автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка метода повышения достоверности и оперативности передачи данных системами телеконтроля и телеуправления магистральных газопроводов

На правах рукописи

Пустовалов Олег Валентинович

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ И ОПЕРАТИВНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СИСТЕМАМИ ТЕЛЕКОНТРОЛЯ И ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Специальность: 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук

□031704Э7

и - ...

г. Нижний Новгород, 2008 г.

003170497

Работа выполнена в ФГУП «ФНПЦ Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е.Седакова».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор И.Я.Орлов

Доктор физико-математических наук, профессор В.И. Есипенко. Кандидат технических наук, доцент С.А. Самойлов

Ведущая организация: ОАО «Гипрогазцентр»

Защита состоится « 2008г. в (Нчасов на заседании

диссертационного Совета Д212.025.04 Владимирского государственного университета по адресу: 600000, г.Владимир, ул. Горького, д.87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вл.ГУ.

Автореферат разослан « Х^7» 2008г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

А.Г.Самойлов

Актуальность проблемы

Добыча газа и его протяженная транспортировка по трубопроводам объективно сопряжена с техно! енными опасностями. Максимально снизить уровень рисков призвано надежное и оперативное управление процессом эксплуатации таких объектов, обеспеченное эффективными средствами телеконтроля и телеуправления Существующие комплексы телеконтроля и телеуправления (КТК и ТУ) во многом решают эти задачи. Однако у безопасности нет верхней границы. Поэтому поиски путей повышения эффективности КТК и ТУ магистральных газопроводов остаются актуальными.

Современные информационные технологии способны обеспечить требуемую надежность управления в КТК и ТУ, если будет выполнено условие - высокая достоверность и оперативность информации при ее передаче по каналам связи между подсистемами комплекса.

При разработке перспективных комплексов телеуправления возникает необходимость искать новые возможности в решении трех традиционных проблем, точность телеизмерений, надежность телеконтроля, оперативность телеуправления.

Эффективный телеконтроль зависит от способа передачи информации и связан с зашитой приемника от помех различного происхождения, поскольку они могут маскировать или искажать сигнал предаварийной ситуации, а также формировать сигналы ложной тревоги.

Сигналы телеуправления, имеющие, как правило, нерегулярный эпизодический характер, передаются по каналу наряду с другими сигналами. При этом их передача, особенно сигналов тревоги, должна осуществляться приоритетным трафиком, обеспечивающим минимальные временные задержки команд.

С учетом этих обстоятельств в данной работе исследуются возможности повышения эффективности КТУ в условиях действия помех при заданных

ограничениях на скорость передачи информации, полосу занимаемых частот, количество используемых каналов и мощность сигналов, что особенно актуально при использовании эффективных каналов передачи информации.

Цели и задачи работы

Целью работы является разработка технических решений, способствующих повышению эффективности комплексов телеуправления и контроля для обеспечения надежного и оперативного управления процессами транспортировки газа магистральными газопроводами.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Проведен анализ погрешностей телеизмерений при использовании цифрового канала передачи информации в условиях действия шума;

2. Разработан и исследован способ битового кодирования для цифровых каналов телеметрии и варианты его технической реализации;

3. Обоснована возможность повышения точности телеизмерений и снижения вероятности ложной тревоги в каналах телеконтроля за счет внедрения битового кодирования в комплексах телеметрии;

4. Разработана методика прогнозирования длительности задержки команд в каналах телеуправления, необходимая для выбора рациональной структуры информационной сети в комплексе телеуправления и контроля.

Методы исследования Методы статистической теории связи; методы теории массового обслуживания, методы системного анализа; методы метрологии.

Научная новизна

1. Разработана методика оценки погрешности передачи измерительных данных цифровыми каналами телеметрии.

2. Предложен способ битового кодирования в цифровых каналах телеметрии и телеконтроля и обоснована система сигналов для технической реализации битового кодирования

3. Проведена оценка характеристик ложной тревоги и пропуска сигнала в телеметрическом канале с битовым кодированием.

4 Получены аналитические выражения для оценки длительности задержки сообщений в каналах коллективного пользования комплекса телеуправления.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Исследование особенностей цифровых каналов телеметрии позволило оценить погрешность передачи измерительной информации и выявить факторы ее определяющие.

2. Для снижения погрешностей передачи данных в каналах цифровой телеметрии предложен способ битового кодирования сообщений, что повышает надежность телеконтроля за счет существенного снижения вероятностей ложной тревоги и пропуска аварийных сигналов.

3 Результаты исследования длительностей задержек сообщений (команд) позволяют осуществить выбор архитектуры сети и регламента работы с целью повышения оперативности телеуправления и снижения вероятности пропуска аварийных сигналов.

Вклад автора

Лично автором выполнены следующие исследования.

• исследовал механизм возникновения ошибок при передаче телеметрических данных;

• получил аналитические выражения для оценки погрешности измерений при цифровой телеметрии;

• обосновал способ битового кодирования телеметрических сигналов,

• определил вероятности пропуска сигнала и ложной тревоги в каналах цифровой телеметрии;

• оценил длительность задержек сообщений в различных сетевых структурах как при наличии приоритетов у пользователей, так и при их отсутствии.

