автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Разработка и моделирование алгоритмов автоматического измерения характеристик ионосферных коротковолновых радиолиний

На правах рукописи

Г)

ЩИРЫИ АНДРЕИ ОЛЕГОВИЧ

РАЗРАБОТКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ИОНОСФЕРНЫХ КОРОТКОВОЛНОВЫХ РАДИОЛИНИЙ

Специальность- 05 12 04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007

003070532

Работа выполнена в Марийском государственном университете

Научный руководитель кандидат физ -мат наук, доцент

А А Колчев

Официальные оппоненты Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор А И Сташкевич

кандидат технических наук, ст науч сотр Е Ф Щеглова

Ведущая организация 1-й Государственный испытательный космодром

МО РФ (космодром "Плесецк")

Защита состоится 24 мая 2007 г в 16 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 219 004 01 при Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им проф М А Бонч-Бруевича по адресу 191186, Санкт-Петербург, наб реки Мойки, 61, ауд 205

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан 23 апреля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 219 004 01 доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Несмотря на развитие спутниковых и оптических линий связи, коротковолновая (KB) радиосвязь по-прежнему играет важную роль Однако, надежность и качество систем KB радиосвязи сильно зависит от условий распространения сигналов в ионосферной радиолинии и помеховой обстановки Наиболее важными особенностями распространения KB в ионосфере, которые накладывают ограничения на использование высокоскоростных и широкополосных систем KB радиосвязи, являются многолучевость распространения, частотные и временные вариации характеристик радиолинии Влияние этих особенностей ионосферной радиолинии на сигналы систем KB радиосвязи зависит от протяженности и географического распотоження радиотрассы, времени суток, времени года, солнечной и магнитной активности

В связи с этим актуальной является проблема адаптации системы связи к характеристикам канала, к которым относятся амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) многолучевого радиоканала и частотная структура помех Процедура адаптации требует предварительного измерения указанных характеристик Для этого организуют диагностику ионосферной радиолинии путем передачи зондирующих сигналов, а также используют анализаторы загруженности канала (измерители помех) для получения данных о помеховой обстановке Из большого многообразия используемых для диагностики ионосферных радиолиний сигналов наиболее перспективным является линейно частотно-модулированный (JI4M) сигнал ("Barry Research", В П Урядов, В В Шумаев, В А Иванов, В И Куркин, Ю Н Черкашин) Применение таких сигналов позволяет существенно повысить помехозащищенность и разрешающую способность систем диагностики Наклонное зондирование ионосферы (НЗИ) сигналами с ЛЧМ потенциально позволяет получить полную информацию о прохождении сигнала и наличии помех в радиоканале с высоким частотным разрешением

Сосредоточенные помехи в канале существенно влияют на результаты зондирования Известны методы обнаружения и подавления сосредоточенных помех на основе оптимальной фильтрации и корреляционной обработки (А А Степаненко, В Ь Носов) Однако мощные сосредоточенные помехи существенно искажаются в приемном тракте ЛЧМ ионозонда и указанные способы подавления сосредоточенных помех оказываются в этом случае неэффективными Кроме того, частотные и временные характеристики помех являются случайными, что требует адаптивного выбора порога в соответствии с текущей помеховой обстановкой

Известные алгоритмы обработки данных НЗИ (И А Галкин, А Б Егошин, В Ф Брянцев) производят оценку характеристик радиолинии в полосе порядка 100 кГц, в то время как реальные системы связи работают в каналах с полосой в единицы кГц Так как характеристики радиоканала быстро меняются, для их измерения в реальном времени требуется автоматическая обработка данных НЗИ

Поэтому актуальной является задача разработки алгоритмов автоматического определения характеристик KB радиолинии по данным ЛЧМ-ионозонда с высоким разрешением по частоте

Цель работы. Разработка, исследование и реализация алгоритмов автоматического измерения характеристик ионосферных коротковолновых радиолиний с высоким частотным разрешением

з

Решаемые задачи:

1 разработка алгоритмов автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом, оценка эффективности алгоритмов,

2 разработка алгоритма измерения панорамы спектра помех декаметрового (ДКМ) диапазона, позволяющего в широких пределах варьировать параметры измерения и обработки,

3 разработка алгоритма автоматического измерения АЧХ многолучевой ионосферной KB радиолинии,

4 уточнение и экспериментальное применение методики систематизации и классификации данных о многолучевом распространении KB по эмпирическим моделям мно-голучевости,

5 реализация разработанных алгоритмов и методик в виде программного обеспечения автоматизированного измерительного комплекса

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы методы математического моделирования, теория распространения радиоволн в ионосфере, методы цифровой обработки сигналов, методы статистического оценивания, методы интерполяции данных, классические периодограммные методы спектрального оценивания, вычислительный эксперимент на ЭВМ Натурные эксперименты проведены с использованием Российской сети ЛЧМ-ионозондов и специально разработанного автором программного обеспечения (ПО) При проектировании и разработке ПО применялся объектно-ориентированный подход с использованием среды разработки Borland Delphi На защиту выносятся:

1 алгоритмы автоматического обнаружения и измерения сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом,

2 алгоритм адаптивного подавления сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда,

3 алгоритм измерения панорамы спектра помех с высоким частотным разрешением в ДКМ диапазоне и с возможностью варьирования параметров в широких пределах,

4 алгоритм автоматического измерения АЧХ многолучевой KB радиолинии с высоким частотным разрешением по данным ЛЧМ-ионозонда,

5 экспериментальные результаты измерения с высоким частотным разрешением АЧХ многолучевой KB радиолинии и характеристик АЧХ, а также статистические данные о суточных, сезонных, сезонно-годовых вариациях характеристик многолучевого распространения KB на трех среднеширотных радиолиниях,

6 автоматизированный аппаратно-программный измерительный комплекс на основе ЛЧМ-ионозонда, в котором реализованы разработанные алгоритмы

Научная новизна результатов состоит в следующем

1 Разработаны алгоритмы автоматического обнаружения и измерения сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом, позволившие одновременно с приемом и исследованием полезного сигнала определять характеристики сосредоточенных помех Впервые задача обнаружения сосредоточен-

ных помех в смеси сигнала и помех сведена к задаче обнаружения грубых промахов в результатах измерений

2 Предложен алгоритм адаптивного подавления сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда Теоретически и экспериментально исследована эффективность работы алгоритма

3 Разработан алгоритм измерения панорамы спектра помех с высоким частотным разрешением в ДКМ диапазоне, отличающийся от известных возможностью варьирования параметров измерения в широких пределах

4 Предложена методика восстановления комплексных передаточных функций отдельных лучей с точностью до начальной фазы На основе этой методики разработан алгоритм автоматического измерения АЧХ многолучевой КВ радиолинии с высоким частотным разрешением по данным ЛЧМ-ионозонда, впервые измерение АЧХ многолучевой КВ радиолинии производится по данным во временной области после предшествующего выделения компонентов полезного сигнала в частотной области Впервые для выделения спектральных компонентов полезного сигнала применен метод обнаружения грубых промахов в экспериментальных данных

5 Развита классификация характеристик многолучевого распространения на основе уточненной методики классификации по эмпирическим моделям многолучевости и обработки большого массива экспериментальных данных наклонного зондирования

Достоверность результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается соответствием результатов, полученных путем аналитических расчетов и численного моделирования, результатам экспериментальных исследований, выполненных в рамках данной работы и другими исследователями, использованием современных средств математического моделирования, повторяемостью результатов на больших объемах экспериментальных данных

Практическая ценность работы состоит в следующем

1 Разработанные алгоритмы измерения АЧХ многолучевых КВ радиолиний и характеристик АЧХ, экспериментальные данные таких измерений, а также алгоритмы автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных помех при приеме непрерывного ЛЧМ сигнала могут быть использованы при разработке новых систем связи, в том числе, использующих широкополосные и сверхширокополосные сигналы

2 Разработанный автоматизированный аппаратно-программный измерительный комплекс может быть использован для диагностики КВ радиолиний измерения АЧХ и ее характеристик, измерения помех и их частотно-временной структуры, а также для накопления и вторичной обработки большого объема экспериментальных данных с целью исследования их сезонно-суточных вариаций

Реализация и внедрение результатов исследовании

1 Разработанные алгоритмы и ПО оценки АЧХ КВ радиоканала, ПО управления, сбора и обработки в реальном масштабе времени данных ЛЧМ-ионозонда, алгоритмы и ПО измерения помех ДКМВ диапазона использованы при диагностике экспериментально-технологических радиолиний в процессе испытаний новых образцов аппаратуры КВ связи в сети полигонов ФГУП "НПП «Полет»", использованы и вошли в отчеты по ОКР "Опора-КВ" и ОКР "Планета", выполнявшихся по заказам Российского Агент-

ства по системам управления, в том числе использованы при разработке изделия "БСИМ «Лань»" в ходе ОКР "Планета" (подтверждается актом)

2 Разработанное программное обеспечение автоматизированного аппаратно-программного комплекса для сбора и спектральной обработки в реальном масштабе времени данных ЛЧМ-ионозонда, алгоритмы и ПО оценки АЧХ многолучевой KB радиолинии внедрены в ЛЧМ комплекс диагностики ионосферных KB радиолиний Нижегородского научно-исследовательского радиофизического института (НИРФИ) и были использованы при выполнении работ по грантам РФФИ №№ 02-05-64383, 0505-08011, 06-02-16075, при выполнении работ по проекту №199/2001 «Многофункциональный радиокомплекс СУРА — центр коллективного пользования для проведения научных исследований и подготовки студентов, аспирантов и докторантов в области физики космического пространства, атмосферы и земной коры» в рамках федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки», при выполнении работ в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 гг по приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы» по государственному контракту «Исследование и развитие радиофизических методов и технологий для информационных систем дистанционного исследования сред и объектов, включая критическое воздействие на ионосферу мощными электромагнитными и акустическими волнами» (шифр ИТ-12 2/004) (подтверждается актом)

3 Разработанные алгоритмы и программное обеспечение автоматизированного аппаратно-программного комплекса для сбора и спектральной обработки в реальном масштабе времени данных ЛЧМ-ионозонда, а также алгоритмы и ПО фильтрации сосредоточенных помех используются в составе приемной станции наклонного зондирования ионосферы Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН) (подтверждается актом)

Личный вклад в проведенных исследованиях Совместно с научным руководителем были выполнены теоретические исследования Автором разработаны алгоритмы адаптивного обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных помех при НЗИ, алгоритма измерения панорамы спектра помех, алгоритм измерения АЧХ многолучевой KB радиолинии Лично автором разработаны схемы вычислительных экспериментов Автор принимал непосредственное участие в проведении натурных экспериментов, обработке и интерпретации полученных данных Лично автором разработано специализированное программное обеспечение, использовавшееся при выполнении работы Автором проанализированы полученные результаты и сделаны выводы Некоторые печатные работы написаны автором самостоятельно

Апробация результатов. Результаты диссертационной работы были представлены и обсуждались на XII Всероссийской школе-конференции по дифракции и распространению волн (Москва, 2001), VIII, X, XII, XIII Международных научно-технических конференциях "Радиолокация, навигация, связь" RLNC (Воронеж, 2002, 2004, 2006, 2007), XX Всероссийской научной конференции "Распространение радиоволн" (Нижний Новгород, 2002), IX, XI, XII, XIII Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics Atmospheric Physics" (2002, 2004, 2005, 2006), 5-ой Сессии молодых ученых "Гелио- и геофизические исследования" Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике (Иркутск, 2002), Международной конференции молодых

б

ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Новосибирск, 2002), на сессии "Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных и прикладных научных задач" (Москва, 2004), 12-ой Всероссийской конференции "Математические методы распознавания образов" (Москва, 2005), XXIV Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред" (Санкт-Петербург, 2006), научных сессиях МИФИ 2003, 2006, 2007 (Москва), XXVIIIth General Assembly of International Union of Radio Science (URSI), 2005 (New Delhi, India) и др

Публикации. По теме диссертации опубликовано 74 научных работы, из них 3 статьи и 1 сообщение в журналах, рекомендованных ВАК ("Известия вузов Радиофизика", "Технологии электромагнитной совместимости", "Системы управления и информационные технологии", "Обозрение прикладной и промышленной математики"), 1 статья в зарубежном журнале "Journal Radiophysics and Quantum Electronics" (англоязычное издание журнала "Изв вузов Радиофизика"), 2 статьи приняты к печати в журналах, рекомендованных ВАК ("Оптика атмосферы и океана", "Известия вузов Радиоэлектроника", подтверждается справками из редакций), 3 статьи депонированы в ВИНИТИ, 62 печатных работы в сборниках статей, в трудах и тезисах конференций и симпозиумов, получен 1 патент РФ на изобретение Полный список работ приведен в диссертации (в автореферате - часть списка)

Структура II объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунка и 23 таблицы Список литературы содержит 249 наименований

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, обозначена цель и основные задачи исследования, показаны научная новизна и практическая ценность полученных в работе результатов, перечислены основные положения и результаты, выносимые на защиту Приведено краткое содержание диссертации

В первой главе рассматриваются особенности ионосферной линии связи распространение коротких радиоволн в ионосфере и помехи в ДКМ диапазоне

Описаны основные физические свойства и принципы распространения коротких радиоволн в ионосфере Перечислены факторы, влияющие на прием радиоволн в ДКМ диапазоне и затрудняющие организацию KB связи Особое внимание уделено эффектам многолучевого распространения KB Обсуждены замирания амплитуды радиосигнала и методы борьбы с ними

Приведена классификация помех в ДКМ диапазоне по форме, природе и источникам Даны описания и характеристики различных видов помех Отмечается, что практически на всем ДКМ диапазоне преобладают сосредоточенные по спектру помехи -помехи работающих радиопередатчиков Проведен обзор алгоритмов, методов и устройств измерения помех

Утверждается необходимость диагностики ионосферных KB радиолиний Приводится обзор развития средств диагностики ионосферных KB радиолиний Особое внимание уделено наклонному зондированию ионосферы непрерывными JI4M сигналами

Использование маломощного непрерывного ЛЧМ сигнала в качестве диагностирующего сигнала позволяет при приемлемых массогабаритных характеристиках аппаратуры, меньшем энергопотреблении и лучшей ЭМС решить задачу диагностики Описан принцип наклонного ЛЧМ-зондирования Идея метода получения связных характеристик КВ радиолинии посредством наклонного ЛЧМ-ионозовда состоит в том, что ио-нозонд моделирует работу системы КВ связи, что позволяет оценивать качество каналов и определять оптимальные рабочие частоты Проводится обзор методов борьбы с сосредоточенными по спектру помехами при ЛЧМ-зондировании, дело в том, что при согласованном приеме ЛЧМ сигнала, принятый сигнал, в сумме с сосредоточенной помехой, демодулируется путем перемножения с ЛЧМ сигналом гетеродина и в результате демодуляции сосредоточенная помеха становится импульсной, "загрязненность" ио-нограммы импульсными помехами препятствует достоверному определению характеристик радиолинии по ионограмме Отмечено, что известный корреляционный способ обнаружения сосредоточенных помех оказывается в этом случае неприменимым, так как мощные сосредоточенные помехи существенно искажаются в приемном тракте ЛЧМ ионозонда А известные методы подавления помех на основе оптимальной фильтрации обладают тем недостатком, что частотные и временные характеристики помех являются случайными, что требует адаптивной подстройки к текущей помехо-вой обстановке

