмов, повышающих качество обслуживания абонентов.

В цифровых системах связи целесообразно использовать алгоритмы оптимального приема цифровых сигналов (ЦС), разработанные и опубликованные в работах [101; 110]. Однако в этих работах не рассматриваются алгоритмы управления параметрами, а математические модели описывают радиосистемы без обратной связи, использующие для передачи кодовые слова небольшой разрядности. Радиотелефонные системы, такие как "Волемот", являются двухсторонними, в которых для эффективного управления необходим анализ обратного канала связи.

Имеющиеся на сегодняшний день алгоритмы оптимального управления непрерывными и дискретными системами не всегда могут быть непосредственным образом применимы к цифровым системам, характеризующимся иным характером наложения ошибок на передаваемый сигнал. Кроме того, известные модели не учитывают конфликтов, имеющих место в реальных телекоммуникационных системах связи. Они могут возникать между участниками связи и источниками помех, ограниченностью частотных и энергетических ресурсов и необходимостью обеспечения устойчивой связи.

В современных системах передачи информации преобладающими являются цифровые методы обработки сигналов. Это вызвано высокими темпами развития средств вычислительной техники, что позволяет применять все более сложные алгоритмы обработки сигналов и управления, а также создавать технические возможности для решения задач, требующих высокоемких вычислительных ресурсов.

В настоящее время имеется значительное количество работ, посвященных алгоритмам оценки сигналов в цифровых информационных системах по критерию минимума кодового расстояния между принятым и переданным сигналами [15; 17; 38; 49; 71; 80идр.]. Известны также работы в области оценки цифровых сигналов по критерию максимума апостериорной вероятности (MAB) и с использованием фильтра Калмана [33; 59; 82].

Определенного уровня развития достигла теория оптимального управления дискретными системами. Существует целый ряд работ [33; 66; 73; 82; 88 и др.], в которых рассматриваются стохастические задачи оптимального управления дискретными линейными системами при квадратичных критериях качества. Однако современные телекоммуникационные устройства относятся к определенному классу дискретных систем, у которых фазовые координаты принимают счетное множество значений (так называемые цифровые системы).

Таким образом, возникает необходимость разработки математической модели цифровой информационной радиосистемы (ЦИРС), а также разработки и исследования на ее основе реализуемых алгоритмов оценивания цифровых сигналов и управления состоянием радиоканала с целью повышения качества связи. Разрабатываемая математическая модель должна удовлетворять следующим основным требованиям: учитывать ошибки, возникающие в канале связи, и отражать процесс их наложения на вектор передаваемого сообщения; отражать все виды сигналов, помех и управляющих воздействий, направленных на оптимизацию стратегии поведения системы;

- учитывать априорную неопределенность оцениваемого состояния системы и особенности используемых кодов, имеющих место в реальных системах связи; давать возможность синтезировать оптимальные алгоритмы функционирования и структуры устройств для моделей цифровых систем, а также измерять качественные показатели на выходе системы для сравнительного сопоставления эффективности тех или иных алгоритмов оценивания и управления;

- для минимизации программно-аппаратных средств синтезированные алгоритмы функционирования цифровой системы должны быть рекуррентными;

- разрабатываемые алгоритмы должны быть реализуемы практически, а математическая модель - универсальна для решения многих задач оценивания и управления цифровыми радиосистемами.

Объектом исследования является цифровая информационная радиосистема, характеризующаяся нестационарностью каналов связи и высоким уровнем помех, многолучевым характером распространения передаваемых сигналов и ограниченностью вычислительных и частотных ресурсов.

Целью работы является создание математических моделей радиотелефонных систем связи и разработка на их основе алгоритмов приема цифровых сигналов и управления параметрами системы с целью повышения качества связи.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследования, требующие решения:

- разработка математической модели цифровой информационной радиосистемы, удовлетворяющей вышеуказанным требованиям;

- синтез рекуррентных алгоритмов оценивания принимаемых цифровых сигналов;

- разработка реализуемых алгоритмов приема цифровых сигналов и исследование их эффективности методом имитационного моделирования;

- разработка алгоритмов управления цифровой информационной системы в условиях высокого уровня помех и ограниченности частотного ресурса;

- моделирование работы системы связи на базе предложенных алгоритмов оценивания и управления для исследования их эффективности;

- расчет качественных показателей функционирования системы радиосвязи для исследования эффективности разработанных алгоритмов приема цифровых сигналов и управления состоянием прямого канала связи;

- разработка программных средств, реализующих предложенные алгоритмы функционирования для реальной радиотелефонной системы связи;

- проведение натурных испытаний модернизированной абонентской радиостанции и экспериментальных исследований на ее базе.