Апробация результатов работы и публикация По результатам работы опубликовано три статьи в рецензируемых центральных журналах, опубликованы материалы пяти докладов в трудах конференций, получен патент РФ на полезную модель.

Материалы диссертации докладывались на 13-ой Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (г.Нижний Новгород, 2005 г.), на международной конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (г Владимир, 2007г.), на международной конференции «Радиолокация, навигация, связь» (г.Воронеж, 2008г.) и на IX научной конференции по радиофизике (ННГУ, г.Нижний Новгород, 2005г.). На защиту выносится:

1. Способ битового кодирования сигналов в телеметрических каналах и система сигналов для его реализации.

2. Характеристики ложной тревоги и пропуска сигнала в телеметрическом канале с битовым кодированием.

3. Математическая модель канала коллективного пользования комплекса телеуправления как источника задержек сообщений о предаварийных ситуациях.

4. Методика прогнозирования задержек сообщений в каналах комплекса телеуправления объектами магистральных газопроводов.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи работы, определены научная новизна и практическая ценность результатов, приведены сведения об апробации работы, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе оценено влияние ошибок демодуляции цифрового телеметрического сигнала, вызванных воздействием на приемник аддитивного белого нормального шума. Показано, что при передаче битовой

информации кроме факта возникновения ошибки, актуальна оценка ее величины. Так, если при передаче двоичного сообщения от, из-за поражения

помехой э-го разряда шсла от,, где Я = 1, к , к - значность двоичного сода, принято от, то модуль возникшей ошибки однозначно зависит от номера ошибочного разряда и равен

А, =24

(1)

Это вызывает погрешность измерения числа от, равную:

(2)

где й=кМ - динамический диапазон изменения измеряемого параметра, А -шаг квантования, М- число уровней квантования.

Появления ошибок Д являются случайными событиями. Для статистического описания их проанализирован характер смещения ошибочных значений т} относительно истинных при возникновении

ошибочной инверсии символов 1—>0 или 0-»1 в ¿-том разряде (= 1, к ). На рис.1 представлена схема смещения от, в tnJ при ошибке в старшем

разряде (у=А). Стрелки указывают направление смещения и знак ошибок. | _ +А* * _

1еЗГГТТТ"1~ТЛЖ311 I I I 1=В5*л/ т Л__М2_I

т} I---1 щ

-А*

Рис.1

Учитывая, что смещенное значение т} появляется с вероятностью истинного значения Р, (при условии, что помеха поразила ¿-разряд), определено распределение вероятностей ошибки Р} при приеме от, (рис. 2)

Как видно из рис.2, модуль ошибки

м

К1=

1

мп

Рис 2

М

Аналогично путем анализа смещения т, относительно т, найдено распределение вероятностей ошибочных значений /яу при поражении разряда .г=Ы. Смещение т] при показано на рис.3.

-Лы ЗМ/4

Рис 3

Распределение вероятностей ошибки с учетом смещения ошибочных значений т] при поражении символа в разряде приведено на рис 4.

М/4

М12

ЗА//4

Рис.4

Закономерности смещений ту за счет ошибки в младших разрядах приведены на рис 5

а) з=3 Ь)*=2

+Дз

+Д2 +д2

1-У г

У

С' 1 (П> <Г~Ъ <Г~В >

1 4 Ь Ь |Г8 " Уг^ Х^.^Г^ '

-Аз -Д2 -А г

Рис.5

Результаты анализа величины и знака битовых ошибок, возникающих при поражении л-го разряда ( 5 = 1, & ) приведены на рис.6.

а Л4

и /2

-М /8"

-М /4 '

-А/ /2

д.

д. I

=ь=ь

а. 1

А» .

Д.

Рис.6

Откуда следует, что при статистическом усреднении суммарная ошибка дает нулевое среднее значение.

Рассматривая совокупность ошибок, вызванных поражением помехами

каждого ¿-го разряда (£ = 1 ,к ) как композицию случайных потоков с индивидуальными статистиками, наГ гена суммарная интенсивность потока ошибок при приеме:

*=1

С учетом (1) получаем

где Р, - вероятность поражений помехой 5-го разряда. Откуда с учетом (2) следует:

Эффективность механизма защиты от помех в старших разрядах безызбыточного кода демонстрируется графиком снижения погрешности измерения от числа защищенных старших битов (рис.7).

Из рис. 7 следует вывод о целесообразности построения канала передачи цифровой телеметрической информации таким образом, чтобы в максимальной степени обеспечить защиту от помех старших по иерархии разрядов натурального кода.

Определены вероятности пропуска сигнала и ложной тревоги в цифровом канале телеконтроля. Показано, что вероятности ложной тревоги и пропуска сигналов определяются, прежде всего, ошибками в старших разрядах кодовых комбинаций

Во второй главе предложены и исследованы различные варианты канала цифровой телеметрии, в которых реализуются идея битового

кодирования. Она заключается в том, что повышение помехозащищенности

радиоприема достигается за счет выделения дополнительного частотно-временного ресурса для передачи старших по иерархии битов числового сообщения. Увеличение базы битовых сигналов приводит к снижению вероятности ошибок демодуляции соответствующего бита. Это снижает погрешность телеизмерений, а также уменьшает вероятность ложной тревоги при телеконтроле.