Рассматриваются модели и методы измерения АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии Анализ показал, что традиционное непосредственное измерение коэффициента передачи в ДКМ диапазоне обладает рядом недостатков, а при применении радиофизических моделей задача измерения тонкой структуры АЧХ либо не ставилась, либо решалась на упрощенных моделях

На основе проведенного анализа в конце первой главы сформулированы цель и задачи диссертационного исследования

Во второй главе приводятся разработанные алгоритмы автоматического измерения и подавления помех ДКМ диапазона

Построена модель преобразования помех в тракте приемника ЛЧМ сигнала На основе анализа оценок моментов распределения смеси сигнала и помех разработан адаптивный алгоритм обнаружения сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда Основная его идея заключается в следующем Для обнаружения сосредоточенной помехи сигнал разностной частоты на выходе ионозонда длительностью Т разбивался на К не перекрывающихся элементов длительностью Г, Величина 7", выбиралась таким образом, чтобы соответствующая полоса частот Л/, была равна значению ширины спектра сосредоточенной помехи Для каждого к-го элемента сигнала находились несмещенные оценки среднеквадратичного отклонения (СКО) а, Двухмодальность выборки ак говорит о наличии в ней сосредоточенной помехи и, производится цензурирование этой выборки для выделения отсчетов, принадлежащих помехе Значимость различий между сг, оценивается на основе критерия обнаружения грубых ошибок в экспериментальных измерениях, справедливого для большого числа законов распределения Если для величины <тк выполняется оценка

\ак -о=| < 5 -(1,55 + • /10)), (])

£

где а = — £. - СКО для значений Е-эксцесс, то нет оснований считать К ;=1

это значение значительно отличающимся от среднего Если неравенство (I) для некоторого элемента не выполняется и сгд. >ст, то предполагается, что этот элемент сигнала относится к сосредоточенной помехе Достоинством предложенного алгоритма является также то, что обнаружение осуществляется на основе оценок числовых характеристик сигнала, не прибегая к выбору закона распределения

Оценена эффективность работы алгоритма Вероятность правильного обнаружения сосредоточенной помехи по данным моделирования составила 99%, а вероятность ложной тревоги 3% По экспериментальным данным (1500 выборок сигнала полосой 100 кГц из 300 сеансов наклонного зондирования радиолинии Великобритания - Нижний Новгород) вероятность правильного обнаружения помехи составила 95%

Обнаруженная помеха может быть объектом дальнейшего исследования можно оценить такие характеристики как число помех в заданной полосе частот, полоса частот помечи, вероятность появления помехи в случайно выбранном канале с заданной полосой и т п Поэтому на основе алгоритма обнаружения разработан алгоритм оценки характеристик сосредоточенных помех В диссертации приведены данные натурных экспериментов

На основе алгоритма обнаружения разработан адаптивный алгоритм подавления сосредоточенных помех После обнаружения помех дальнейшая обработка заключается в том, что элементы сигнала (отсчеты оцифрованного сигнала), признанные в соответствии с условием (1) "пораженными" сосредоточенными помехами, подавляются либо путем обнуления (т н режекция), либо путем ограничения амплитуды сигнала этого элемента средним значением для нережектируемых элементов и умножением величины режектируемых отсчетов на соответствующие значения весовой функции, как показало моделирование, практически нет заметной разницы между режекцией и подавлением путем домножения на весовую функцию, поэтому далее все результаты вычислительных и натурных экспериментов в диссертации приведены для режекции

Оценена эффективность работы алгоритма на основе выигрыша в отношении сигнал/шум после подавления помех приведены результаты вычислительного и натурного экспериментов оценки эффективности подавления Эффективность алгоритма подавления оценивалась по величине т] = \0^(Р2 IР\) (Р] - исходное отношение сигнал/шум, Р2 - отношение сигнал/шум после подавления), которая была названа выигрышем из-за подавления Из обработанных в проведенных экспериментах 1500 спектрах сосредоточенная помеха, подлежащая подавлению, была обнаружена в 60% спектрах При этом среднее значение вырезанной полосы частот составило 14 кГц при полосе частот сигнала в 100 кГц Средний выигрыш из-за подавления равен 3 дБ, максимальный равен 13 дБ Экспериментально установлено, что выитрыш из-за подавления зависит от отношения сигнал/шум Р/ при увеличении Я/ среднее значение Т] уменьшается Если для значенийс (5дБ,20дв) среднее значение Ц равно 3 ЗдБ (максимальное 13 дБ), то для /> е (20дБ,40оЬ) равно 2 5дБ (максимальное 9дБ). На рис 1 показаны отдельные осцилограммы и спектры разностного сигнала до (а, в) и после (б,г) подавления помех Как видно по рис 1г применение подавления дает возможность на частоте 700 Гц выделить сигнал, который не может быть выделен в исходном спектре

ш у и

ш

«* »" ¥ (Гц)

Рис.1-0сцнлограммы и спектры кодограммы Вел 11 коб ри та ни я-Н. Новгород. 16.12,2003.10:52 до после подавления

Важнейшим достоинством алгоритма измерения сосредоточенных помех по данным НЗИ является одновременное измерение характеристик и сигнала, и помех. Однако, если исследователя подробно интересуют характеристики только помех, то целесообразно разработать специальный алгоритм измерения помех не в режиме ЛЧМ, а в режиме обычного "классического" приема. Поэтому разработан гибкоперестраивасмый алгоритм измерения панорамы спектра помех ДКМ диапазона, позволяющий в широких пределах варьировать параметры обработки, благодаря чему может быть использован как для изучения "мгновенной" тонкой структуры помех, так и для исследования париацнй характеристик помех всего ДКМ диапазона на основе сбора обширной статистики. Основная идея алгоритма заключается в том, что последовательно с заданным шагом происходит перестройка РПУ в заданном диапазоне, РПУ "стоит" па текущей частоте заданное время, данные с низкочастотного выхода РПУ оцифровываются, над ними выполняется БПФ, Полученные спектры, выстроенные последовательно, в общем, и представляют собой панораму спектра помех. Повышение статистической устойчивости спектра возможно за счет потери разрешения по частоте путем суммирования соседних спектральных компонент (для достижения заданного разрешения), либо за счет потерн разрешения по времени. Последний вариант в рамках данной методики может быть осуществлен двумя способами: увеличением времени измерения на частоте, либо сканированием заданного интервала заданное число раз п с последующим усреднением панорамы спектра помех по всем /( сканированиям. Важно то, что эти действия могут производиться над сохраненными оцифрованными данными после пронесся измерений, т.е. одни и те же данные могут быть обработаны с разными параметрами и использоваться для разных целей исследования.

Приведена методика оценки уровня фонового шума по панораме спектра помех. Приводятся результаты натурных экспериментов и их сопоставление с данными моделирования по модели помех МККР.

В третьей главе рассматривается модель АЧХ многолучевой КВ радиолинии, проводится разработка алгоритма автоматического измерения АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии посредством наклонного ЛЧМ-нонозонда, проводится исследование эффектов многолучевого распространения КВ с классификацией результатов по эмпирическим моделям многолучевости.

Па основе математических моделей распространения КВ в приближении геометрической оптики получена модель АЧХ многолучевой КВ-ради о линии. Передаточная

функция многолучевой КВ радиолинии равна сумме т передаточных функций отдельных мод, при этом параметрами модели для каждой моды являются зависимости времени группового запаздывания г,(/) и амплитуды | /-/,(/)[ для каждой /-ой моды, а также начальные фазы мод <рв,{/, /); указанные параметры заданы для канала с величиной частотной полосы А/. В результате аналитическое выражение для оценки АЧХ КВ радиолинии имеет следующий вид:

тип I-

I яд/,) ехр

/-1

<Рп

(2)

Также в выражении фазы учитывается вклад доплеровского смещения частоты /V Оно влияет не на форму АЧХ, а на ее дрейф по оси частот во времени

6.5

в.о

5 5

ч

11

16 Рис 2

21

Г МГц

26

Вычислительный эксперимент по моделированию АЧХ многолучевой КВ радиолинии показал, что для двух лучевых радиоканалов ширина полос конструктивной интерференции обратно пропорциональна разности времени группового запаздывания двух лучей; найдены соотношения для полос конструктивной и деструктивной интерференции, а также их зависимости от межмодовых задержек и соотношений амплитуд, Тгр,

' Б 65 5.60 5.55

и.

40 20

1 /1[Ь. |М.. ^ ЛМ/1 уЩЩ!

] ^ ятя а)

! ]| б)

10.92

12.92

14.92 16.92

Рис.З

19.92

20.92 £ МГц

Предложена методика вычисление по монограмме параметров модели АЧХ КВ радиолинии На ионограмме наклонного ЛЧМ-зондирования радиолинии выделяются области, ограничивающие моды сигнала Затем в выделенных областях в каждом спектре находятся точки максимума амплитуды Далее производится их апроксимация полиномом «-ой степени. Таким образом находится время группового запаздывания как функция частоты (рис 2, рис За) Амплитуда моды находится по ионограмме (функция частоты и времени группового запаздывания), затем для удаления одиночных выбросов (вызванных, скорее всего, ошибкой выделения моды) подвергается медианной фильтрации (рис 36, жирн линия - после медианной фильтрации)

Модель (2) удобна для схематического представления характеристик многолучевого распространения (в частности позволила провести наглядное моделирование вида АЧХ) и хорошо стыкуется с используемой методикой систематизации и классификации по моделям многолучевости Однако при практическом использовании для оценки АЧХ КВ радиолинии она обладает рядом недостатков, поэтому для автоматического вычисления АЧХ по данным наклонного зондирования потребовалась ее доработка до следующего вида

т п _ н! ГЛ 2

яМ = £я,(2я- /0+Ъг / /,/) = —о ехр[-Хг~)], (3)

1=1 а0

где П, = - 2ж/г,, л//) — сигнал разностной частоты /-ой моды на выходе приемника ионозонда, и - круговая частота, а> = 2я- /(1 + 2,т / 1,/0- начальная частота излучения, а„ - амплитуда ЛЧМ сигнала, / - скорость изменения частоты

Отличие модели (3) от модели, представленной выражением (2) в том, что в (3) не требуется выделение трека (траектории моды), а достаточно лишь выделить спектральные компоненты полезного сигнала на ионограмме (и не решать вопрос о принадлежности их к трекам) Поэтому также для алгоритма автоматического измерения АЧХ КВ радиолинии был разработан алгоритм автоматического выделения спектральных составляющих сигнала ("полезного сигнала") на ионограмме НЗИ Он основан на критерии обнаружения резко выделяющихся значений выборки, уже применявшегося для обнаружения сосредоточенных помех Однако, в данном случае метод применяется "наоборот", т е резко выделяющиеся отсчеты выборки (спектра разностного сигнала) считаются полезным сигналом, оставшиеся зануляются Обработка данных организована здесь также совершенно иначе обрабатываются спектры сигнала разностной частоты, а не сигнал разностной частоты, кроме того, резко выделяющееся наблюдение соответствует полезному сигналу, а не помехе В диссертации приведены примеры работы алгоритма выделения сигнала Таким образом процесс вычисления АЧХ КВ радиолинии по ионограмме НЗИ полностью автоматизирован, измерительные возможности ионозонда расширены, т к теперь он может быть использован и в качестве измерителя АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии

Достоверность измерения АЧХ КВ радиолинии проверена путем сопоставления с огибающей сигнала разностной частоты, т к огибающая согласно теоретическим соображениям в случае отсутствия помех подобна АЧХ КВ радиолинии

Получены и классифицированы экспериментальные данные о вариациях характеристик многолучевого распространения и характеристик АЧХ многолучевой КВ радиолинии Для этого было обработано более 5500 ионограмм радиолиний 2-1 - Хаба-

ровск-Йошкар-Ола, 3-1 - Великобритания-Йошкар-Ола, 4-1 - Кипр - Йошкар-Ола Для радиолиний 2-1, 3-1, 4-1 выявлены эмпирические модели многолучевости (MMJI) - устойчивые комбинации определенных мод распространения KB радиосигнала Модели многолучевости обозначены римскими цифрами Наиболее вероятными (частыми) MMJI являются II, III, IV, X, образованные модами (в скобках для двухскачковой радиолинии 2-1) II - 1F2, lF2n (2F2, 2F2n), III - 1F2 (2F2), IV - 1F2, 2F2 (2F2, 3F2), X - 1F2, 2F2, 3F2 (2F2, 3F2, 4F2) Получены оценки частостей моделей. Оценены частотные границы MMJ1 в относительных частотах, те частотах нормированных относительно максимальной наблюдаемой частоты (МНЧ) СКО частотных границ для наиболее вероятных MMJI составляет 0 04-0 16 (в относительных частотах) Для MMJI II, IV, X собраны данные по суточным, сезонным, сезонно-годовым вариациям межмодовых задержек Установлена положительная корреляционная связь межмодовых задержек с солнечной активностью, что согласуется с данными других исследователей

_ _ _ _Таблица 1

р' л М Межмояовые задержки, мс

День Ночь Обш

Дт, с(Лт,) Ат, о(Дт,) Ат, Дт? о(Дт,) Ат, о(Ат,) Дт; о(Дт2)

2-1 11 0 57 0 20 - 0 62 0 22 0 58 0 21 - -

IV 051 0 12 - - 0 55 0 19 - - 051 0 13 - -

X 041 0 11 1 07 0 22 0 39 0 15 1 04 0 27 041 0 12 1 06 0 23

3-1 II 0 52 0 15 - 0 57 0 16 - 0 54 0 16 - -

IV 0 48 0 13 - - 0 62 0 16 - - 0 52 0 15 - -

X 0 42 0 09 1 21 0 22 0 49 0 11 1 34 0 22 0 43 0 10 1 26 0 23

4-1 II 0 53 0 16 - - 0 55 0 15 - 0 54 0 16 - -

IV 051 0 12 - - 0 60 0 16 - - 0 54 0 14 - -

X 0 40 0 08 1 19 0 17 0 42 0 10 1 12 0 18 0 40 0 08 1 19 0 18

Математические ожидания межмодовых задержек Ат и их СКО представлены в таблице 1 На рис 4 приведены суточные вариации межмодовых задержек для моделей II, IV, X на каждой из радиолиний 2-1, 3-1,4-1

1 ,1 it llIliiiliiiiH*; Л»-» 160 1 « иНШцШНннши"

ё 11 IV ^^ШиШНПгШ!1 ] ! А =100« I N-99A iiJ4imH4I»,Hl',v <v- 8" V

-1] X .,|1 0L "£ШШшшЫЦч л'-еео j fb listen; Л/-КХ1

Рис 4 Суточные вариации межмодовых задержек нар/линиях 2-1,3-1,4-1 для ММЛ II, IV, X На рисунках буквой N обозначено число обработанных ионограмм Для двухмодо-вых моделей II, IV на рисунках приведено по одному графику, а в таблице 1 по одной межмодовой задержке Дгь для трехмодовой модели X приведено по два графика и по