Методы исследования для решения поставленных задач основаны на теории марковских процессов и аппарате разностных уравнений сообщения и измерения, теории математической статистики и абстрактной алгебры. Моделированием на ЭВМ и экспериментальными исследованиями подтверждается адекватность теоретических разработок реальным цифровым системам связи.

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

Первая глава содержит обзор отечественных и зарубежных систем подвижной связи, анализируются их недостатки. Освещены задачи, связанные с оценкой и управлением в дискретных и цифровых системах. Определен круг вопросов, исследование которых характеризует актуальность и новизну найденных решений. Сформулированы требования к математической модели адаптивной ЦИРС с учетом накладываемых на нее условий и ограничений. Предложенная математическая модель и ее структура наглядно отражают замкнутость системы с обратными связями. Получены распределения вероятностей векторов сообщения, ошибок и наблюдения в к-й момент времени.

Вторая глава посвящена разработке алгоритмов оценивания цифровых сигналов и управления состоянием прямого канала связи. Предложен оптимальный алгоритм оценивания ЦС по критерию МАВ для ЦИРС с управлением и исследована его помехоустойчивость с учетом априорного распределения вероятностей вектора сообщения. Для радиотелефонной системы разработаны математическая модель и структура прямого канала связи, на основе которых синтезирован алгоритм управления его состоянием. Определен критерий эффективности управления, минимизирующий среднее значение коэффициента ошибок в радиоканале.

В третьей главе предложен к использованию мажоритарный метод приема ЦС со стиранием, позволяющий повысить качество связи в радиотелефонной системе "Волемот". Разработаны программные средства и методика моделирования приема ЦС по действующему и предложенному алгоритмам, с помощью которых исследована их помехоустойчивость. Проведен расчет характеристик канала связи радиотелефонных систем при распространении радиосигнала в городских условиях. Предложены имитационная модель и программные средства, с помощью которых исследована эффективность действующего и предложенно

11 го алгоритмов управления состоянием прямого канала связи методом имитационного моделирования.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям алгоритмов приема ЦС и управления состоянием прямого канала связи в радиотелефонной системе "Волемот". Для этой цели разработаны программные средства, реализующие в действующей системе предложенные в диссертационной работе алгоритмы. Приведены результаты натурных испытаний модернизированной абонентской радиостанции, позволяющие сделать вывод о целесообразности внедрения разработанных алгоритмов в серийное производство.

В приложениях приведены расчеты и графики, не вошедшие в главы диссертации, тексты программ для реализации разработанных алгоритмов и моделирования, карта местности и маршрут перемещения абонентской станции при проведении натурных испытаний, а также их результаты. Разработанные алгоритмы реализованы в радиостанциях "Волемот-АРС" и "Урал РС-6У" серийно выпускаемых ОАО "СРЗ-БАРС" г. Сарапул.

10. Основные результаты диссертации опубликованы в 11 работах. Разработанный алгоритм выбора наилучшей зоны обслуживания для регистрации абонентской станции испытан в радиотелефонных сетях "Волемот" гг. Тольятти и Екатеринбурга. Предложенные алгоритмы мажоритарного приема цифровых сигналов и поиска канала связи внедрены в серийном производстве радиостанций "Волемот-АРС" и "Урал РС-6У (ОАО "СРЗ-БАРС").

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Абилов A.B. Лекции по курсу "Многоканальные системы передачи". -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2000. 128 с.

2. Абилов A.B. Прием цифровой информации в радиотелефонной системе связи "Волемот" // XXXI научно-техническая конференция ИжГТУ: Тез. докл. -Ижевск, 1998.-С. 23-25.

3. Абилов A.B. Разработка и исследование алгоритмов приема цифровых сигналов в радиотелефонной системе связи "Волемот" // Труды международной научно-технической конференции "Информационные технологии в инновационных проектах". Ижевск, 2000. - С. 188-192.