Предложен следующий механизм использования информационной избыточности:

a) назначается величина избыточности п>к,

b) производится распределение ее с приоритетами старших битов к-значного исходного кода,

c) если выделенная последовательность используется для создания кода (передача 1 и 0), то информационная избыточность используется для уменьшения ошибок при декодировании символа в данном разряде (бите);

(1) если последовательность Ь, импульсов используется для реализации взаимнокорреляционного метода приема сообщений 1 и 0, то информационная избыточность преобразуется в повышенную энергию сигнала на фоне шума, что также снижает вероятность ошибки.

Вывод, вытекающий из проведенного анализа, заключается в том, что существует возможность целевым образом перераспределять информационную избыточность корректирующего кода для уменьшения вероятности наиболее опасных ошибок. Такая возможность особенно интересна при передаче по цифровому каналу с помехами сигналов, несущих числовую информацию, например, в радиотелеметрии.

В качестве битовых сигналов старших разрядов предложено использовать пары противоположных двоичных псевдослучайных последовательностей (ПСП) большей сложности, чем для младших разрядов. Это при прочих равных условиях обеспечивает максимально возможное качество приема.

На рис 8 (а, в, с) - битовые сигналы в виде ПСП с числом элементов N=2,3,4.

5<к(') _Sm(t)___ SM(t)

J=b> П_Р - П_П_1 J"1- I_ri_ia lTLP

Suit) ^3«) 5M(f)

а) младший бит в) с) старший бит

Рис.8

В них число элементов N уменьшается с уменьшением номера бита Для приема битовых сигналов можно использовать оптимальную по Котельникову структуру приемника, осуществляющую процедуру когерентного приема с когерентным накоплением

Вероятность ошибочных решений Рт, при оптимальном приеме So(f) и Si(f) в условиях действия шума описывается выражением

где

Ф(х) - интеграл вероятности. При л/й2(1-г) > 3 приближенная

оценка Р„ш находится в виде*

Р,

OUI

Снижение вероятности битовых ошибок может быть достигнуто за счет использования при передаче каждого бита информации сигналов S0n(0 и SiN (t) с базой N> 1 и следующими свойствами.

- структура - двоичные последовательности из N знакопеременных импульсов (рис 8);

- противоположность сигналов - SlN(t)= -S0f{ (/);

- длительность - Tjf=NT\;

- энергия - Qtf=NQ{\

- скорость передачи кода - R=R\/N,

- коэффициент взаимной корреляции -

Оптимальная схема приема сигналов S^t) и Son (0 приведена на рис.9. В ней реализован когерентный прием с когерентным накоплением. Она отличается от структуры, оптимальной по Котельникову, тем, что в ней присутствуют генераторы сигналов-копий Sojv(0 и Sw (t) длительностью NT\ Интервалы накопления в интеграторах также равны NT\, те. время накопления зависит от длительности ПСП. Чем старше разряд, тем больше время интегрирования.

г =

^ о

2 2

- отношение сигнал/шум на выходах накопителей - hp = Nh\

Синхр. имп.

Рис.9

Вычисление вероятности битовых ошибок Рошы производится аналогично:

р0Ш=\-ф{кхЛм).

Используя асимптотическое представление интеграла вероятностей, получаем

р 1 1П-0,43Л^2

В таблице приведены сравнительные данные по качеству приема битовых сигналов при различной скорости передачи Л и числа элементов N.

Таблица

^Осорость передачи Я=0,5Л,

Й? дБ ЛИ 7=0 N=1 г=-1 ЛГ= 2 г=-2

10 Роит»3-Ю"4 Рж-4-10* Ю"12

20 Л^Ю"43

N=1

Как видно из таблицы применение противоположных битовых сигналов при N>2 у старших разрядов может обеспечить высокую помехоустойчивость передачи данных и отличается простотой технической реализации.

На рис 10 представлена функциональная схема приемника для обработки сигнала 11вх(0 с битовой модуляцией. Здесь: П(, П2 ... П,- приемные каналы 1-го, 2-го, к-го разрядов, соответственно; ВКК -восстановитель кодовой комбинации; С -синхронизатор; к - число битов в кодовой комбинации.

Рис.10.

Импульсы синхронизации ис@) синхронизируют работу приемного устройства в моменты времени ^ 11, .. ^ (рис.11) Каждый бит кодовой комбинации обрабатывается в своем приемном канале, построенном по схеме рис. 9.

140

N=2 N=3

N=4

Ы=к

Ус

13

[4

Рис. 11.

В третьей главе предлагается методика прогнозирования задержек сообщений в сети передачи данных. Известно, что разнообразные функции каналов телеуправления (КТУ) реализуются через интенсивный информационный обмен между подсистемами В этом отношении КТУ можно рассматривать как сеть передачи данных (СПД), состоящую по необходимости из множества каналов коллективного пользования. СПД должна соответствовать требованиям по достоверности передачи информации, по надежности и быстродействию. В третьей главе впервые обсуждается вопрос о временных задержках сообщений, передаваемых по каналам коллективного пользования, а также необходимость и возможность прогнозирования длительностей таких задержек, в количественной форме оценивающего степень быстродействия канала.