две межмодовые задержки Лт1н ЛТ2 (это задержки второй и третей мод относительно первой) В табл 1 приведены как данные для дня и ночи, так интегральные данные Интегральные данные табл 1 в большей степени соответствуют данным дневного времени, т к число ионограмм, на которых наблюдается каждая ММЛ, днем существенно больше, чем ночью (см число N на диаграммах рис 4)

Таблица 2

Модель Р/линня N ¿.дБ кГц \У,„ кГц

М <т М сг м <т

И все 3649 4 634 3 352 1 497 1 667 2 497 7 695

2-1 1176 5 108 3 481 1 404 1 267 2 125 4 444

3-1 1160 4 201 3 167 1 579 1 947 2 951 10 852

4-1 1313 4 227 3 122 1 565 1 951 2 840 9 924

IV все 2872 4 953 3 272 1 136 1 143 2 057 8 071

2-1 1005 5 490 3 309 1 102 0 399 1 984 5 927

3-1 996 4 180 3 057 1 177 1 627 2 167 10 489

4-1 871 4 338 3 245 1 126 1 515 1 991 10 117

X все 2148 5 063 2 760 0 670 0 436 2 281 3 834

2-1 880 5 204 2 769 0710 0 455 2 357 3 756

3-1 800 4 359 2 601 0 545 0 340 1 971 4 125

4-1 468 4 835 2 690 0 622 0 392 2 192 4 093

Собраны статистические данные о характеристиках АЧХ многолучевой КВ радиолинии глубине замираний I и ширине полос конструктивной интерференции Иг на уровнях 5 и 10 дБ, получено М{Ь) около 5 дБ, Л/(\У5) = 06 15 кГц, Л/(\Ую) = 2 3 кГц Соответствующие результаты представлены в таблице 2, где N - это число ионограмм с указанной ММЛ, М- математическое ожидание, а-СКО

Установлена связь ширины полос конструктивной интерференции с межмодовы-ми задержками Для II и IV моделей корреляция между шириной полос конструктивной интерференции и величиной 1/Лт составляет 0 8-0 9, зависимости имеют вид IV = к (11Ат) + Ь, найдены коэффициенты к, Ъ Для X модели параметрами, хорошо коррелирующими (0 6-0 7) с величиной частотных полос конструктивной интерференции, являются т = 1 . , т Дг' г Ат'_ Для уравнений

Дг, Дг, (Дгг-Дг,) ' Дг2 (Дг,-Дг,) Дг, (Дг, -Дг,)

¡¥= кТ„, + Ь также найдены коэффициенты к, Ь, те получены простые выражения для инженерных расчетов, описывающие связь между характеристиками АЧХ КВ радиолинии и измеряемыми характеристиками многолучевого распространения КВ

В четвертой главе рассматривается автоматизированный аппаратно-программный комплекс на основе наклонного ЛЧМ-ионозонда, обеспечивающий измерение АЧХ многолучевой КВ радиолинии, помех различных видов и исследование эффектов многолучевого распространения КВ

Описаны структура и функционирование аппаратуры двух вариантов (лабораторного и промышленно выпускаемого) измерительного комплекса на основе ЛЧМ-ионозонда Разработаны принципы организации данных и структуры данных для автоматизированного гибкоперестраиваемого измерительного комплекса отсчеты сигнала разностной частоты, ионограммы, данные измерения помех, треки (траектории мод) и др Разработаны принципы организации и архитектуры ПО комплекса, ПО комплекса состоит из подсистем первичной и вторичной обработки, (первичная - во время эксперимента - автоматическая регистрация по заданному расписанию без участия человека, в т ч круглосуточно, вторичная - после эксперимента с удобной для человека скоростью) Реализованы режимы пакетной обработки, предназначенные для многократного применения заданных процедур обработки над большим массивом однотипных данных

с целью получения статистики о суточных, сезонных и других вариациях измеренных параметров Решена техническая проблема реализации на базе ПЭВМ общего назначения подсистемы первичной обработки, осуществляющей сбор, обработку и сохранение экспериментальных данных в реальном времени

Рис 5 Информационно-потоковая диаграмма исследования характеристик много т>чевости

Программно реализована методика классификации характеристик многолучевого распространения КВ и характеристик АЧХ КВ радиолинии В основу методики положен принятый в литературе подход классификации результатов по т н эмпирическим моделям многолучевости, когда диапазон распространения разбивается на интервалы по числу и типам мод распространения сигнала, а ось частот нормирована относительно МНЧ Связь основных этапов вычисления параметров модели АЧХ и характеристик АЧХ показана на рис 5 Идентификация модели многолучевости производится путем сопоставления экспериментальных ионограмм с синтезированными Средства идентификации моделей многолучевости программно реализованы

Программно реализованы разработанные в диссертации алгоритмы и методики алгоритмы автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом, измерения помех ДКМ диапазона с высоким частотным разрешением и оценки фонового шума, вычисления АЧХ многолучевой КВ радиолинии по данным наклонного ЛЧМ-ионозонда (ионограмме НЗИ)

В Заключении сформулированы основные результаты работы и рекомендации по их использованию Обозначены возможные направления дальнейших исследований В приложении приведены акты внедрения результатов работы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1 Разработаны алгоритмы автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом Оценена их эффективность как на основе численного моделирования, так и по экспериментальным данным наклонного ЛЧМ-зондирования

2 Разработан гибкоперестраиваемый алгоритм измерения панорамы спектра помех с высоким частотным разрешением в ДКМ диапазоне Полученные данные измерения различных видов помех согласуются с известными моделями помех

3 Разработан алгоритм автоматического измерения АЧХ многолучевой КВ радиолинии с высоким частотным разрешением по данным ЛЧМ-ионозонда

4 Разработана методика измерения характеристик АЧХ КВ радиолинии (глубина замираний, частотные полосы конструктивной интерференции)

5 Получены экспериментальные данные о вариациях характеристик многолучевого распространения и характеристик АЧХ многолучевой КВ радиолинии При этом применена методика систематизации и классификации данных о многолучевом распространении КВ по эмпирическим моделям многолучевости Установлена функциональная связь параметров модели АЧХ КВ радиолинии с характеристиками АЧХ КВ радиолинии для двухлучевых и трехлучевых радиоканалов

6 Разработанные алгоритмы и методики реализованы в виде программного обеспечения автоматизированных измерительных комплексов, внедренных в научных и научно-производственных организациях

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Щирьш А О Борьба с сосредоточенными помехами при приеме непрерывного ЛЧМ сигнала // Труды XII Всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению волн В 2-х томах Том 2 -М МФТИ, 2001 -с 448-449

2 Щирый А О Методика и результаты исследования АЧХ многолучевой ионосферной КВ-радиолинии с использованием ЛЧМ-ионозонда // Труды 5-ой Сессии молодых ученых "Гелио- и геофизические исследования" Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике - Иркутск ИСЗФ СО РАН, 2002 - с 88-90

3 Колчев А А , Щирый А О Исследовательский программный комплекс фильтрации принимаемых сигналов ЛЧМ ионозонда // Тез докл IV Всерос науч -техн конф "Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике", 2002 - Чебоксары ЧГУ, 2002 - с 325-326

4 АО Shiny HF atmospheric noise variations // "Atmospheric and Ocean Optics Atmospheric Physics" IX Joint International Symposium, July 4-5, 2002, Tomsk - Tomsk Institute of Atmospheric Optic SB RAS, 2002 - P 147

5 Щирый А О Измеритель АЧХ многолучевых КВ-радиоканалов // Материалы 5-ой Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения", 2002 -Саратов СГТУ, 2002 - ISBN 5-7433-1065-3 -с 365-369

6 Щирый А О Влияние геомагнитных возмущений на тонкую структуру модуля передаточной функции ионосферной КВ-радиолинии // Сб тезисов докладов Всероссийской конференции "Проблемы физики космических лучей и солнечно-земных связей", Якутск, 22-24 октября 2002 г - Якутск ЯФ Изд-ва СО РАН, 2002 - ISBN 5-7862-00922 -с 50-51

7 Щирый А О Методика определения тонкой структуры АЧХ многолучевых КВ -радиоканалов по данным ЛЧМ-ионозонда // Труды Четвертой международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов стран СНГ "Техника и технология связи", 16-19 сентября 2002 г - Алматы Алматинский институт энергетики и связи, 2002 - ISBN 9965-494-40-1 -с 126-129

8 Щирый А О Выделение треков мод распространения сигнала на ионограмме наклонного зондирования // Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых по ма-

тематическому модечировлнию и информационным технологиям, Новосибирск, 2002 г -Новосибирск Институт вычислительных технологий СО РАН, 2002 - с 72-73

9 ЩарыйА О Объектная модель ионограммы наклонного ЛЧМ-зондирования // Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Информационные технологии и математическое моделирование" - Томск, 2002 - с 354-356

10 Щирый А О Реализация вторичной обработки данных в автоматизированном комплексе измерения АЧХ много тучевой КВ-радиолинии // Материалы V Всеросс научно-технической конф "Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем" - Чебоксары ЧГУ, 2003 - с 243-247

11 Щирый А О Исследование свойств модуля комплексной передаточной функции многолучевой КВ-радиолинии с помощью его программного имитатора // Сборник докладов Первой всероссийской научно-практической конференции "Опыт практического применения языков и программных систем имитационного моделирования в промышленности и прикладных разработках", Санкт-Петербург В двух томах Том II - СПб ЦНИИТС,

2003 - с 218-223

12 Щирый А О Инженерная методика, основанная на эмпирических моделях многолучево-сти, и гибкоперестраиваемый автоматизированный измерительный комплекс для оперативной оценки свойств амплитудно-частотной характеристики многолучевой КВ-радиолинии // Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях Межвузовск сб / Под ред Г В Леонова - Бийск Алт гос техн унт, 2003 - ISBN 5-9257-0038-4 - с 97-103

13 Щирый А О Связь с сотнечной активностью разности времен группового запаздывания парциальных мод распространения КВ-радиоволн в ионосфере // Тезисы докладов Дальневосточной региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике - Владивосток ДВГУ, 2003 - с 24-25

14 Щирый А О Результаты экспериментальных исследований зависимости ширины полос конструктивной интерференции от межмодовых задержек в двухмодовых и трехмодовых КВ-радиоканалах // Современные проблемы радиоэлектроники Сб науч тр / Под ред А И Громыко, А В Сарафанова - Красноярск ИПЦ КГТУ, 2004 - ISBN 5-7636-0620-5 -с 41-44

15 Иванов В А , Рябова IIВ, Щирый А О Экспериментальные исследования моделей мно-голучевости на КВ-радиолиниях протяженностью 2 6-5 7 ММ // Труды Юбилейной X Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" -Воронеж, 2004 -ISBN 5-9900094-3-7 -т 2, с 1087-1098

16 Иванов В А , Рябова H В, Щирый А О Результаты измерения ключевых характеристик ЛЧХ многолучевых ионосферных КВ-радиолнний // Труды Юбилейной X Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" RLNC'2004 -Воронеж,2004 -ISBN 5-9900094-3-7 -т 2,с 1099-1107

17 АО Shiny Most probable partition rays combinations on middle-latitude multipath HF radio-lmes // "Atmospheric and Ocean Optics Atmospheric Physics" XI International Symposium,

2004 -Tomsk Institute of Atmospheric Optic SB RAS, 2004-ISBN 5-94458-038-0 -P79

18 Щирый А О Программное обеспечение автоматизированного радиофизического измерительного комплекса на основе наклонного ионозонда // Сборник материалов сессии "Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных и прикладных научных задач" (ИВТН-2004) - M NC Group/HBK "Вист", 2004 - с 59

19 Шумаев В В, Щирый А О Зависимость ширины полос прозрачности амплитудно-частотной характеристики трехмодового KB радиоканала от межмодовых задержек //

Материалы VIII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов "Новые математические методы и компьютерные технологии в проектировании, производстве и научных исследованиях" -Гомель Гомельский ГУ, 2005 -ISBN 985-439-047-0 -с 114-115

20 Щирый А О Визуализация экспериментальных данных в виде трехмерной развертки по времени или частоте последовательности спектров или гистограмм на примере результатов исследования KB радиолиний // Материалы восьмого научно-практического семинара "Новые информационные технологии" - М Московский гос ин-т электроники и математики, 2005 - ISBN 5-94506-094-1 - с 35-41

21 Щирый А О Программное обеспечение управления базовой станцией ионосферного мониторинга // Известия Белорусской инженерной академии -№ 2(20)/1-2005 - с 204-207

22 КолчевАА , Щирый А О Режекция сосредоточенных помех с использованием топографической классификации законов распределения // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им А С Попова, сер "Научная сессия, посвященная дню Радио", 2005, вып LX-1 -Т1 -с 363-366

23 A A Kolchev, А О Shiny Detection of the narrow band noise at LFM sounding of an ionosphere // XII Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics Atmospheric Physics", June 27-30, 2005 -Tomsk Institute of Atmospheric Optic SB RAS, 2005 -P 192

24 КолчевАА, Щирый А О Удаление зашумленного фона с изображения ионограммы наклонного зондирования ионосферы // Сборник докладов 12-ой Всероссийской конференции "Математические методы распознавания образов" - М МАКС Пресс, 2005 — с 344-346

25 A Kolchev, A Shiny Narrow band noise attenuation for FMCW sounding // XXVIIIth General Assembly of International Union of Radio Science (URSI), New Delhi (India), 23-29 October, 2005 - GP1 30 (0553)

26 Кошев A A , Щирый А О Измеритель сосредоточенных помех ДКМ диапазона на основе ЛЧМ-ионозонда// Сб трудов научной сессии МИФИ-2006 В 16 томах - ISBN 5-72620633-9 -Т1 -М МИФИ, 2006 - с 248-249

27 Колчев А А , Ш) маев В В, Щирый А О Экспериментальные данные о частостях эмпирических моделей многолучевости на среднеширотных KB радиолиниях // Сб трудов научной сессии МИФИ-2006 В 16 томах - ISBN 5-7262-0633-9 -Т5 -М МИФИ, 2006 -с 106-108

28 БртщевВФ, Стародубровский А С, Щирый А О Интерференционные явления при многолучевости на трассах наклонного зондирования и их влияние на диагностику каналов радиосвязи // Труды XII Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" RLNC'2006 - Воронеж, 2006 -Т2, с 1037-1045

29 Колчев А А , Шумаев В В, Щирый А О Сопоставление огибающей сигнала разностной частоты на выходе ЛЧМ-ионозонда с АЧХ KB радиолинии, вычисленной на основе полуэмпирической модели // Материалы VI Всерос науч -техн конф "Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике" - Чебоксары ЧГУ, 2006 - с 336-339

30 A A Kolchev, А О Shirty Reconstruction of frequency dependence of complex coefficient of reflection using FMCW sounding data // XIII Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics Atmospheric Physics" Symposium Proceedings - Tomsk Institute of Atmospheric Optic SB RAS, 200б' - P 198