4. Абилов A.B., Марков М.М., Хворенков В.В. Метод поиска радиоканала в зональной радиотелефонной системе // Научный и информационный бюллетень № 2. Ч. 1. Ижевск, Персей, 1997. - С. 233-236.

5. Авдеева JI.B. Подвижная связь в России // Электросвязь. 1996. - № 7. -С. 26-27.

6. Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Дмитриев В.И. Системы мобильной связи. -С.-Пб.: С.-Пб ГУТ, 1999. 330 с.

7. Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Никитин А.Н., Сивере М.А. Системы связи с кодовым разделением каналов. С.-Пб.: С.-Пб ГУТ, 1999. - 120 с.

8. Беллман Р. Процессы регулирования с адаптацией / Пер. с англ. М.: Наука, 1964.-281 с.

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

10. Блох Э.Л., Зяблое В.В. Линейные каскадные коды. -М.: Наука, 1982. 229 с.

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

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

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

14. Быховский М.А. Сравнение различных систем сотовой подвижной связи по эффективности использования радиочастотного спектра // Электросвязь. -1996.-№5. -С. 9-12.

15. Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. М.: Советское радио, 1974. - 304 с.

16. Варакин U.E., Новикова О.С., Трубин В.Н. Сотовые сети связи: алгоритмы работы и протоколы управления // Зарубежная радиоэлектроника. 1988. -№5.-С. 3-21.

17. Васюкова Н.Д., Тюляева В.В. Практикум по основам программирования. Язык Паскаль. М.: Высш. шк., 1991. - 160 с.

18. Еаллагер Р. Теория информации и надежная связь / Пер. с англ. М.: Советское радио, 1974. - 720 с.

19. Еинзбург КМ. "Волемот" система автоматической радиотелефонной связи // Электросвязь. - 1996. - № 11. - С. 27-31.

20. Еоловин A.C., Кротов A.B., Чистяков Н.И. Проблемы развития зоновых сетей радиосвязи // Электросвязь. 1993. - № 5. - С. 15-18.

21. Еорностаев Ю.М. Мобильные системы 3-го поколения. М.: МЦНТИ, 1998.- 164 с.

22. Громаков Ю.А. Организация физических и логических каналов в стандарте GSM // Электросвязь. 1993. - № 10. - С. 13-17.

23. Еромаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М.: Эко-Трендз, 1997.-239 с.

24. Еромаков Ю.А. Структура TDMA кадров и формирование сигналов в стандарте GSM // Электросвязь. 1993. - № 10. - С. 9-12.

25. Еромаков Ю.А. Тенденции развития сотовых систем подвижной радиосвязи // Электросвязь. 1993. - № 8. - С. 2-8.

26. Давенпорт В., Рут В. Введение в теорию случайных сигналов и шумов / Пер. с англ. М.: Наука, 1960. - 345 с.

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

28. Дмитриев В.И. Статистическое определение радиуса зоны обслуживания базовой станции радиальной сети связи с подвижными объектами // Техника средств связи. 1991. - № 6. - С. 45-49.

29. Дмитриев. В.К, Зайчик Е.М. Применение географической базы данных при автоматизированных расчетах потерь распространения УКВ на линиях связи прямой видимости // Электросвязь. 1991. - № 6. С. 38-40.

30. Епанешников А., Епанешников В. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. 3-е изд., стер. - М.: Диалог-МИФИ, 1996. - 228 с.

31. Зигангиров К.Ш. Последовательное декодирование. М.: Связь, 1974. -207 с.

32. Злотник Б.М. Помехоустойчивые коды в системах связи. М.: Радио и связь, 1989.-232 с.

33. Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. М.: Радио и связь, 1986 - 304 с.

34. Каган Б.М., Сташин В. В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. М: Энергоатомиздат, 1987. - 304 с.

35. Казаков В.А. Введение в теорию марковских процессов и некоторые радиотехнические задачи. М.: Советское радио, 1973. - 231 с.

36. Квакернак X, Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления / Пер с англ. М.: Мир, 1977. - 650 с.

37. Керниган Б., Плоджер Ф. Инструментальные средства программирования на языке Паскаль / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985. - 312 с.

38. Киян А.И. Транкинговые системы радиосвязи МРТ 1327 в России // Мобильные системы. 1997. - № 2. - С. 51-53.