При математической формулировке задачи прогнозирования длительностей задержек сообщения, циркулирующих в СПД, использован принцип декомпозиции сложной системы на множество более простых подсистем, широко применяемый в системном анализе. Для описания

потоков случайных сообщений от различных источников использована модель пуассоновского потока импульсов со случайной длительностью, распределенной по показательному закону. Возникновение задержек сообщений от различных источников при прохождении через канал коллективного пользования интерпретировано как время пребывания заявки в системе массового обслуживания (СМО). При этом использованы две модели СМО - открытая, для описания транслирующего канала коллективного пользования, и закрытая, для описания связи источника сообщения с каналом.

Узлы сети, выполняющие функции коммутации и маршрутизации, последовательно соединены между собой каналами коллективного пользования, которые и являются причинами задержек сообщений. Поскольку СПД имеет безызбыточную топологию, то связь между любой парой пользователей осуществляется по единственному маршруту. Для каждого маршрута г методами теории массового обслуживания находится

средняя длительность задержки сообщения . Определив вероятность

маршрута Рп можно оценить среднюю задержку ©с для сети. Описанная в работе методика предполагает априорное исследование статистических характеристик и параметров потоков сообщений, матрицы передачи СПД

, где 1-, ] Ф ]', к — общее число пользователей сети, щ -

величина, выражающая предпочтение /-пользователя у'-пользователю перед всеми остальными и фиксирующая относительную частость связи между ними.

Можно показать, что, если структура СПД обладает топологической избыточностью, то при прочих равных условиях средняя задержка в сети будет меньше. Это обстоятельство оправдывает сделанный выбор структуры сети, поскольку оценивает наихудший случай. Вычисленные в работе средние

задержки для сетей ранга Я0 и Л, (рис. 12, 13), демонстрирует

возможность оценки задержек в СПД конкретной конфигурации (на рис. 12, 13 т - число пользователей, !Р- загрузка сети).

В приложениях, в частности, при оценке задержки сигналов телеуправления целесообразно использовать применение льготного трафика для обслуживания отдельных важных пользователей и специальных аварийных сигналов. В этом случае окажутся полезными результаты оценки задержек сообщений в сети, где есть приоритетные пользователи.

В приложении 1 приведен пример информационного обмена в серийном комплексе УНК ТМ.

В приложении 2 приведены акты внедрения и использования результатов диссертации.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

1. Показано, что целесообразно построение канала передачи цифровой телеметрической информации таким образом, чтобы в максимальной степени обеспечить защиту от помех старших по иерархии разрядов натурального кода.

2 Показано, что существует возможность целевым образом перераспределять информационную избыточность корректирующего кода для уменьшения вероятности наиболее опасных ошибок. Предложен и исследован способ битового кодирования, реализующий эту возможность.

3. Анализ, проведенный в рамках диссертации, показал, что вероятности ложной тревоги и пропуска сигнала тревоги определяются, прежде всего, битовыми ошибками в старших разрядах исходного кода.

4. Битовое кодирование использует корректирующий блочный код. Каждая комбинация такого кода представляет собой структуру, составленную из кодовых комбинаций индивидуальных кодов для каждого разряда исходного кода.

5. Математическими методами теории массового обслуживания получены оценки задержки сообщений в сегментах сети различного ранга. В качестве базовой выбрана симметричная древовидная структура сети, что позволило получить общее решение для сети в целом. Показано, что такая структура при статистической идентичности пользователей является оптимальной по критерию минимума максимальной нагрузки на каналы.

6. Исследовано влияние на длительность задержек числа каналов между узлами сети и режимов их работы (полудуплексный или дуплексный). Показано, что без прогнозирования задержек представляется некорректной нормировка качественных показателей канала связи.

Список публикаций по теме диссертации

1 .Пустовалов, О.В. Исследование задержек сообщений в локальных сетях передачи данных / О.В.Ш/стовалов, А.А.Силин, A.B. Силин // Вестник ИНГУ Сер. радиофизика. - 2004. - Вып. 1 (2). - С. 119-126.

2. Пустовалов, О.В. Эффективность кодирования битовых сигналов / О.В.Пустовалов, А.В Силин // Вестник ННГУ. Сер. радиофизика. Вып 1 (2) Вестник ННГУ. Сер. радиофизика. - 2006. - Вып. 1 (4). - С. 97-102.

Ъ.Орлов, И Я Модель массового обслуживания для канала коллективного пользования / И.Я.Орлов, О.В. Пустовалов // Материала 15-ой Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве». -Н.Новгород, 2005. - С. 1-2.

4 .Пустовалов, О.В Возможности числового кодирования в радиотелеметрии / О.В.Пустовалов, A.B. Силин // Труды 9 научной конференции по радиофизике, ННГУ, 2005. - С.308-309.

5.Пустовалов, О.В. О пропускной способности канала коллективного пользования / О.В. Пустовалов // Труды 9 научной конференции по радиофизике, ННГУ, 2005. - С. 122-123.

6. Комплекс телемеханики. Патент на полезную модель №69655 от 15.08 2007. / В Е.Костюков, В.НЛотов, В.ССутугин, В.С.Васильев, О.В. Пустовалов // Per. №2007131150 от 15 08.2007.

7 .Орлов, И Я Помехоустойчивость радиоприема в системе цифровой телеметрии / И.Я.Орлов, О В Пустовалов, A.B. Силин // Вестник ННГУ. -2007.-№7.-С 79-83.