31 КолчевАА, Шумаев В В, Щирый А О Экспериментальные данные об относительных частотных границах моделей многолучевости KB радиолиний // Тезисы докладов региональной XII конференции по распространению радиовопн, Санкт-Петербург - СПб СПбГУ, 2006 -с 35

32 КоччевАА, Шумаев В В, Щирый А О Суточные вариации межмодовых задержек по данным наклонного зондирования среднеширотных KB радиолиний // Труды XXIV Всероссийского симпозиума "Радиолокационное исследование природных сред", 18-20 апреля 2006 г , Санкт-Петербург - СПб AHO им Л Т Тучкова, 2006 - ISBN 978-5-98905009-3 -с 479-484

33 Колчев А А , Шумаев В В, Щирый А О Исследование корреляции Dst индекса магнитной активности и разности времен группового запаздывания парциальных мод распространения KB в ионосфере // Сб трудов научной сессии МИФИ-2007 В 17 томах - ISBN 57262-0710-6 -Т5 -М МИФИ, 2007 - с 98-100

34 Щирый А О Классификация экспериментальных данных в измерительной системе // Сб трудов научной сессии МИФИ-2007 В 17 томах - ISBN 5-7262-0710-6 - Т1 - M МИФИ, 2007 - с 198-199

35 Колчев А А , Шумаев В В, Щирый А О Наиболее вероятные модели многолучевости при распространении коротких волн на магистральных среднеширотных радиолиниях // Информационные технологии моделирования и управления - 2007, № 1 (35) - с 70-76

36 Коччев А А , Недопекин А Е, Фомин ДА , Шумаев В В, Щирый А О Развитие алгоритмов обнаружения и различения сигналов на выходе KB каналов в условиях априорной неопределенности характеристик сигналов и помех // Труды XIII Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" (RLNC'2007) - Воронеж, 2007 - Т 1 - с 145-152

37 КоччевАА, Щирый А О Использование критерия обнаружения промахов при подавлении сосредоточенных по спектру помех // Обозрение прикладной и промышленной математики - 2006, т 13, в 4 - с 654-655

38 Колчев А А , Щирый А О Режекция сосредоточенных по спектру помех при ЛЧМ зондировании ионосферы//Изв вузов Радиофизика - 2006, т XLIX, № 9 - с 751-759

39 A A Kolchev, А О Shiny Rejection of spectrally lumped noise during chirp sounding of the ionosphere // Journal Radiophysics and Quantum Electronics - Vol 49, №9/Sept, 2006 -P 675-682

40 Пат 2290756 РФ Способ подавления сосредоточенных помех при приеме непрерывного линейно-частотно-модулированного сигнала / А А Коччев, 4 О Щирый, Марийский гос ун-т № 2005115593/09, Заявл 23 05 2005, Опубл 27 12 2006 Бюл №36

41 КоччевАА, Шумаев В В, Щирый А О Гибкоперестраиваемая методика измерения радиопомех // Технологии электромагнитной совместимости - 2007, № 1 - с 50-55

42 Щирый А О Разработка алгоритмов для повышения точности измерения и расширения возможностей традиционного применения наклонного ионозонда // Системы управления и информационные технологии - 2007, № 1 1 (27) - с 202-204

43 КоччевАА, Щирый А О Восстановление частотной зависимости комплексного коэффициента отражения по данным наклонного ЛЧМ ионозонда // Оптика атмосферы и океана - 2007, № 7 (в печати)

44 Колчев А А , Щирый А О Оценивание параметров сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда // Известия высших учебных заведений Радиоэлектроника - 2007, № 5 (в печати)

Подписано к печати 18 04 2007 Объем 1 печ л Тираж 80 экз Зак ¿?

Тип СПбГУТ 191186, СПб, наб р Мойки, 61

ВВЕДЕНИЕ.

1. МНОГОЛУЧЕВАЯ ИОНОСФЕРНАЯ КВ РАДИОЛИНИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ДИАГНОСТИКА.

1.1. Распространение КВ радиосигнала в ионосфере.

1.1.1. Распространение коротких радиоволн в ионосфере. Многолучевость.

1.1.2. Замирания амплитуды КВ радиосигнала.

1.2. Помехи в ДКМ диапазоне.

1.2.1. Классификация помех.

1.2.2. Измерение помех: алгоритмы, методики и устройства.

1.3. Зондирование ионосферных КВ радиолиний.

1.3.1. Необходимость диагностики. Роль диагностики радиолиний в технологиях КВ радиосвязи. Развитие средств диагностики. Ионозонды

1.3.2. Ионозонд наклонного зондирования ионосферы непрерывным

ЛЧМ сигналом.

1.3.3. Подавление сосредоточенных помех при зондировании непрерывным ЛЧМ сигналом.

1.4. АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии: модели, ключевые характеристики, измерение.

1.5. Постановка задач исследования.

1.6. Выводы.

2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ И ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ ДКМ ДИАПАЗОНА.

2.1. Алгоритм автоматического обнаружения и оценки характеристик сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом.

2.1.1. Математическая модель смеси сигнала и помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда.

2.1.2. Алгоритм обнаружения сосредоточенных помех.

2.1.3. Модельная оценка вероятности обнаружения.

2.1.4. Экспериментальная оценка вероятности обнаружения.

2.1.5. Оценка характеристик сосредоточенных помех.

2.2. Алгоритм подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом.

2.2.1. Алгоритм подавления.

2.2.2. Модельная оценка эффективности подавления.

2.2.3. Экспериментальная оценка эффективности подавления.

2.3. Алгоритм измерения спектра помех.

2.3.1. Гибкоперестраиваемый алгоритм получения панорамы спектра помех.

2.3.2. Оценка уровня фонового шума по панораме спектра помех.

2.3.3. Результаты натурных экспериментов. Сопоставление с данными моделирования.

2.4. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ АЧХ МНОГОЛУЧЕВОЙ ИОНОСФЕРНОЙ КВ РАДИОЛИНИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТОВ МНОГОЛУЧЕВОСТИ ПОСРЕДСТВОМ НАКЛОННОГО ЛЧМ-ИОНОЗОНДА.

3.1. Математическая модель ионосферной КВ радиолинии, предназначенная для систематизации данных о многолучевом распространении КВ.

3.1.1. Математическая модель передаточной функции и А ЧХ КВ радиолинии

3.1.2. Моделирование влияния параметров на форму А ЧХКВ радиолинии.

3.1.3. Вычисление по ионограмме параметров модели АЧХ КВ радиолинии.

3.2. Алгоритм автоматического измерения с высоким частотным разрешением АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии посредством ЛЧМ-ионозонда.

3.2.1. Алгоритм измерения АЧХ КВ радиолинии.

3.2.2. Выделение спектральных составляющих сигнала на ионограмме.

3.2.3. Моделирование алгоритма измерения А ЧХКВ радиолинии.

3.3. Классификация характеристик многолучевого ионосферного распространения КВ.

3.3.1. Методика классификации характеристик многолучевого распространения КВ по эмпирическим моделям многолучевости. Идентификация моделей многолучевости.

3.3.2. География и условия проведения натурных экспериментов.

3.3.3. Выявленные модели многолучевости, их частости и относительные частотные границы.

3.3.4. Меэ/смодовые задержки для различных моделей многолучевости.

3.4. Измерение характеристик АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии: глубины замираний и частотных полос конструктивной интерференции.

3.4.1. Методика измерения.

3.4.2. Результаты натурных экспериментов измерения характеристик

А ЧХ КВ радиолинии для различных моделей многолучевости.

3.4.3. Исследование корреляции характеристик А ЧХ с параметрами модели многолучевости.

3.5. Выводы.

4. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС НА ОСНОВЕ НАКЛОННОГО ЛЧМ-ИОНОЗОНДА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ КВ РАДИОЛИНИИ,

ПОМЕХ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОЛУЧЕВОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ КВ.

4.1. Состав и функциональная схема аппаратуры комплекса.

4.1.1. Лабораторный вариант измерительного комтекса ("Сириус").

4.1.2. Промыишенно выпускаемый вариант измерительного комтекса ("БСИМ «Лань» ").

4.2. Типы и форматы данных.

4.3. ПО управления и обработки в традиционных режимах ионозонда. 159 4.3.1. Общие принципы и архитектура ПО комплекса: первичная и вторичная обработка.

4.3.2. ПО первичной обработки: информагцюнная схема. Расписание.

4.3.3. ПО вторичной обработки. Пакетная обработка.

4.3.4. Режим наклонного ЛЧМ-зондирования и его модификации.

4.4. ПО повышения точности и информативности наклонного зондирования — программная реализация разработанных в диссертации алгоритмов и методик.

4.4.1. Режим измерения помех. Реализация алгоритмов обнаружения, подавления и измерения сосредоточенных помех.

4.4.2. Реализация алгоритма измерения АЧХ и ее характеристик.

4.4.3. Реализация методики классификации по моделям многолучевости.

4.5. Выводы.

Актуальность темы. Несмотря на развитие спутниковых и оптических линий связи, коротковолновая (KB) радиосвязь по-прежнему играет важную роль. Однако, надежность и качество систем KB радиосвязи сильно зависит от условий распространения сигналов в ионосферной радиолинии и помеховой обстановки. Наиболее важными особенностями распространения KB в ионосфере, которые накладывают ограничения на использование высокоскоростных и широкополосных систем KB радиосвязи, являются: многолучёвость распространения, частотные и временные вариации характеристик радиолинии. Влияние этих особенностей ионосферной радиолинии на сигналы систем KB радиосвязи зависит от протяженности и географического расположения радиотрассы, времени суток, времени года, солнечной и магнитной активности.

В связи с этим актуальной является проблема адаптации системы связи к характеристикам канала, к которым относятся амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) многолучевого радиоканала и частотная структура помех. Процедура адаптации требует предварительного измерения указанных характеристик. Для этого организуют диагностику ионосферной радиолинии путём передачи зондирующих сигналов, а также используют анализаторы загруженности канала (измерители помех) для получения данных о помеховой обстановке. Из большого многообразия используемых для диагностики ионосферных радиолиний сигналов наиболее перспективным является линейно частотно-модулированный (J14M) сигнал ("Barry Research", В.П. Урядов, В.В. Шумаев, В.А. Иванов, В.И. Куркин, Ю.Н. Черкашин). Применение таких сигналов позволяет существенно повысить помехозащищенность и разрешающую способность систем диагностики. Наклонное зондирование ионосферы (НЗИ) сигналами с J14M потенциально позволяет получить полную информацию о прохождении сигнала и наличии помех в радиоканале с высоким частотным разрешением.

Сосредоточенные помехи в канале существенно влияют на результаты зондирования. Известны методы обнаружения и подавления сосредоточенных помех на основе оптимальной фильтрации и корреляционной обработки (А.А. Степаненко, В.Е. Носов). Однако мощные сосредоточенные помехи существенно искажаются в приемном тракте ЛЧМ ионозонда и указанные способы подавления сосредоточенных помех оказываются в этом случае неэффективными. Кроме того, частотные и временные характеристики помех являются случайными, что требует адаптивного выбора порога в соответствии с текущей помеховой обстановкой.

Известные алгоритмы обработки данных НЗИ (И.А. Галкин, А.Б. Егошин, В.Ф. Брянцев) производят оценку характеристик радиолинии в полосе порядка 100 кГц, в то время как реальные системы связи работают в каналах с полосой в единицы кГц. Так как характеристики радиоканала быстро меняются, для их измерения в реальном времени требуется автоматическая обработка данных НЗИ.

Поэтому актуальной является задача разработки алгоритмов автоматического определения характеристик КВ радиолинии по данным ЛЧМ-ионозонда с высоким разрешением по частоте.

Цель работы. Разработка, исследование и реализация алгоритмов автоматического измерения характеристик ионосферных коротковолновых радиолиний с высоким частотным разрешением.

Решаемые задачи:

1. разработка алгоритмов автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом; оценка эффективности алгоритмов;

2. разработка алгоритма измерения панорамы спектра помех декаметрового (ДКМ) диапазона, позволяющего в широких пределах варьировать параметры измерения и обработки;

3. разработка алгоритма автоматического измерения АЧХ многолучевой ионосферной KB радиолинии;

4. уточнение и экспериментальное применение методики систематизации и классификации данных о многолучевом распространении KB по эмпирическим моделям многолучевости;

5. реализация разработанных алгоритмов и методик в виде программного обеспечения автоматизированного измерительного комплекса.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы: методы математического моделирования, теория распространения радиоволн в ионосфере, методы цифровой обработки сигналов, методы статистического оценивания, методы интерполяции данных, классические периодограммные методы спектрального оценивания, вычислительный эксперимент на ЭВМ. Натурные эксперименты проведены с использованием Российской сети ЛЧМ-ионозондов и специально разработанного автором программного обеспечения (ПО). При проектировании и разработке ПО применялся объектно-ориентированный подход с использованием среды разработки Borland Delphi.

На защиту выносятся:

1. алгоритмы автоматического обнаружения и измерения сосредоточенных по - спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным JI4M сигналом;

2. алгоритм адаптивного подавления сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника JI4M ионозонда;

3. алгоритм измерения панорамы спектра помех с высоким частотным разрешением в ДКМ диапазоне и с возможностью варьирования параметров в широких пределах;

4. алгоритм автоматического измерения АЧХ многолучевой KB радиолинии с высоким частотным разрешением по данным ЛЧМ-ионозонда;

5. экспериментальные результаты измерения с высоким частотным разрешением АЧХ многолучевой КВ радиолинии и характеристик АЧХ, а также статистические данные о суточных, сезонных, сезонно-годовых вариациях характеристик многолучевого распространения КВ на трех среднеширотных радиолиниях;

6. автоматизированный аппаратно-программный измерительный комплекс на основе ЛЧМ-ионозонда, в котором реализованы разработанные алгоритмы.

Научная новизна результатов состоит в следующем:

1. Разработаны алгоритмы автоматического обнаружения и измерения сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом, позволившие одновременно с приемом и исследованием полезного сигнала определять характеристики сосредоточенных помех. Впервые задача обнаружения сосредоточенных помех в смеси сигнала и помех сведена к задаче обнаружения грубых промахов в результатах измерений.

2. Предложен алгоритм адаптивного подавления сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда. Теоретически и экспериментально исследована эффективность работы алгоритма.

3. Разработан алгоритм измерения панорамы спектра помех с высоким частотным разрешением в ДКМ диапазоне, отличающийся от известных возможностью варьирования параметров измерения в широких пределах.

4. Предложена методика восстановления комплексных передаточных функций отдельных лучей с точностью до начальной фазы. На основе этой методики разработан алгоритм автоматического измерения АЧХ многолучевой КВ радиолинии с высоким частотным разрешением по данным ЛЧМ-ионозонда; впервые измерение АЧХ многолучевой КВ радиолинии производится по данным во временной области после предшествующего выделения компонентов полезного сигнала в частотной области. Впервые для выделения спектральных компонентов полезного сигнала применен метод обнаружения грубых промахов в экспериментальных данных.