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

40. Кловский ДД. Передача дискретных сообщений по радиоканалу. М.: Связь, 1969.-230 с.

41. Коган КМ. Прикладная теория информации. М.: Радио и связь, 1981. -216 с.

42. Кодирование и передача дискретных сообщений в системах связи / Под ред. Блоха Э.Л. М.: Наука, 1976. - 196 с.

43. Кодирование информации (двоичные коды) / Березюк Н.Т., Андрушен-ко А.Г., Мощинский С.С. и др. Харьков: Вища школа, 1978. - 252 с.

44. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1968. - 437 с.

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

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

47. Крамер Г. Математические методы статистики / Пер с англ. М.: Мир, 1975.-648 с.

48. Кулаков Е.И., Трофимов А.П. Оценка параметров сигнала на фоне помех. -М.: Советское радио, 1978. 296 с.

49. Ламекин В.Ф. Сотовая связь. Ростов-на-Дону: Изд-во Феникс, 1997. - 176 с.

50. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Советское радио, 1974. - 550 с.

51. Ленинг Дж., Бэттин Р. Случайные процессы в задачах автоматического управления / Пер с англ. М.: Наука, 1958. - 240 с.

52. Ли У. Техника подвижных систем связи / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985.-392 с.

53. Медич Дж. Статистические оптимальные линейные оценки и управление / Пер. с англ. М.: Энергия, 1973. - 440 с.

54. Митрополъский КК Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.- 160 с.

55. Мячев A.A. Интерфейсы средств вычислительной техники: Справочник. -М.: Радио и связь, 1993. 352 с.

56. Немировский М.С. Помехоустойчивость радиосвязи. М.: Энергия, 1976. -296 с.

57. Новичков B.C. и др. Паскаль / B.C. Новичков, Н.И. Парфилова, А.Н. Пыль-кин. М.: Высш. шк., 1990. - 223 с.

58. Однокристальные микроЭВМ MCS-51 : Архитектура. М.: Диджитал Компоненте, 1995. -341 с.

59. Однокристальный микроконтроллер семейства MCS-51 фирмы Intel 8XC51GB. Томск.: Западная Сибирь, 1995. - 123 с.

60. Оптимальное управление / Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин C.B. -М.: Наука, 1979.-428 с.

61. Оптимизация стохастических систем / М. Аоки: Пер. с англ. М.: Наука, 1971.-424 с.

62. Очков В.Ф. Mathcad PLUS 6.0 для студентов и инженеров. М.: КомпьютерПресс, 1996.-238 с.

63. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов / В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко, В.О. Шварцман и др.; под ред. В.П. Шувалова. М.: Радио и связь, 1990. - 464 с.

64. Перминов О.Н. Программирование на языке Паскаль. М.: Радио и связь, 1988.-224 с.

65. Питерсон У, Уэлдон Э. Коды исправляющие ошибки / Пер. с англ. М.: Мир, 1976.-594 с.

66. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации / Зю-ко А.Г., Фалько А.И., Панфилов И.П. и др.; Под ред. Зюко А.Г. М.: Радио и связь, 1985. - 272 с.

67. Попов ЕЛ. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: Учеб. пос. для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1989. -304 с.

68. Построение и анализ систем передачи информации / Под ред. Блоха Э.Л. -М.: Наука, 1980.-144 с.

69. Программное обеспечение микроЭВМ. В 11 кн. Кн. 7: Программирование на языке Паскаль / В.Ф. Шаньгин, JI.M. Поддубная.; Под ред. В.Ф. Шаньги-на. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991. - 142 с.

70. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах / Сташин В.В. и др. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 212 с.

71. Пышкин И.М., Дежурный И.И., Талызин В.Н., Чвилев Г Д. Системы подвижной радиосвязи / Под ред. Пышкина И.М. М.: Радио и связь, 1986. -328 с.

72. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Зимина Д.Б. М.: Радио и связь, 1998.-248 с.

73. Ратынский М.В. Сотовая связь как система массового обслуживания // Мобильные системы. 1997. - № 2. - С. 16-18.

74. Самойленко С.Н. Помехоустойчивое кодирование. М.: Наука, 1966. - 239 с.