8. Орлов, И Я. Оптимизация числового кода / И Я.Орлов, О.В.Пустовапов, AB Силин // Материалы седьмой международной конф. «Перспективные технологии в средствах передачи информации»». - Владимир. 10-12 окт. 2007.-С. 154-156.

9. Орлов, И Я Сравнение альтернативных подходов к защите от помех цифровых каналов / И.Я.Орлов, О.В Пустовалов, А В. Силин // Труды 14 международной конф. «Радиолокация, навигация, связь». - Воронеж. 15-17 апр. 2008.-Т1.-С. 178-185.

10. Орлов, ИЯ. Передача сигналов с битовой модуляцией как альтернатива корректирующим кодам / И.Я.Орлов, О.В Пустовалов, А В. Силин // Физика волновых процессов и радиотехнические системы (в печати).

Введение.

1. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ.

1.1. Структуры телеметрических каналов.

1.2. Анализ погрешности телеизмерений с время-импульсной модуляцией.

1.3. Анализ погрешностей при цифровой передаче числовых данных.

1.4. Ложная тревога и пропуск сигнала тревоги в цифровом канале телеконтроля.

1.5. Выводы.

2. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИЗБЫТОЧНОСТИ

ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ЧИСЛОВЫХ ДАННЫХ.

2.1. Избыточность сигнала и ее формы.

2.2. Возможность технической реализации битового кодирования.

2.3. Выбор структуры сигналов.

2.4. Передача сигналов с битовой модуляцией как альтернатива корректирующим кодам.

2.5. Выводы.

3. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАДЕРЖЕК СООБЩЕНИЙ В

СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.

3.1. Выбор модели сети передачи данных.

3.2. Анализ задержек сообщений в сети рангаЯо.

3.2.1. Модель простейшей сети.

3.2.2. Оценка задерэ/ски сообщений.

3.2.3. Зависимость задерлски от дисциплины обслуживания.

3.3. Сеть Яо с различающимися пользователями.

3.4. Иерархически организованные сети.

3.4.1. Сеть ранга Я/. Оценка задержки сообщений.

3.4.2. Сеть ранга Як.

3.4.3. Оценка задержек в открытой системе массового обслуживания. юб

3.4.4. Оценка задержек в сети Як.

3.5. Выводы.

Актуальность проблемы

Добыча газа и протяженная транспортировка по трубопроводам объективно сопряжена с техногенными опасностями. Максимально снизить уровень рисков призвано надежное и оперативное управление процессом эксплуатации таких объектов, обеспеченное эффективными средствами телеконтроля и телеуправления. Существующие комплексы телеконтроля и телеуправления (КТК и ТУ) во многом решают эти задачи. Однако у безопасности нет верхней границы. Поэтому поиски путей повышения эффективности КТК и ТУ остаются актуальными.

Современные информационные технологии способны обеспечить требуемую надежность управления в КТК и ТУ, если будет выполнено условие - высокая достоверность и оперативность информации при ее передаче по каналам связи между подсистемами комплекса.

При разработке перспективных комплексов телеуправления возникает необходимость искать новые возможности в решении трех традиционных проблем: точность телеизмерений, надежность телеконтроля, оперативность телеуправления.

Точность измерений зависит от способа передачи информации, характере помех в телеметрическом канале и их интенсивности. В результате величина погрешностей измерения определяется помехоустойчивостью и помехозащищенностью приемника сигналов.

Надежность телеконтроля связана с зашитой приемника от помех различного происхождения, поскольку они могут маскировать или искажать сигнал предаварийной ситуации, а также формировать сигналы ложной тревоги.

Сигналы телеуправления, имеющие, как правило, нерегулярный эпизодический характер, передаются по каналу наряду с другими сигналами.

Оперативность обусловлена трафиком, обеспечивающим минимальные временные задержки команд.

С учетом этих обстоятельств в данной работе исследуются возможности повышения эффективности КТУ в условиях действия помех при заданных ограничениях на скорость передачи информации, полосу занимаемых частот, количество используемых каналов и мощность сигналов, что особенно актуально при использовании эффективных каналов передачи информации.

Как и все радиоканалы передачи информации каналы радиотелеметрии подвержены влиянию радиопомех различного происхождения - шумов естественного и техногенного происхождения, индустриальных импульсных помех, аналоговых помех от радиостанций и т.д. Это важная особенность радиотелеметрии подчеркнута уже в первых известных работах [1-^-3].

Основы методологии защиты систем передачи информации от помех были заложены в фундаментальных работах А.Н. Колмогорова [4 ], Н.Винера [6], Д.В. Агеева [7], В.А. Котельникова [5], Ф.М. Вудворда [8], Д. Мидлтона [9] и далее развиты их многочисленными последователями [1(Ь-22].

Созданная ими общая теория связи представляет собой обширную теоретическую базу для решения многих конкретных задач защиты сигналов от шумов и помех различного происхождения.

Разработчик конкретной системы связи, опираясь на теоретические постулаты, формулирует требования по качеству приема информации, оценивает свойства помех (статистические и энергетические) в канале связи и выбирает рациональный способ передачи сообщений.

Защита от радиопомех различного происхождения, частотно-временной структуры и интенсивности базируется на отличиях между сигналом и мешающим воздействием. При этом используется согласованная фильтрация [13], или компенсаторы [39-Н-4] импульсных помех.