5. Развита классификация характеристик многолучевого распространения на основе уточненной методики классификации по эмпирическим моделям многолучевости и обработки большого массива экспериментальных данных наклонного зондирования.

Достоверность результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается соответствием результатов, полученных путем аналитических расчетов и численного моделирования, результатам экспериментальных исследований, выполненных в рамках данной работы и другими исследователями; использованием современных средств математического моделирования; повторяемостью результатов на больших объемах экспериментальных данных.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработанные алгоритмы измерения АЧХ многолучевых КВ радиолиний и характеристик АЧХ, экспериментальные данные таких измерений, а также алгоритмы автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных помех при приеме непрерывного ЛЧМ сигнала могут быть использованы при разработке новых систем связи, в том числе, использующих широкополосные и сверхширокополосные сигналы.

2. Разработанный автоматизированный аппаратно-программный измерительный комплекс может быть использован для диагностики КВ радиолиний: измерения АЧХ и ее характеристик, измерения помех и их частотно-временной структуры, а также для накопления и вторичной обработки большого объема экспериментальных данных с целью исследования их сезонно-суточных вариаций.

Реализация и внедрение результатов исследований.

1. Разработанные алгоритмы и ПО оценки АЧХ КВ радиоканала; ПО управления, сбора и обработки в реальном масштабе времени данных ЛЧМ-ионозонда; алгоритмы и ПО измерения помех ДКМВ диапазона использованы при диагностике экспериментально-технологических радиолиний в процессе испытаний новых образцов аппаратуры КВ связи в сети полигонов ФГУП "НПП «Полет»"; использованы и вошли в отчеты по ОКР "Опора-КВ" и ОКР "Планета", выполнявшихся по заказам Российского Агентства по системам управления, в том числе использованы при разработке изделия "БСИМ «Лань»" в ходе ОКР "Планета" (подтверждается актом).

2. Разработанное программное обеспечение автоматизированного аппаратно-программного комплекса для сбора и спектральной обработки в реальном масштабе времени данных ЛЧМ-ионозонда; алгоритмы и ПО оценки АЧХ многолучевой КВ радиолинии внедрены в ЛЧМ комплекс диагностики ионосферных КВ радиолиний Нижегородского научно-исследовательского радиофизического института (НИРФИ) и были использованы при выполнении работ по грантам РФФИ №№ 02-05-64383, 05-05-08011, 06-02-16075, при выполнении работ по проекту №199/2001 «Многофункциональный радиокомплекс СУРА — центр коллективного пользования для проведения научных исследований и подготовки студентов, аспирантов и докторантов в области физики космического пространства, атмосферы и земной коры» в рамках федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки», при выполнении работ в рамках федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 гг. по приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы» по государственному контракту «Исследование и развитие радиофизических методов и технологий для информационных систем дистанционного исследования сред и обьектов, включая критическое воздействие на ионосферу мощными электромагнитными и акустическими волнами» (шифр ИТ-12.2/004) (подтверждается актом).

3. Разработанные алгоритмы и программное обеспечение автоматизированного аппаратно-программного комплекса для сбора и спектральной обработки в реальном масштабе времени данных JI4M-ионозонда, а также алгоритмы и ПО фильтрации сосредоточенных помех используются в составе приемной станции наклонного зондирования ионосферы Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН) (подтверждается актом).

Личный вклад в проведенных исследованиях. Совместно с научным руководителем были выполнены теоретические исследования. Автором разработаны алгоритмы адаптивного обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных помех при НЗИ, алгоритма измерения панорамы спектра помех, алгоритм измерения АЧХ многолучевой KB радиолинии. Лично автором разработаны схемы вычислительных экспериментов. Автор принимал непосредственное участие в проведении натурных экспериментов, обработке и интерпретации полученных данных. Лично автором разработано специализированное программное обеспечение, использовавшееся при выполнении работы. Автором проанализированы полученные результаты и сделаны выводы. Некоторые печатные работы написаны автором самостоятельно.

Апробация результатов. Результаты диссертационной работы были представлены и обсуждались на XII Всероссийской школе-конференции по дифракции и распространению волн (Москва, 2001); VIII, X, XII, XIII Международных научно-технических конференциях "Радиолокация, навигация, связь" RLNC (Воронеж, 2002, 2004, 2006, 2007); XX Всероссийской научной конференции "Распространение радиоволн" (Нижний Новгород, 2002); IX, XI, XII, XIII Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics" (2002, 2004, 2005, 2006); 5-ой Сессии молодых учёных

Гелио- и геофизические исследования" Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике (Иркутск, 2002); Международной конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Новосибирск, 2002); на сессии "Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных и прикладных научных задач" (Москва, 2004); 12-ой Всероссийской конференции "Математические методы распознавания образов" (Москва, 2005); XXIV Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред" (Санкт-Петербург, 2006); научных сессиях МИФИ 2003, 2006, 2007 (Москва); XXVIIIth General Assembly of International Union of Radio Science (URSI), 2005 (New Delhi, India) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 74 научных работы, из них 3 статьи и 1 сообщение в журналах рекомендованных ВАК ("Известия вузов. Радиофизика", "Технологии электромагнитной совместимости", "Системы управления и информационные технологии", "Обозрение прикладной и промышленной математики"); 1 статья в зарубежном журнале "Journal Radiophysics and Quantum Electronics" (англоязычное издание журнала "Изв.вузов. Радиофизика"); 2 статьи приняты к печати в журналах рекомендованных ВАК ("Оптика атмосферы и океана", "Известия вузов. Радиоэлектроника"; подтверждается справками из редакций); 3 статьи депонированы в ВИНИТИ; 62 печатных работы в сборниках статей, в трудах и тезисах конференций и симпозиумов; получен 1 патент РФ на изобретение.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, обозначена цель и основные задачи исследования, показаны научная новизна и практическая ценность полученных в работе результатов, перечислены основные положения и результаты, выносимые на защиту. Приведено краткое содержание диссертации.

В первой главе рассматриваются особенности ионосферной линии связи: распространение коротких радиоволн в ионосфере и помехи в ДКМ диапазоне.

Описаны ^основные физические свойства и принципы распространения коротких радиоволн в ионосфере. Перечислены факторы, влияющие на прием радиоволн в ДКМ диапазоне и затрудняющие организацию КВ связи. Особое внимание уделено эффектам многолучевого распространения КВ. Обсуждены замирания амплитуды радиосигнала и методы борьбы с ними.

Приведена классификация помех в ДКМ диапазоне по форме, природе и источникам. Даны описания и характеристики различных видов помех. Отмечается, что практически на всем ДКМ диапазоне преобладают сосредоточенные по спектру помехи - помехи работающих радиопередатчиков. Проведен обзор алгоритмов, методов и устройств измерения помех.

Утверждается необходимость диагностики ионосферных КВ радиолиний. Приводится обзор развития средств диагностики ионосферных КВ радиолиний. Особое внимание уделено наклонному зондированию ионосферы непрерывными ЛЧМ сигналами. Использование маломощного непрерывного ЛЧМ сигнала в качестве диагностирующего сигнала позволяет при приемлемых массогабаритных характеристиках аппаратуры, меньшем энергопотреблении и лучшей ЭМС решить задачу диагностики. Описан принцип наклонного ЛЧМ-зондирования. Идея метода получения связных параметров КВ радиолинии посредством наклонного ЛЧМ-ионозонда состоит в том, что ионозонд моделирует работу системы КВ связи, что позволяет оценивать качество каналов и определять оптимальные рабочие частоты. Проводится обзор методов борьбы с сосредоточенными по спектру помехами при ЛЧМ-зондировании; дело в том, что при согласованном приеме ЛЧМ сигнала, принятый сигнал, в сумме с сосредоточенной помехой, демодулируется путем перемножения с ЛЧМ сигналом гетеродина и в результате демодуляции сосредоточенная помеха становится импульсной; "загрязненность" ионограммы импульсными помехами препятствует достоверному определению параметров радиолинии по монограмме. Отмечено, что применение известных методов подавления помех на основе дисперсионных линий задержки сопровождается техническими трудностями для сигналов с базами 104-105, а корреляционные методы, которым отдается предпочтение на практике, обладают тем недостатком, что мощные сосредоточенные помехи существенно искажаются в приемном тракте ЛЧМ ионозонда и корреляционный способ обнаружения сосредоточенных помех оказывается в этом случае неприменимым, кроме того, частотные и временные параметры помех являются случайными, что требует адаптивного выбора порога, быстро перестраивающегося к текущей помеховой обстановке.

Рассматривались модели и методы измерения АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии. Анализ показал, что традиционное непосредственное измерение коэффициента передачи в ДКМ диапазоне обладает рядом недостатков, а при применении радиофизических моделей задача измерения тонкой структуры АЧХ либо не ставилась, либо решалась на упрощенных моделях.

На основе проведенного анализа в конце первой главы сформулированы цель и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе приводятся разработанные алгоритмы автоматического измерения и подавления помех ДКМ диапазона.

Построена модель преобразования помех в тракте приемника ЛЧМ сигнала. На основе анализа оценок моментов распределения смеси сигнала и помех разработан адаптивный алгоритм обнаружения сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника ЛЧМ ионозонда. Основная его идея заключается в следующем. Для обнаружения сосредоточенной помехи сигнал разностной частоты на выходе ионозонда длительностью Т разбивался на К не перекрывающихся элементов длительностью Гэ. Величина Т7 выбиралась таким образом, чтобы соответствующая полоса частот д/з была равна значению ширины спектра сосредоточенной помехи. Для каждого к-го элемента сигнала находились несмещенные оценки среднеквадратичного отклонения (СКО) ак.

Двухмодальность выборки ак говорит о наличии в ней сосредоточенной помехи и, производится цензурирование этой выборки для выделения отсчетов принадлежащих помехе. Значимость различий между ак оценивается на основе критерия обнаружения грубых ошибок в экспериментальных измерениях, справедливого для большого числа законов распределения. Если для величины ак выполняется оценка ак -а <5-(1,55+ 0,84Е + 2 -\%{К110)), (1)

1 К где сг = , -у - СКО для значений ак, Е - эксцесс, то нет оснований

К /=| считать это значение значительно отличающимся от среднего. Если неравенство (1) для некоторого элемента не выполняется и то предполагается, что этот элемент сигнала относится к сосредоточенной помехе.

Достоинством предложенного алгоритма является также то, что обнаружение осуществляется на основе оценок числовых характеристик сигнала, не прибегая к выбору закона распределения.

Оценена эффективность работы алгоритма. Вероятность правильного обнаружения сосредоточенной помехи по данным моделирования составила 99%, а вероятность ложной тревоги 3%. По экспериментальным данным вероятность правильного обнаружения помехи составила 95% (использованы 1500 выборок сигнала полосой 100 кГц из 300 сеансов наклонного зондирования радиолинии Великобритания - Нижний Новгород).

Обнаруженная помеха может быть объектом дальнейшего исследования: можно оценить такие параметры как число помех в заданной полосе частот, полоса частот помехи, вероятность появления помехи в случайно выбранном канале с заданной полосой и т.п. Поэтому на основе алгоритма обнаружения разработан алгоритм оценки характеристик сосредоточенных помех. Приведены данные натурных экспериментов.

На основе алгоритма обнаружения разработан адаптивный алгоритм подавления сосредоточенных помех. После обнаружения помех дальнейшая обработка заключается в том, что элементы сигнала (отсчеты оцифрованного сигнала), признанные в соответствии с условием (1) "поражёнными" сосредоточенными помехами, подавляются либо путем обнуления (т.н. режекция), либо путём ограничения амплитуды сигнала этого элемента средним значением для нережектируемых элементов и умножением величины режектируемых отсчётов на соответствующие значения весовой функции; как показало моделирование, практически, нет заметной разницы между режекцией и подавлением путем домножения на весовую функцию, поэтому далее все результаты вычислительных и натурных экспериментов в диссертации приведены для режекции.

Оценена эффективность работы алгоритма на основе выигрыша в отношении сигнал/шум после подавления помех: приведены результаты вычислительного и натурного экспериментов оценки эффективности подавления. Эффективность алгоритма подавления оценивалась по величине ^ = 101§(/>2 /Р\) (Л - исходное отношение сигнал/шум, Р2 - отношение сигнал/шум после подавления), которая была названа выигрышем из-за подавления. Из обработанных в проведенных экспериментах 1500 спектрах сосредоточенная помеха, подлежащая подавлению, была обнаружена в 60% спектрах. При этом среднее значение вырезанной полосы частот составило 14 кГц при полосе частот сигнала в 100 кГц. Средний выигрыш из-за подавления равен 3 дБ, максимальный равен 13 дБ. Экспериментально установлено, что выигрыш из-за подавления зависит от отношения сигнал/шум Л: при увеличении среднее значение г/ уменьшается. Если для значенийе(5дБ-,20дБ) среднее значение г/ равно З.ЗдБ (максимальное 13 дБ), то для Р, е(20дБ\40дБ) равно 2.5дБ (максимальное 9дБ).

Важнейшим достоинством алгоритма измерения сосредоточенных помех по данным НЗИ является одновременное измерение характеристик и сигнала, и помех. Однако, если исследователя подробно интересуют характеристики только помех, то целесообразно разработать специальный алгоритм измерения помех не в режиме ЛЧМ, а в режиме обычного "классического" приема. Поэтому разработан гибкоперестраиваемый алгоритм измерения панорамы спектра помех ДКМ диапазона, позволяющий в широких пределах варьировать параметры обработки, благодаря чему может быть использован как для изучения "мгновенной" тонкой структуры помех, так и для исследования вариаций характеристик помех всего ДКМ диапазона на основе сбора обширной статистики. Основная идея алгоритма заключается в том, что последовательно с заданным шагом происходит перестройка РПУ в заданном диапазоне, РПУ "стоит" на текущей частоте заданное время, данные с низкочастотного выхода РПУ оцифровываются, над ними выполняется БПФ. Полученные спектры, выстроенные последовательно, в общем, и представляют собой панораму спектра помех. Повышение статистической устойчивости спектра возможно за счет потери разрешения по частоте путем суммирования соседних спектральных компонент (для достижения заданного разрешения), либо за счет потери разрешения по времени. Последний вариант в рамках данной методики может быть осуществлен двумя способами: увеличением времени измерения на частоте, либо сканированием заданного интервала заданное число раз п с последующим усреднением панорамы спектра помех по всем п сканированиям. Важно то, что эти действия могут производиться над сохраненными оцифрованными данными после процесса измерений, т.е. одни и те же данные могут быть обработаны с разными параметрами и использоваться для разных целей исследования.

Приведена методика оценки уровня фонового шума по панораме спектра помех. Приводятся результаты натурных экспериментов и их сопоставление с данными моделирования по модели помех МККР.

В третьей главе рассматривается модель АЧХ многолучевой КВ радиолинии, проводится разработка алгоритма автоматического измерения АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии посредством наклонного ЛЧМ-ионозонда, проводится исследование эффектов многолучевого распространения КВ с классификацией результатов по эмпирическим моделям многолучевости.