75. Связь с подвижными объектами в диапазоне СВЧ / Под ред. У.К. Джейк-са: Пер. с англ. / Под ред. М.С. Ярлыкова, М.В. Чернякова. М.: Связь, 1979.-520 с.

76. Сейдж Э., Меле Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Пер. с англ. М.: Связь, 1976. - 495 с.

77. Селетков С.Г. Соискателю ученой степени. 2-е изд., доп. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1999.- 176 с.

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

79. Смит, Джон М. Математическое и цифровое моделирование для инженеров и исследователей: Пер. с англ. / Под ред. O.A. Чембровского. М.: Машиностроение, 1980.-271 с.

80. Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов / В.Г. Блохин, О.П. Глудкин, А.И. Гуров, М.А.Ханин.; Под ред. О.П. Глудкина. М.: Радио и связь, 1997. - 232 с.

81. Сосулин Ю.Г. Теория обнаружения и оценивания стохастических сигналов. М.: Советское радио, 1978. - 320 с.

82. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Кра-совского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

83. Статистическая теория связи и ее практическое приложение / Под ред. Левина Б.Р. М.: Связь, 1979. - 287 с.

84. Сухопутная подвижная радиосвязь. Кн. 1: Основы теории / Под ред. B.C. Се-менихина и И.М. Пышкина. - М.: Радио и связь. - 1990. - 432 с.

85. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. -320 с.

86. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Советское радио, 1966. -680 с.

87. Тихонов В.И., Миронов В.А. Марковские процессы. М.: Советское радио, 1977.-488 с.

88. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991. - 609 с.

89. Тойберт П. Оценка точности результатов измерений / Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 88 с.

90. Трахтман A.M., Трахтман В.А. Основы теории дискретных сигналов на конечных интервалах. М.: Советское радио, 1975. - 208 с.

91. Туляков Ю.М. Системы персонального радиовызова. М.: Радио и связь, 1988.-168 с.

92. Уильяме Г.Б. Отладка микропроцессорных систем / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 253 с.

93. ФинкЛ.М. Сигналы, помехи, ошибки . М.: Связь, 1978. - 272 с.

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

95. Хворенков B.B. Исследование и разработка устройств обработки цифровых сигналов с учетом различных мешающих факторов: Дис. канд. техн. наук. Ижевск, 1982. - 150 с.

96. Хворенков В.В., Абипов A.B. Разработка энергосберегающих алгоритмов функционирования радиостанций подвижных систем связи // Университетская научно-техническая конференция "Ученые ИжГТУ производству": Тез. докл. - Ижевск, 1996 г. - С. 57.

97. Хворенков В.В., Абилов A.B. Управление ресурсами в цифровой информационной системе // Информационные технологии в инновационных проектах: Докл. междунар. конф. Ижевск, 1999. - С. 73-75.

98. Хворенков В.В., Абилов A.B. Экспериментальные исследования эффективности алгоритма оптимального поиска зоны прописки в системе связи с подвижными объектами // 54-я научная сессия, посвященная Дню радио: Тез. докл. Москва, 1999. - С. 246-247.

99. Хорошилов В.А. Транкинговые системы связи особенности внедрения и перспективы развития // Мобильные системы. - 1997. - № 3. - С. 37-38.

100. Чернега B.C., Василенко В.А., Бондарев В.И. Расчет и проектирование технических средств обмена и передачи информации. М.: Высшая школа, 1990.-265 с.

101. Четвериков В.К, Баканович Э.А., Менъков A.B. Вычислительная техника для статистического моделирования / Под ред. Четверикова В.Н. М.: Советское радио, 1978. - 312 с.

102. Элементы теории передачи дискретной информации / Под ред. Пуртова Л.П. -М.: Связь, 1972.-232 с.140

103. Юминов О.Б. Разработка математической модели цифровой информационной системы с учетом неидеальности функционирования аппаратуры для проектирования устройств оценки цифровых сигналов: Дис. канд. техн. наук. Ижевск, 1994. - 104 с.

104. ADSP-2100 Family User's Manual. PTR Prentice-Hall, Inc. - 1994.

105. ADSP-21000 Family Application Handbook Volume 1. Analog Devices, Inc.1994.

106. Embedded Microcontrollers MCS48, MCS51, MCS251, MCS96. Intel, Inc.1995.

107. MCS51 Microcontroller Family User's Manual. Intel, Inc. - 1994.