Для борьбы с импульсными помехами большой амплитуды и с малой длительностью успешно применяются приемники, выполненные по схеме ШОУ (Широкополосный усилитель - Амплитудный Ограничитель

Узкополосный усилитель) [67]. Оценки эффективности применения перечисленных способов защиты от импульсных помех приведены в [44], где показано, что общим свойством устройств подавления является ухудшение эффективности приема при воздействии на них помех с «неимпульсной» структурой, т.е. снижение чувствительности приемника.

В системах передачи дискретной информации шумы и помехи маскируют различия между вариантами сигнала, и для уменьшения вероятностей ошибок весьма эффективно использование шумоподобных сигналов (ШПС) с большой базой [34]. Очевидно, что при этом высокая помехозащищенность достигается или за счет снижения скорости передачи информации, или за счет расширения диапазона используемых частот. Другой вариант использования ШПС [25, 26, 28, 46, 47] реализуется с помощью дополнительной ступени модуляции, не связанной с передаваемыми сообщениями и расширяющей спектр передаваемого сигнала. При приеме дополнительный - демодулятор восстанавливает спектр исходного сигнала и одновременно расширяет спектр помех, снижая их интенсивность в полосе приема. При работе в линейном режиме системы с расширением спектра обеспечивают существенное подавление как узкополосных помех, так и широкополосных (импульсных) помех. Выигрыш обеспечивается за счет корреляционного сжатия спектра принимаемого полезного сигнала в полосе модулирующих частот [33]. Шумоподобные сигналы находят применение в системах связи, работающих на трассах с замираниями за счет многолучевого распространения- сигналов [36].

В каналах цифровой связи [16, 17, 33, 30, 34, 35] требуемое качество приема достигается за счет применения корректирующих кодов [37, 38, 48]. При формировании кодовой комбинации такого кода, в нее кроме информационных символов' исходного безубыточного (натурального) кода вводится некоторое количество дополнительных, проверочных символов, вычисляемых по определенному правилу. При приеме кодовой комбинации по тому же правилу из информационных символов вновь вычисляются проверочные. Из сравнения результатов двух вычислений делается заключение о наличии либо отсутствии ошибок в процедуре приема. Способность кода к обнаружению и исправлению некоторого количества ошибок увеличивается пропорционально доле проверочных символов. Качество приема увеличивается за счет снижения скорости передачи и увеличения расходуемой энергии передатчика.

Комплект КТК и ТУ представляет из себя сложную иерархически организованную, коммуникационную систему (сеть), в которой циркулируют многочисленные потоки сообщений от различных источников информации [83]. Вопросы построения и контроля таких систем рассмотрены в [27].

Структура сети включает в себя множество закрепленных каналов (сбор телеметрических данных) и множество каналов коллективного пользования (ККП), посредством которых в соответствии с регламентом технологического процесса осуществляется связь между операторами различных уровней управления. В силу ограниченности пропускной способности каналов связи [63] в ККП вероятны очереди сообщений, что является причиной задержек сообщений в сети. Задержка сообщения возможна и при необходимости повтора сообщения. Так, в комплексе УНК-ТМ телеуправление по каналу передачи информации проходит с вероятностью ошибки Рош = 10 . При такой вероятности ошибки в канале обмен информацией между ПУ и КП будет сопровождаться значительным количеством ошибок [85,86].

Комплекс УНК—ТМ способен обнаруживать ошибки и выдавать квитанции на повтор сообщения, принятого с ошибками. Но при этом теряется время, необходимое для принятия решения о выполнении необходимых работ. Особенную важность показатель времени имеет для предотвращения аварийных ситуаций на транспортных трубопроводах. Поэтому в качестве критерия эффективности целесообразно выбрать величину времени, которое необходимо для передачи от ПУ к КП блока достоверного сообщения.

При передаче сообщений средней длительностью в 80 байт при вероятности ошибок в канале связи Рош =10"3 практически в каждом втором передаваемом блоке возможно появление ошибочных бит.

На основе математических моделей теории массового обслуживания [88, 89] описана возможность прогнозирования длительности задержек в сетях различной конфигурации. При этом может быть учтена необходимость льготного предоставления канала для передачи приоритетных сообщений.

Проведенный обзор авторитетных источников подтверждает актуальность продолжения исследований по обсуждаемой теме.

Цели и задачи работы

Целью работы является разработка технических решений, способствующих повышению эффективности комплексов телеуправления и контроля для обеспечения надежного и оперативного управления процессами транспортировки газа магистральными газопроводами.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Проведен анализ погрешностей телеизмерений при использовании цифрового канала передачи информации в условиях действия шума;

2. Разработан и исследован способ битового кодирования для цифровых каналов телеметрии и варианты его технической реализации;

3. Обоснована возможность повышения точности телеизмерений и снижения вероятности ложной тревоги в каналах телеконтроля за, счет внедрения битового кодирования в комплексах телеметрии;

4. Разработана методика прогнозирования длительности задержки команд в каналах телеуправления, необходимая для выбора рациональной структуры информационной сети в комплексе телеуправления иконтроля.

Методы исследования

Методы статистической теории связи; методы теории массового обслуживания; методы системного анализа; методы метрологии.

Научная новизна

1. Разработана методика оценки погрешности передачи измерительных данных цифровыми каналами телеметрии.