На основе математических моделей распространения КВ в приближении геометрической оптики получена модель АЧХ многолучевой КВ-радиолинии. Передаточная функция многолучевой КВ-радиолинии равна сумме т передаточных функций отдельных мод, при этом параметрами модели для каждой моды являются зависимости т}(/) и | #//)|, а также начальные фазы мод щ{/, (); указанные параметры заданы для канала с величиной частотной полосы Д/ В результате аналитическое выражение для оценки АЧХ КВ радиолинии с высоким частотным разрешением имеет следующий вид:

Д/,,,0 = !";(/,) ехр

-I

Р+Д/

Ро,•(/„>><>)+ 2*. /г,.(/)«// + -М

V и

2)

Также в выражении фазы учитывается вклад доплеровского смещения частоты /V Оно влияет не на форму АЧХ, а на ее дрейф по оси частот во времени /.

Вычислительный эксперимент по моделированию АЧХ многолучевой КВ радиолинии показал, что для двухлучевых радиоканалов, ширина полос конструктивной интерференции обратно пропорциональна разности времени группового запаздывания двух лучей; найдены соотношения для полос конструктивной и деструктивной интерференции, а также их зависимости от межмодовых задержек и соотношений амплитуд.

Предложена методика вычисление по ионограмме параметров модели АЧХ КВ радиолинии. На ионограмме наклонного ЛЧМ-зондирования радиолинии выделяются области, ограничивающие моды сигнала. Затем в выделенных областях в каждом спектре находятся точки максимума амплитуды. Далее производится их апроксимация полиномом п-ой степени. Таким образом находится время группового запаздывания как функция частоты. Амплитуда моды находится по ионограмме (функция частоты и времени группового запаздывания), затем для удаления одиночных выбросов (вызванных, скорее всего, ошибкой выделения моды) подвергается медианной фильтрации.

Эта модель удобна для схематического представления характеристик многолучевого распространения (в частности позволила провести наглядное моделирование вида АЧХ) и хорошо стыкуется с используемой методикой систематизации и классификации по моделям многолучевости. Однако при практическом использовании для оценки АЧХ КВ радиолинии она обладает рядом недостатков, поэтому для автоматического вычисления АЧХ по данным наклонного зондирования потребовалась разработка следующей модели. га О т 2

ЯМ = £Я,( 2/г./0 + 2/г./•/;/) = т£д(0-ехр[-Л>-^)]. (3) м 4/г/ где О,- = - 2л-/г,.; ЛД/) - сигнал разностной частоты /-ой моды на выходе приемника ионозонда; 0) - круговая частота, ¿у = 2/г-/(, + 2/г-/-/; /а -начальная частота излучения, а0 - амплитуда ЛЧМ сигнала; / - скорость изменения частоты.

Отличие модели (3) от модели, представленной выражением (2) в том, что в (3) не требуется выделение трека (траектории моды), а достаточно лишь выделить спектральные компоненты полезного сигнала на ионограмме (и не решать вопрос о принадлежности их к трекам). Поэтому также для алгоритма автоматического измерения АЧХ КВ радиолинии был разработан алгоритм автоматического выделения спектральных составляющих сигнала ("полезного сигнала") на ионограмме НЗИ. Он основан на критерии обнаружения резко выделяющихся значений выборки, уже применявшегося для обнаружения сосредоточенных помех. Однако в данном случае метод применяется "наоборот", т.е. резко выделяющиеся отсчеты выборки (спектра разностного сигнала) считаются полезным сигналом, оставшиеся зануляются. Обработка данных организована здесь также совершенно иначе: обрабатываются спектры сигнала разностной частоты, а не сигнал разностной частоты, кроме того, резко выделяющееся наблюдение соответствует полезному сигналу, а не помехе. В диссертации приведены примеры работы алгоритма выделения сигнала. Таким образом процесс вычисления АЧХ КВ радиолинии по ионограмме НЗИ полностью автоматизирован; измерительные возможности ионозонда расширены, т.к. теперь он может быть использован и в качестве измерителя АЧХ многолучевой ионосферной КВ радиолинии.

Достоверность измерения АЧХ КВ радиолинии проверена путем сопоставления с огибающей сигнала разностной частоты, т.к. огибающая согласно теоретическим соображениям в случае отсутствия помех подобна АЧХ КВ радиолинии.

Получены и классифицированы экспериментальные данные о вариациях характеристик многолучевого распространения и характеристик АЧХ многолучевой КВ радиолинии. Для этого было обработано более 5500 ионограмм радиолиний: 2-1 - Хабаровск-Иошкар-Ола; 3-1 - Великобритания-Йошкар-Ола; 4-1 - Кипр - Йошкар-Ола. Для радиолиний 2-1,3-1,4-1 выявлены эмпирические модели многолучевости (MMJ1) - устойчивые комбинации определенных мод распространения КВ радиосигнала. Модели многолучевости обозначены римскими цифрами. Наиболее вероятными (частыми) MMJ1 являются 11, III, IV, X, образованные модами: (в скобках для двухскачковой радиолинии 2-1): II - 1F2, lF2n (2F2, 2F2n); III - 1F2 (2F2); IV - 1F2, 2F2 (2F2, 3F2); X - 1F2, 2F2, 3F2 (2F2, 3F2, 4F2). Получены оценки частостей моделей. Оценены частотные границы MMJI в относительных частотах, т.е. частотах нормированных относительно максимальной наблюдаемой частоты (МНЧ). СКО частотных границ для наиболее вероятных MMJI составляет 0.04-0.16 (в относительных частотах). Для MMJI II, IV, X собраны данные по суточным, сезонным, сезонно-годовым вариациям межмодовых задержек. Установлена положительная корреляционная связь межмодовых задержек с солнечной активностью, что согласуется с данными других исследователей. Приведены данные о вариации межмодовых задержек для моделей II, IV, X на каждой из радиолиний 2-1, 3-1, 4-1. Приведены как данные для дня и ночи, так интегральные данные. Интегральные данные в большей степени соответствуют данным дневного времени, т.к. число ионограмм, на которых наблюдается каждая ММЛ, днем существенно больше, чем ночью.

Собраны статистические данные о характеристиках АЧХ многолучевой КВ радиолинии: глубине замираний Ь и ширине полос конструктивной интерференции IV на уровнях 5 и 10 дБ; получено М(Ь) около 5 дБ; М^) = 0.6 . 1.5 кГц; ./ЦЛУю) = 2 . 3 кГц (М- математическое ожидание).

Установлена связь ширины полос конструктивной интерференции с межмодовыми задержками. Для II и IV моделей корреляция между шириной полос конструктивной интерференции и величиной МЛт составляет 0.8-0.9; зависимости имеют вид IV = к-(\/Ат) + Ь; найдены коэффициенты к, Ь. Для X модели параметрами, хорошо коррелирующими (0.6-0.7) с величиной частотных полос конструктивной интерференции, являются т =!. ,

Дг,-Дг2-(Дг2-Дг,) т =.„. Аг1, т =дг2 . Для уравнений \¥=к-Т^ + Ь также найдены н3 Дг2-Дг,) "4 Дг,-(Дг2-Дг,) коэффициенты к, Ь, т.е. получены простые выражения для инженерных расчетов, описывающие связь между характеристиками АЧХ КВ радиолинии и измеряемыми характеристиками многолучевого распространения КВ.

В четвертой главе рассматривается автоматизированный аппаратно-программный комплекс на основе наклонного ЛЧМ-ионозонда, обеспечивающий измерение АЧХ КВ радиолинии, помех различных видов и исследование многолучевого распространения КВ

Описаны структура и функционирование аппаратуры двух вариантов (лабораторного и промышленно выпускаемого) измерительного комплекса на основе ЛЧМ-ионозонда. Разработаны принципы организации данных и структуры данных для автоматизированного гибкоперестраиваемого измерительного комплекса: отсчеты сигнала разностной частоты, ионограммы, данные измерения помех, треки (траектории мод) и др. Разработаны принципы организации и архитектуры ПО комплекса; ПО комплекса состоит из подсистем первичной и вторичной обработки; (первичная - во время эксперимента - автоматическая регистрация по заданному расписанию без участия человека, в т.ч. круглосуточно; вторичная - после эксперимента с удобной для человека скоростью). Реализованы режимы пакетной обработки, предназначенные для многократного применения заданных процедур обработки над большим массивом однотипных данных с целью получения статистики о суточных, сезонных и других вариациях измеренных параметров. Решена техническая проблема реализации на базе ПЭВМ общего назначения подсистемы первичной обработки, осуществляющей сбор, обработку и сохранение экспериментальных данных в реальном времени. Программно реализована методика классификации характеристик многолучевого распространения КВ и характеристик АЧХ КВ радиолинии. Идентификация модели многолучевости производится путем сопоставления экспериментальных ионограмм с синтезированными. Средства идентификации моделей многолучевости программно реализованы. Программно реализованы разработанные в диссертации алгоритмы и методики: алгоритмы автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом; измерения помех ДКМ диапазона с высоким частотным разрешением и оценки фонового шума; вычисления АЧХ многолучевой КВ радиолинии по данным наклонного ЛЧМ-ионозонда (ионограмме НЗИ).

В Заключении сформулированы основные результаты работы и рекомендации по их использованию. Обозначены возможные направления дальнейших исследований.

В приложении приведены акты внедрения результатов работы.

Результаты работы могут быть использованы разработчиками перспективных РТС ДКМ диапазона.

Заключение

Сформулируем основные результаты работы.

1. Разработаны алгоритмы автоматического обнаружения, измерения и подавления сосредоточенных по спектру помех при зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом. Оценена их эффективность как на- основе численного моделирования, так и по экспериментальным данным наклонного ЛЧМ-зондирования: вероятность правильного обнаружения сосредоточенной помехи по данным моделирования составила 99%, а вероятность ложной тревоги 3%; по экспериментальным данным вероятность правильного обнаружения помехи составила 95% .

2. Разработан гибкоперестраиваемый алгоритм измерения панорамы спектра помех с высоким частотным разрешением в ДКМ диапазоне. Полученные данные измерения различных видов помех в г. Йошкар-Ола согласуются с известными моделями помех.

3. Разработан алгоритм автоматического измерения АЧХ многолучевой КВ радиолинии с высоким частотным разрешением по данным ЛЧМ-ионозонда.

4. Разработана методика измерения ключевых характеристик АЧХ КВ радиолинии (глубины замираний, полосы конструктивной интерференции).

5. Получены экспериментальные данные о вариациях характеристик многолучевого распространения и характеристик АЧХ многолучевой КВ радиолинии. При этом применена методика систематизации и классификации данных о многолучевом распространении КВ по эмпирическим моделям многолучевости. Установлена функциональная связь параметров модели АЧХ КВ радиолинии с ключевыми характеристиками АЧХ КВ радиолинии для двухлучевых и трехлучевых радиоканалов.

6. Разработанные алгоритмы и методики реализованы в виде программного обеспечения автоматизированных измерительных комплексов внедренных в научных и научно-производственных организациях.

Можно наметить перспективные направления дальнейших исследований на основе полученных результатов диссертации:

1. разработка алгоритмов оптимального управления частотным обеспечением КВ радиосвязи на основе данных вычисляемых по алгоритмам разработанным в диссертации - АЧХ КВ радиолинии и данных о помехах (то есть на основе данных о сигнале и помехах в частотной области);

2. разработка алгоритма выделения треков на основе алгоритма выделения элементов полезного сигнала на ионограмме НЗИ;

3. исследование дополнительных возможностей при обнаружении сосредоточенных помех, в случае учета законов распределения сигналов и помех (первая попытка сделана в [46]);

4. разработка метрологических методик для условий применений разработанных алгоритмов (калибровка аппаратуры и т.п.).

Перспективным направлением дальнейших исследований является использование полученного массива экспериментальных данных об амплитудах парциальных мод для изучения эффектов магнитоионного расщепления [15, 28, 32]. Для выявления периодичности АЧХ парциальных мод перспективно использование кепстрального анализа [248], так как исследованы его свойства, введена терминология и т.п. О применимости этого подхода говорит тот факт, что полученные [28] на основе периода АЧХ парциальных мод оценки межмодовых задержек Ах между магнитоионными компонентами совпадают по порядку величин (1.5 мксек) с результатами, полученными интерферометрическим методом [249] ранее. Но самое интересное, обработка данных показала, что в кепстре наблюдаются два и даже три максимума, не считая нулевой кепстральной компоненты. Множество максимумов в кепстре означает, что интерферируют не два, а три или четыре луча - лучей на единицу больше чем максимумов. По-видимому, это обусловлено расслоением ионосферных слоев, и может найти применение в исследовании физической природы тонкого расслоения ионосферы.

1. ЩирыйА.О. Борьба с сосредоточенными помехами при приеме непрерывного J14M сигнала // Труды XII Всероссийской школы конференции по дифракции и распространению волн. В 2-х томах. Том 2. - М.: МФТИ, 2001. - с. 448-449.

2. Иванов В.А., Колчев A.A., ЩирыйА.О. Фильтрация помех при зондировании ионосферы непрерывным JI4M сигналом // Труды XX Всероссийской научной конференции "Распространение радиоволн", 2-4 июля 2002 года, Н. Новгород. -Н. Новгород, 2002.-с. 110.

3. А.О. Shiriy. HF atmospheric noise variations // "Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics": IX Joint International Symposium, July 4-5, 2002, Tomsk. -Tomsk: Institute of Atmospheric Optic SB RAS, 2002. P. 147.

4. ЩирыйА.О. Измеритель АЧХ многолучевых КВ-радиоканалов // Материалы 5-ой Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения", 18-19 сентября 2002. Саратов: СГТУ, 2002. -ISBN 5-7433-1065-3. - с. 365-369.

5. ИвановВ.А., РябоваН.В., ЩирыйА.О. Автоматизированный комплекс для измерения АЧХ многолучевых ионосферных КВ радиолиний на основе ЛЧМ -ионозонда // Сб. трудов научной сессии МИФИ-2003: В 14 томах. - Tl. - М.: МИФИ, 2003. -с.209-210.

6. ЩирыйА.О. Исследование свойств модуля комплексной передаточной функции многолучевой КВ-радиолинии с помощью его программного имитатора //

7. ИвановВ.А., РябоваН.В., ЩирыйА.О. Экспериментальные исследования моделей многолучевости на КВ-радиолиниях протяженностью 2.6-5.7 ММ // Труды Юбилейной X Международной научно-технической конференции

8. Радиолокация, навигация, связь" RLNC2004. Воронеж: Воронежский НИИ связи, 2004. - ISBN 5-9900094-3-7. - т.2, с. 1087-1098.

9. ЩирыйА.О. Программное обеспечение управления базовой станцией ионосферного мониторинга // Известия Белорусской инженерной академии. № 2(20)/1-2005.- с.204-207.

10. A. Kolchev, A. Shiriy. Narrow band noise attenuation for FMCW sounding // XXVIIIth General Assembly of International Union of Radio Science (URSI), New Delhi (India), 23-29 October, 2005. GP1.30 (0553).

11. КолчевА.А., ЩирыйА.О. Удаление зашумленного фона с изображения ионограммы наклонного зондирования ионосферы // Сборник докладов 12-ой Всероссийской конференции "Математические методы распознавания образов".- М.: МАКС Пресс, 2005. с. 344-346.

12. КолчевА.А., ЩирыйА.О. Измеритель сосредоточенных помех ДКМ диапазона на основе ЛЧМ-ионозонда // Сб. трудов научной сессии МИФИ-2006: В 16 томах-ISBN 5-7262-0633-9.-Т1.- М.: МИФИ, 2006.- с.248-249.

13. КолчевА.А., ШумаевВ.В., ЩирыйА.О. Экспериментальные данные о частостях эмпирических моделей многолучевости на среднеширотных KB радиолиниях // Сб. трудов научной сессии МИФИ-2006: В 16 томах. ISBN 5-7262-0633-9. - Т5. -М.: МИФИ, 2006.-с. 106-108.

14. КолчевА.А., ЩирыйА.О. Использование критерия обнаружения промахов при подавлении сосредоточенных по спектру помех // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2006, т. 13, в.4. - с. 654-655.

15. КолчевА.А., ЩирыйА.О. Режекция сосредоточенных по спектру помех при ЛЧМ зондировании ионосферы // Известия высших учебных заведений. Радиофизика.- 2006, T.XLIX, № 9.-с.751-759.

16. A.A. Kolchev, A.O. Shiriy. Rejection of spectrally lumped noise during chirp sounding of the ionosphere // Journal Radiophysics and Quantum Electronics (ISSN 0033-8443).- Vol. 49, №9/Sept., 2006. P.675-682.

17. ЩирыйА.О. Классификация экспериментальных данных в измерительной системе // Сб. трудов научной сессии МИФИ-2007: В 17 томах. ISBN 5-72620710-6. - Tl. -М.: МИФИ, 2007. - с. 198-199.

18. Пат. 2290756 РФ. Способ подавления сосредоточенных помех при приеме непрерывного линейно-частотно-модулированного сигнала / A.A. Колчев, А.О. Щирый\ Марийский гос. ун-т. №2005115593/09; Заявл. 23.05.2005; Опубл.2712.2006. Бюл.№ 36.

19. КолчевА.А., Шумаев В. В., ЩирыйА.О. Гибкоперестраиваемая методика измерения радиопомех // Технологии электромагнитной совместимости. 2007, № 1.— с. 50-55.

20. КолчевА.А., ШумаевВ.В., ЩирыйА.О. Наиболее вероятные модели многолучевости при распространении коротких волн на магистральных среднеширотных радиолиниях // Информационные технологии моделирования и управления. 2007, № 1 (35).- с. 70-76.

21. БрянцевВ.Ф., КолчевА.А., ЧерновА.Г., ШумаевВ.В., ЩирыйА.О. Разработка программного обеспечения комплекса зондирования ионосферы "Сириус" / ФГУП "НПП "Полет"". Нижний Новгород, 2006. - 18 с. - Деп. в ВИНИТИ1202.2007, № 124-В2007.

22. ЩирыйА.О. Разработка алгоритмов для повышения точности измерения и расширения возможностей традиционного применения наклонного ионозонда // Системы управления и информационные технологии-2007, №1.1(27).-с.202-204.

23. Колчев A.A., ЩирыйА.О. Восстановление частотной зависимости комплексного коэффициента отражения по данным наклонного J14M ионозонда // Оптика атмосферы и океана. 2007, № 7 (в печати).

24. Колчев A.A., ЩирыйА.О. Оценивание параметров сосредоточенных по спектру помех на выходе приемника J14M ионозонда // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. 2007, № 5 (в печати).

25. Черепкова Е. П., Чернышев О. В. Распространение радиоволн. М.: Радио и связь, 1984.-272 с.

26. Калинин А. К, Черепкова Е. JI. Распространение радиоволн и работа радиолиний. -М.: Связь, 1971.-440 с.

27. Erukhimov L. М., Uryadov V. P., Ivanov V. A. Pedersen mode ducting in a randomly stratified ionosphere // Waves in random media. 1997, V.7, № 4. - P. 531-544.

28. Долуханов M. П. Распространение радиоволн. M.: Связь, 1972. - 386с.

29. ДэвисК. Радиоволны в ионосфере / Под ред. A.A. Корчака; пер. с англ. М.: Мир, 1973.-502 с.

30. Хмельницкий Е. А. Оценка реальной помехозащищенности приема сигналов в ДКМ диапазоне. М.: Связь, 1975. - 232 с.

31. ФинкЛ.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов.радио, 1970. -325с.

32. Кеннеди Р. Каналы связи с замираниями и рассеянием. М.: Советское радио, 1973.-304 с.

33. Поляков П. Ф. Прием сигналов в многолучевых каналах. М.: Радио и связь, 1986.-248 с.

34. Стейн С., Джонс Дж. Принципы современной теории связи и их применение к передаче дискретных сообщений. М.: Связь, 1971. - 376 с.

35. КловскийД.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.

36. Искам В. Я., Шапцев В. А. Свойства распределения Накагами-Райса модели замираний сигналов // Радиотехника, 1985, т.40, № 1. - с.76-78.

37. Долуханов М. П. Флуктуационные процессы при распространении радиоволн. -М.: Связь, 1971.- 184 с.

38. Бахметьева Н. В., Шавин П. Б. Статистические характеристики сигналов KB диапазона при наклонном зондировании // Радиотехника, 1987, № 8. -С.49-52.

39. Всехсвятская И. С. Статистические свойства сигналов, отраженных от ионосферы. М.: Наука, 1973. - 136 с.

40. Думбрава 3. Ф., Горшкова Э. 3., Кияновский М. П., Машкова Е. А. Аппроксимация эмпирических распределений амплитуды декаметрового сигнала // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, вып. 80. М.: Наука, 1988.-С.164-168.

41. Кириллов H. Е. Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно изменяющимися параметрами. -М.: Связь, 1971.-256 с.

42. Зюко А. Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: Связьиздат, 1963.-320 с.

43. Price R., Green P. Е. A communication technique for multipath channels. Proc. IRE, 1958, v.46, № 3.

44. Bennet S. M. Electromagnetic wave direction finding using doppler techniques. Патент США № 3991418, Nov.9, 1976.

45. Арефьев Л. H., Березин Ю. В., Балинов В. В., Полищук С. Е. Новые возможности ионосферного канала связи при использовании метода селективного возбуждения характеристических волн // Радиотехника и электроника, 2000, № 1. -с.37-44.

46. Эфремидес Э., УизелтирДж.Э., БейкерД.Дж. Вопросы проектирования надежных мобильных радиосетей, использующих методы передачи и приема сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты // ТИИЭР, 1987, т.75, № 1.-е. 68-90.

47. Харкевич А. А. Теория информации. Опознавание образов. Избранные труды в трех томах. ТЛИ, М.: Наука, 1973. - 524 с.

48. Котельников В. А. Теория потенциальной помехоустойчивости. М.: Радио и связь, 1998.- 152 с.

49. Ред Э. Т. Схемотехника радиоприемников. Практическое пособие: Пер. с нем. -М.: Мир, 1989.- 152 с.

50. Поляков В. О реальной селективности КВ-приемников //Радио, 1981,№3.-с. 18-20.

51. Распространение по земному шару атмосферных помех и их характеристики. Отчет 322: Документы X Пленарной Ассамблеи МККР. Женева, 1963. М.: Связь, 1965.-80 с.

52. РемизовЛ. Т. Модели радиопомех естественного происхождения (обзор) // Радиотехника и электроника. 1981, №2, с.211-237.

53. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи / Сост. Д. Р. Ж. Уайт. Вып.1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи: Сокр. пер. с англ. / Под ред. А.И. Сапгира. М.: Сов. радио, 1977.-347 с.

54. Основы долгосрочного прогнозирования / Е. М. Жулина, Т. С. Керблай, Е. М. Ковалевская и др. М.: Наука, 1969. - 68 с.10в. Лютое С. А. Индустриальные помехи радиоприему и борьба с ними. М.: Госэнергоиздат, 1951.-237 с.

55. Челышев В. Д. Приемные радиоцентры. М.: Связь, 1975. - 264 с.

56. Бычков С. Г., Зеленков В. Е., Китайгородский А. М., Козин В. К, Козин И. Д., Лобанов Д. Ф. Автоматизированный контроль занятости радиоэфира // Электросвязь, 1998,№12.-с.29-30.

57. Измерение ширины полосы частот на контрольных станциях. Отчет 275-1 // Документы XI Пленарной Ассамблеи МККР: В 5-ти т., Осло, 1966. Пер. с англ. -М.: Связь, 1968.-т.З, с. 336-341.

58. ГОСТ Р 50016-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к ширине полосы радиочастот и внеполосным излучениям радиопередатчиков. Методы измерения и контроля. -М.: 1993. 53 с.

59. Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ). Нормы 19-02. Нормы на ширину полосы радиочастот и внеполосные излучения радиопередатчиков гражданского применения, 2002.

60. Егоров Е. И., ПавлюкА.П. Новый этап в нормировании и контроле ширины полосы частот и внеполосных излучений радиопередатчиков // Электросвязь, 2003, №3. с.24-27.

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

62. Колесник С. А. Уровень электромагнитного фона КВ диапазона: Автореф. канд. физ.-мат. наук / Томский госуд. университет. Томск, 1997.

63. Колесник А. Г., Колесник С. А., Нагорский П. М., Шинкевич Б. М. Радиотехнический комплекс диагностики и контроля параметров электромагнитного фона в канале Земля ионосфера // Ионосферные исследования, № 50. - Казань: Изд. КазГУ, 1997. - С. 244-252.

64. Автоматический контроль занятости радиочастотного спектра. Отчет 278-1 // Документы XI Пленарной Ассамблеи МККР: В 5-ти т., Осло, 1966. Пер. с англ. -М.: Связь, 1968.-Т.З, с. 349-355.

65. Промежуточный отчет по НИР "Радуга-А", 1997, в/ч 25871, вх. № 404.

66. Earl G. F., WardB. D. The frequency management system of the Jindalee over-the-horizon backscatter HF radar // Radio Science, 1987, V.22, №2, p.275-291.

67. Ионосферно-магнитная служба / Под. ред. С.И. Авдюшина, А.Д. Данилова. JL: Госкомгидромет, 1978. 274 с.

68. ProbstS. Е. The CURTS concept and current status of development // Signal (USA). -1967, V.22, №3.

69. Page D. E., Hidson W. D. The CHEC system towards automatic selection of optimum communication channels // Canadian Aeronautics and Space Journal. - 1967, September, P.303-306.

70. Иванов В. А., Рябова H. В., Урядов В. П., Шумаев В. В. Прогнозирование и экстраполяция параметров КВ радиоканала по данным наклонного зондирования ионосферы. Радиотехника, 1997, №7, с.28-30.

71. Иванов В. А., Рябова Н. В., Шумаев В. В. Частотное обеспечение КВ-радиосвязи на базе автоматизированного ЛЧМ-ионозонда // Проблемы дифракции и распространения радиоволн.-М.: МФТИ, 1995.-е. 110-121.

72. Иванов В. А., Шумаев В. В., Иванов Д. В. и др. Оперативное определение основных характеристик радиолиний и ключевых параметров частотных КВ радиоканалов // Проблемы радиосвязи: Сб. тр. X науч.-техн. конф. Н.Новгород, 1999.-е. 130-132.

73. Иванов В. А., Рябова Н. В., ШумаевВ. В. Основы радиотехнических систем ДКМ диапазона: Учеб. пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1998. - 204 с.

74. Альперт Я. JI. Распространение электромагнитных волн в ионосфере. М.: Наука, 1972.-563 с.

75. Погода Э. В. Ионосферный диагностический комплекс "Базис" и его модификация // Экспериментальные методы зондирования ионосферы. М.: 1981.-C.145-152.

76. Минуллин Р. Г., Шерстюков О. Н., Сапаев А. Л., Назаренко В. И. и др. Цифровой ионосферный комплекс "Циклон" // Ионосферные исследования, № 46. М.: 1989.-С.109-115.

77. Barry G. H., FenwickR. В. Extraterrestrial and Ionospheric Sounding with Synthesised Frequency Sweep//Hewlett Packard J. 1965, V.16. -P.8-12.

78. Barry G. H. A low power incidence ionosonde // IEEE Trans. Geosci. Electron. 1971. - GE-9(2). - P.86-89.

79. FenwickR. B. Oblique chirp-sounder the H.F. communications test set // Commun. News.- 1974. V.l 1.-P.32-33.

80. Flood W. A. Revised theory for partial reflection D-region measurements // J.Geophys. Res. 1968.- V.73. - №26. - P.5584-5598.

81. Иванов В. А., Фролов В. А., ШумаевВ. В. Зондирование ионосферы непрерывными JI4M сигналами // Изв. вузов. Радиофизика. 1986. - T.XXIX, №2. -С.235-237.

82. Barry Research Communications. AN/TRQ-35(v) Tactical frequency Management System. 1985.

83. Винницкий А. С. Очерки основ радиолокации при непрерывном излучении радиоволн. М.: Сов. радио, 1961.-495 с.

84. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы. -М.: Сов. радио, 1971.-224 с.

85. Poole A. W. V. Advanced sounding. The FMCW alternative // Radio Science, 1985, V.20, №6. P. 1609-1616.

86. Филипп H. Д., Блаунштейн H. LU., Ерухимов Л. M, Иванов В. А., Урядов В. П. Современные методы исследования динамических процессов в ионосфере. -Кишинев: Штиинца, 1991. 286 с.

87. Mason J., SclaterN. Over-the-horizon radars scan skies for FOBS. Electronic Design., 1967, v.15, №26, p.25-28.

88. Сколник M. Справочник no радиолокации: Пер. с англ. в 4-х т. - М.: Сов. радио, 1976-1978. - т. 1.Основы радиолокации / Под ред. К.Н. Трофимова, 1976.-454 с.

89. Теоретические основы радиолокации / Я.Д. Ширман, В.Н. Голиков, И.Н. Бусыгин и др., Под. ред. Я.Д. Ширмана. М. Сов.радио, 1970 - 559 с.

90. Haukins G. S., Winter D. F. Radar echoes from overdense meteor traijs under conditions of several diffusion. Proc. IRE, 1957, v.45, №9, p. 1290-1291.

91. Stuart W. D. Meteors.-Radar Cross Section Handbook, 1970, v.2, p.829-839.

92. Степапепко А. А. Подавление сосредоточенных помех при передаче дискретных сообщений сигналами с линейной частотной модуляцией // Радиотехника, 1978, T.33,№ll.-c.43-48.

93. Голъдберг А. П. Режекция комплекса сосредоточенных помех // Радиотехника, 1978, т.ЗЗ, №6. с.3-9.

94. Бернгардт О. К, Носов В. Е., Рудых Т. Ю. Способ подавления сосредоточенных помех в ЛЧМ-ионозонде // Материалы Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике. — Иркутск: ИСЗФ СО РАН, 1999. с.549-554.