2. Предложен способ битового кодирования в цифровых каналах телеметрии и телеконтроля и обоснована система сигналов для технической реализации битового кодирования.

3. Проведена оценка характеристик обнаружения в телеметрическом канале с битовым кодированием.

4. Получены аналитические выражения для оценки длительности задержки сообщений в каналах коллективного пользования комплекса телеуправления.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Исследование особенностей цифровых каналов телеметрии позволило оценить погрешность передачи измерительной информации и выявить факторы ее определяющие.

2. Для снижения погрешностей передачи данных в каналах цифровой телеметрии предложен способ битового кодирования сообщений, что-повышает надежность телеконтроля за счет существенного снижения вероятностей ложной тревоги и пропуска аварийных сигналов.

3. Результаты исследования длительностей задержек сообщений (команд) позволяют осуществить выбор архитектуры сети и регламента работы с целью повышения оперативности телеуправления и снижения вероятности пропуска аварийных сигналов.

Вклад автора

Лично автором выполнены следующие исследования:

• исследовал механизм возникновения ошибок при передаче телеметрических данных;

• получил аналитические выражения для оценки погрешности измерений при цифровой телеметрии;

• обосновал способ битового кодирования телеметрических сигналов;

• определил вероятности пропуска сигнала и ложной тревоги в каналах цифровой телеметрии;

• оценил длительность задержек сообщений в различных сетевых структурах как при наличии приоритетов у пользователей, так и при их отсутствии.

Апробация результатов работы и публикации

По результатам работы опубликовано три статьи в рецензируемых центральных журналах, опубликованы материалы пяти докладов в трудах конференций, получен патент РФ на полезную модель.

1. Материалы диссертации докладывались на 15-ой Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» ( г.Нижний Новгород, 2005 г.), на международной конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (г.Владимир, 2007г.), на международной конференции «Радиолокация, навигация, связь» (г.Воронеж, 2008г.) и на IX научной конференции по радиофизике (ННГУ, г.Нижний Новгород, 2005г.).

На защиту выносится:

1. Способ битового кодирования сигналов в телеметрических каналах и система сигналов для его реализации.

2. Характеристики обнаружения телеметрического канала с битовым кодированием.

3. Математическая модель канала коллективного пользования комплекса телеуправления как источника задержек сообщений о предаварийных ситуациях.

4. Методика прогнозирования задержек сообщений в каналах комплекса телеуправления объектами магистральных газопроводов.

3.5. Выводы

1. Обоснован- выбор математических моделей циркуляции информационных потоков в сетях передачи данных в виде линейных стохастических сетей, состоящих из совокупности систем массового обслуживания.

2. Математическими методами теории массового обслуживания получень" оценки задержки сообщений в сегментах сети различного ранга. Показано, чтс симметричная древовидная структура сети при статистической идентичност пользователей является оптимальной по критерию минимума максимально нагрузки на каналы. Это следует учитывать при проектировании сети>' на этапе выбора структуры.

3. Разработана методика оценки задержек сообщений для сети в целом Разработанная методика прогнозирования, задержек сообщений в сет! применима и для сетей несимметричной заданной структуры. Исследованс влияние на длительность задержек числа каналов между узлами сети I режимов их работы (полудуплексный или дуплексный).

4. Существенно влияние на величины задержек места подключени пользователя к сети: задержки снижаются, когда пользователь находите среди наиболее вероятных потенциальных его адресатов.' При этом резк«= снижается загрузка каналов между узлами.

5. Открытие сети (т.е. возможность выхода из нее) приводит • дополнительной нагрузке на нее в виде дополнительных, виртуальны пользователей, и, чем выше активность внешних связей, тем их больше

Количество виртуальных пользователей можно нагрузочный эквивалент сети для данной шины. рассматривать как

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При разработке перспективных комплексов телеуправления возникает необходимость искать новые возможности в решении трех традиционных проблем: точность телеизмерений, надежность телеконтроля, оперативность телеуправления.

С учетом этих обстоятельств в данной работе исследуются возможности повышения эффективности КТУ в условиях действия помех при заданных ограничениях на скорость передачи информации, полосу занимаемых частот, количество используемых каналов и мощность сигналов, что особенно актуально при использовании эффективных каналов передачи информации.

Телеизмерения подчиняются всем правилам метрологии, в которой ключевым понятием является погрешность измерения, выраженная только в количественной мере. Поэтому при сравнении кодов, применяемых в телеметрическом канале, единственного критерия в виде малости вероятности ошибок при декодировании очевидно недостаточно.

Отмечено, что понятие эффективности кода следует уточнять при каждом его применении, учитывая особенности решаемой задачи. Это обстоятельство в настоящее время при традиционном использовании блочных кодов не учитывается, поскольку единственным показателем эффективности является вероятность ошибки декодирования. При этом вопрос о величине той или иной ошибки, о цене ошибки, т.е. об ущербе, возникающем' при ее возникновении, остается вне внимания теории корректирующих кодов.

Показано, что целесообразно построение канала передачи цифровой телеметрической информации-таким образом, чтобы в максимальной степени обеспечить защиту от помех старших по иерархии разрядов натурального кода. Отсюда следует, что некоторый вновь предлагаемый код, имеющий соизмеримую с ними вероятность ошибок и дополнительно наделенный способностью защиты от наиболее опасных ошибок и, как следствие, уменьшающий погрешность измерения, должен привлечь первостепенное внимание.