95. HalpinT.F., Urkowitz Н., MarrouD.E. Propagation compensation by waveform predistortion // IEEE Int. RadarConf. New York, 1990, p.238-242.

96. Гуревич Б. А., Кокарев А. К., Хирьянов А. Т. Об адаптивном приеме сигналов в нестационарных инерционных каналах // Техника средств связи, Сер. Техн. радиосвязи, 1992, №5. с.59-79.

97. A.c. 1305880 СССР, МПК Н 04 В 3/46. Способ измерения характеристики группового времени замедления и амплитудно-частотной характеристики канала связи / А.Д. Зорьев (СССР). 4475118/24-09; Заявлено 08.08.88; Опубл. 07.10.90; Бюл. № 37. -4 е.; ил.

98. Бряпцев В. Ф., Ежов А. И., Красильникова Л. М, Тихонов Ю. Г. К методике измерений средних характеристик радиосигналов на трассах наклонного зондирования // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, Вып.67.-М., 1984. с.188-196.

99. Коршунов И. П., Матвеев Р. Ф. Об одном способе определения АЧХ регулярных многомодовых световодов // Радиотехника и электроника, 1983, т.28, №6. -с.1219-1222.

100. Бабкина Т. В., Григорьянц В. В., Смирнов В. Б. Частотные характеристики волоконных световодов // Радиотехника, 1982, №2. с.29-34.

101. А.с. 1305880 СССР, МПК Н 04 В 3/46. Способ контроля канала связи / Т.А. Золотухина, Крютченко Т.В. (СССР). 4481081/00-09; Заявлено 17.06.88; Опубл. 23.06.91; Бюл. № 23. - 2 е.; ил.

102. Nokagami М. Statistic Methods in Radio Wave Propagation. Pergamon Press, 1960.

103. Алимов В. А., ЕрухимовЛ. M. О распределениях флуктуаций КВ-сигналов // Изв. вузов. Радиофизика. 1973, т. 16. №10. - с. 1540-1551.

104. Алимов В. А., ЕрухимовЛ. М. К вопросу о глубоких замираниях KB сигналов // Изв. вузов. Радиофизика. 1975, т. 18. N7. -с.948-957.

105. ВовкВ.Я., Шумилов И. А. Измерение амплитудных характеристик многомодового сигнала при НЗ на субавроральной радиолинии // Тр. Аркт. и Антаркт. НИИ. -1991, №427. с. 131 -138.

106. Алимов В. А. О частотной корреляции флуктуаций радиоволн, отраженных от ионосферы //Геомагнетизм и аэрономия, 1972, т. 12. №3. -с.548-551.

107. Гайлит Т. А., Гусев В. Д., ЕрухимовЛ. М. и др. О спектре фазовых флуктуаций при зондировании ионосферы // Изв. вузов. Радиофизика, 1983, т.26, №7. с.798-801.

108. Бичуч Е. И., Кольцов В. В. Использование амплитудно-частотных характеристик отраженных сигналов для диагностики области Е ионосферы // Ионосферное распространение радиоволн. М.,1989, с.72-76.

109. Бичуч Е. И., Кольцов В. В. Определение частоты столкновений по амплитудно-частотным характеристикам вертикального зондирования // Геомагнетизм и аэрономия, 1985, т.25, №2. с.315-317.

110. ПО. Михайлов С. Я. Моделирование отклика анализатора спектров вертикального ЛЧМ-ионозонда и восстановление передаточной функции в области полупрозрачности Е-слоя ионосферы // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 44, 2001, №8, с.-641-652.

111. Куницин В. Е., Усачев А. Б. Амплитудно- и фазочастотные характеристики вертикального радиозондирования магнитоактивной ионосферы // Радиотехника. 1991,№ 1.-е. 8-10.

112. Rand Timothy Н., Yeh. К. С. Transfer functions and pulse distortion for an ionospheric reflection channel with embedded random irregularities // Radio science. 1991, V.26, № l.-P. 1-14.

113. ПЗ.Барабашев Б. Г., Вертоградов Г. Г. Динамическая адаптивная структурно-физическая модель ионосферного радиоканала // Математическое моделирование. 1996, Т. 8, № 2. - с. 3-18.

114. МА.Анишин М. М. Моделирование и исследование полей декаметровых волн: Автореф. канд. техн. наук. / РГУ. Ростов-на-Дону, 2003. - 22 с.

115. Черепкова Е. Л. Оценка методов расчета напряженности поля па коротких волнах // Электросвязь, 1959, №10. с.23-29.

116. Документы XI Пленарной Ассамблеи МККР: В 5-ти т., Осло, 1966. Пер. с англ. -М.: Связь, 1968.

117. Куркин В. И., Орлов И. И., Попов В. Н. Метод нормальных волн в проблеме коротковолновой радиосвязи. М.: Наука, 1981. - 124 с.

118. Куркин В. И. Моделирование, диагностика и прогнозирование характеристик КВ сигналов на основе метода нормальных волн: Дис. . докт. физ.-мат. наук / ИСЗФ СО РАН. Иркутск, 1999.

119. Немировский А. С. Борьба с замираниями при передаче аналоговых сигналов. -М.: Радио и связь, 1984. 208с.

120. Лапин А. В. Моделирование дисперсионных искажений широкополосных сигналов: Дис. канд физ.-мат. наук. /МФТИ. -М., 1994.

121. ХЪЪ.ЕршовЛ. А., Коренной А. В., Шелковников М. А. Марковская модель декаметрового канала связи // Радиотехника, 1998, №3. с.57-60.

122. Брайнина И. С. О пропускной способности двухлучевого КВ канала с медленными замираниями // Радиотехника, 1969, №4. с.92-94.

123. Вологдин А. Г. Исследование эргодичности многомодовых КВ сигналов в ионосфере // Радиотехника, 1991, №6. с.70-73.

124. Вологдин А. Г., Смородинов В. А. Экспериментальное исследование поля двухмодового ионосферного сигнала // Радиотехника, 1986, №8. с.77-79.

125. Вологдин А. Г., Осокина Е. Р., Смородинов В. А. Стохастические свойства двухмодовых ионосферных сигналов // Радиотехника, 1988, №10. с.35-37.

126. Вологдин А. Г. Алгоритм анализа парциальных элементов многомодового радиосигнала в ионосфере // Радиотехника, 1996, №8. с.25-27.

127. Вологдин А. Г. Экспериментальный анализ параметров двухмодовых коротковолновых сигналов в ионосфере // Радиотехника, 1997, №6, с. 18-21.

128. Терехов Л. С., Шанцев В. А. Повышение точности радиозондирования ионосферы. Новосибирск: Изд. СО РАН, 1997. - 131с.

129. КолчевА. А. Исследование ионосферных каналов распространения ДКМВ для сигналов с расширенным спектром: Дис. . канд. физ.-мат. наук / КГУ. Казань, 1996.

130. ИвановВ. А., КолчевА. А., ШумаевВ. В. Аппаратно-программный комплекс для определения передаточной функции широкополосного КВ радиоканала // Проблемы дифракции и распространения волн: Межвед. сб. - М.: МФТИ, 1995. -с.103-109.

131. Иванов В. А., Шумаев В. В., КолчевА. А., Батухтин В. И. Адаптация АХЧ и ФЧХ КВ-радиоканала к дисперсному рассогласованию СРС в ионосфере // Проблемы радиосвязи: Сб. тр. X науч.-техн. конф. Н.Новгород, 1999. - с. 133-136.

132. Айвазян С. А., ЕнюковИ.С., МешалкынЛ.Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. М.: Финансы и статистика, 1983.-471с.

133. Калиткин Н. Н. Численные методы. М.: Наука, 1978.

134. Новицкий П. В., ЗографИ.А. Оценка погрешностей результатов измерений. -Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. 304 с.

135. Гинзбург В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967.-684с.

136. Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я. Волновые явления в ионосфере и космической плазме. М.: Наука, 1986. - 392 с.

137. Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн / Под ред. Кияновского М. П.- М.: Наука, 1971. 311 с.

138. Бакалов В. П., Воробиенко П. П., КрукБ.И. Теория электрических цепей: Учебник для вузов; под ред. В.П. Бакалова. М.: Радио и связь, 1998.- 444с.

139. БендатДж., ПирсолА. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. -540 с.

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

141. Колосов М.А., Арманд H.A., Яковлев О.И. Распространение радиоволн при космической связи. -М.: Связь, 1969. 155с.

142. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 1980.-304 с.

143. Иванов В. А., КолчевА. А., Шумаев В. В. Определение передаточной функции широкополосного КВ радиоканала для отдельных мод распространения //

144. Проблемы дифракции и распространение волн: Межвед. сб. М.: МФТИ, 1995. -с. 122-131.

145. Бахвалов Н. С. Численные методы. М.: Наука, 1975. - 632 с.

146. Вайнштейн Л. А., ВакмапД. Е. Разделение частот в теории колебаний и волн. -М.: Наука, 1983.-288 с.

147. ВакманД. Е. Сложные сигналы и принцип неопределенности в радиолокации. -М.: Сов. Радио, 1965.-304 с.

148. Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.-584 с.211 .КейС.М., Марпл-мл. С. Л. Современные методы спектрального анализа // ТИИЭР, 1981, т.69, № 11. с. 5-51.

149. Егошин А. Б. Автоматизированная система адаптивной обработки сигналов со сверхбольшой базой для радиозондирования ионосферных радиолиний: Дис. . канд. техн. наук / МарГТУ. Йошкар-Ола, 2003.

150. ЕгошинА. Б., РябоваН. В. Автоматическое обнаружение сигнала на выходе системы сжатия ЛЧМ ионозонда // Труды IX Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" 11Ь>ГС'2003. Т.2. -Воронеж: ВНИИС, 2003.-е. 940-951.

151. Егошин А. Б., Иванов В. А., Колчев А. А., ШумаевВ. В. Методы обработки и интерпретации ионограмм наклонного ЛЧМ-зондирования // Распространение радиоволн: Тез. докл. XIX Всерос. науч. конф. Казань, 1999. - с. 118-119.

152. Галкин И. А. Программное обеспечение системы автоматической обработкиионограмм вертикального зондирования. I. Первичная обработка ионограммы. -Препринт СибИЗМИР СО АН СССР, № 20-87. Иркутск, 1987. - 17 с.

153. Галкин И. А. Программное обеспечение системы автоматической обработки ионограмм вертикального зондирования. II. Интерпретация высотно-частотной характеристики.-Препр. СибИЗМИР СО АН СССР № 22-88.-Иркутск,1988.- 13с.

154. Грозов В. П., Носов В. Е., Ососков Г. А. Вопросы обработки изображений применительно к задачам автоматической обработки ионограмм // Оптика атмосферы и океана, том 11, 1998, № 05. с.543-546.

155. Зыков Е. Ю., Мшуллин Р. Г., Шерстюков О. Н., АкчуринА.Д. Автоматическая обработка ионограмм в ионосферном комплексе "Циклон 10" // Ионосферные исследования, №50. - Казань: Изд. КазГУ, 1997 - с.232-243.

156. Зазнобина Е. Г., Ососков Г. А. Применение нейронных сетей в анализе данных вертикального зондирования ионосферы. Препринт PI0-93-404, Дубна, ОИЯИ, 1993.- 10 с.

157. Piggot W. R., Rawer К. URSI hand book of ionogram interpretation and reducion. World Data Centre A. Rep. UAG-23A. Boulder, 1978, 206 p.

158. Агарьшев А. И. Метод расчета максимальных наблюдаемых частот при двухскачковом распространении декаметровых радиоволн // Радиотехника, 1985, №4. с. 67-70.

159. Чернышев О. В., Васильев Т. Н. Прогноз максимальных применимых частот (W = 10, 50, 100, 150).-М.: Наука, 1973.

160. Прогнозирование состояния КВ-радиоканала на протяженных трассах путем математического моделирования ионограмм НЗ: Отчет о НИР. Часть I / Мособлсовет ВОИР; рук. Ю.Н. Черкашин, И.В. Крашенинников. М.,1990. - 27 с.

161. Крашенинников И. В., Егоров И. Б., Коломийцев О. П., Черкашин Ю. Н. Погрешности прогнозирования ионосферного прохождения радиоволн на основе глобальной ионосферной модели // Геомагнетизм и аэрономия, т.44, №2, 2004. -с.221-226.

162. Коен М. А. Моделирование ионосферы в прикладных задачах геофизики. -Иркутск, 1983.-278 с.

163. Данилкин Н. П., Мальцева О. А. Ионосферные радиоволны. Ростов-на-Дону: РГУ, 1977.- 176 с.

164. Ионосфера Земли. Модель глобального распределения концентрации, температуры и эффективной частоты соударений электронов. 4.2. Таблица параметров. ГОСТ 25645, 146-89 СССР.

165. Rawer К. International Reference Ionosphere Report UAG-82, WDC-A for STP, Boulder, USA, 1981,247 p.

166. Справочная модель распределения концентрации температуры и эффективной частоты соударений электронов в ионосфере на высотах ниже 200 км / Под ред. Часовитина Ю. К. Обнинск: ИЭМ, 1983. - 133с.

167. Безпрозванная Ф. С., Широчков Ф. В., Щука Т. Е. Эмпирические модели электронной концентрации в полярной ионосфере при различных гелиогеофизических условиях // В кн: Прогнозирование ионосферы и условий распространения радиоволн. М., 1985. - с. 29-39.

168. Хмельницкий Е. А. Запаздывание между сигналами отдельных лучей на линиях KB радиосвязи // Электросвязь, 1981, №4. с.26-30.

169. Фикс Я. А. Об искажениях сигнала, обусловленных многолучевым характером механизма рассеяния в ионосфере // Электросвязь, 1964, №10. с.7-16.

170. Богута H. М., Иванов В. А., Нога Ю. В., Терехов С. А., Урядов В. П., Шумаев В. В. Использование JI4M ионозонда в адаптивной системе KB радиосвязи // Радиотехника, 1993, №4. -с.77-79.

171. Чернов А. Г. Программируемый синтезатор непрерывного JI4M сигнала с заданным уровнем шумов для диагностики KB радиолиний: Дис. . канд. техн. наук / КГТУ. - Казань, 2000.

172. Shereil W. M., Green Т. С., Martin P. E. Interferometric direction finding on an FM-CW ionosonde // Radio Sei. 1972,Vol.7, N2. - P.251-256.

173. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. 2-е изд. / Пер. с англ. М.: Издательство Бином, СПб.: Невский диалект, 1998. - 560 с.

174. Таненбаум Э. Современные операционные системы. СПб.:Питер,2002. - 1040 с.

175. Голъденберг JI. М., Матюшкин Б. Д., Поляк M. Н. Цифровая обработка сигналов. 2-изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990. - 256 с.

176. Чайлдерс Д. Дж, СкиннерД. П., Кемерейт Р. Ч. Кепстр и его применение при обработке данных. Обзор // ТИИЭР, 1977, т.65, №10. с. 5-23.

177. Дробжев В. И, Куделин Г. М., Нургожин Б. И. и др. Волновые возмущения в ионосфере. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1975. - 179 с.