Кодирование, предлагаемое в данном исследовании, использует новый вид корректирующего блочного кода, названного битовым кодом. Каждая комбинация такого кода представляет собой структуру, составленную из кодовых комбинаций индивидуальных кодов для каждого разряда1 исходного кода. Поскольку было доказано, что наибольшую опасность представляют битовые ошибки в старших разрядах, индивидуальные коды этих разрядов необходимо наделить дополнительной информационной избыточностью.

Показано, что существует возможность целевым образом перераспределять информационную избыточность корректирующего кода для уменьшения вероятности наиболее опасных ошибок. Такая возможность особенно интересна при передаче по цифровому каналу с помехами сигналов, несущих'числовые данные, например, в радиотелеметрии.

Избыточность индивидуального кода используется для накопления энергии битовых сигнальных импульсов. Чем старше разряд, тем- большей избыточностью наделен его код, тем больше эффект накопления и тем меньше вероятность битовой ошибки при его приеме. Это и обеспечивает снижение погрешностей измерения.

Обсуждаемые в данной работе структуры битовых сигналов с расширенной базой могут успешно применяться для борьбы с сосредоточенными во времени или по занимаемой частотной полосе I помехами.

Во многих случаях результаты телеметрии используются для телеконтроля предаварийных ситуаций. Анализ, проведенный в рамках диссертации, показал, что вероятности ложной тревоги и пропуска сигнала тревоги определяются прежде всего вероятностями битовых ошибок в старших разрядах исходного кода.

Предложенный способ передачи данных обеспечивает высокую достоверность работы канала при. достаточно простой технической реализации.

Проведенные теоретические исследования показали, что основной источник возникновения задержек сообщений в сети передачи данных — каналы коллективного пользования. Длительность задержек, помимо параметров информационных потоков, существенно зависит от структуры сети, пропускной способности каналов связи, а также от места подключения к сети ее пользователей. Задержки сообщений, поступающие в канал от конкретного пользователя, фактически снижают пропускную способность предоставленного ему канала. Без прогнозирования задержек представляется некорректной нормировка качественных показателей канала связи.

Математическими методами теории массового» обслуживания получены оценки задержки сообщений-в сегментах сети различного ранга. В качестве базовой выбрана- симметричная древовидная структура сети, что. позволило получить общее решение для сети в целом. Показано, что такая структура при статистической идентичности пользователей является оптимальной по критерию минимума максимальной нагрузки на каналы.

Показано, что существенно влияние на величины задержек места подключения пользователя к сети: задержки снижаются, когда, пользователь находится среди наиболее вероятных потенциальных его адресатов. При этом резко снижается загрузка каналов между узлами. Идеи приоритетного обслуживания различных категорий пользователей, которые подробно исследованы в диссертации, могут найти эффективное применение как в управленческих сетях, так и в коммерческих сетях связи.

116

1. Никольс, М.Х. Радиотелеметрия / М.Х.Никольс, J1.JI. Раух. - М. : Издательство иностранной литературы, 1958. - 322 с.

2. Барсуков, Ф.И. Радиотелеметрия / Ф.И.Барсуков, В.М. Максимов. -М. : Воениздат, 1962. 181 с.

3. Тепер, М. Радиотелеметрия / M. Тепер. М. : Воениздат, 1961. - 132 с.

4. Колмогоров, А.Н. Интерполирование и экстраполирование стационарных случайных последовательностей / А.Н. Колмогоров // Изв. АН СССР. Сер. матем. Т5. - №1. - 1941. - С. 12.

5. Котельников, В. А. Теория потенциальной помехоустойчивости / В.А. Котельников. -М. : Госэнергоиздат, 1956. 150 с.

6. Винер, Н. Нелинейные задачи в теории случайных процессов / Н. Винер. -М. : НЛ, 1961. 159 с.

7. Агеев, Д.В. Теория линейной селекции и проблемы пропускной способности «эфира» / Д.В. Агеев. JI. : ЛЭИС, 1938. - № 10.

8. Bydeopd, Ф.М. Теория вероятности и теория информации с применением в радиолокации / Ф.М. Вудворд ; пер. с англ. / Ред. Г.С. Горелик. М. : Сов. радио, 1955. 256 с.

9. Мидлтон, Д. Введение в статистическую теорию связи / Д. Мидлтон. -М. : Сов. радио, 1961. 289 с.

10. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника / В.И. Тихонов. М. :

11. Радио и связь, 1982. 620 с.

12. Хармут, X. Ф. Передача информации ортогональными функциями / Х.Ф. Хармут. М. : Связь, 1975. - 272 с.

13. Трифонов, А.П. Совместное различение сигналов и оценка их параметров на фоне помех / А.П.Трифонов, Ю.С. Шинаков. М. : Радио и связь, 1986.-311 с.

14. Гуткин, U.C. Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуационных помехах / JI.C. Гуткин. М. :Сов. радио, 1972. - 487 с.

15. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М. : Наука, 1964.-575 с.

16. Куликов, Е.И. Вопросы оценок параметров сигналов при наличии помех / Е.И. Куликов. М. : Сов. радио, 1969. - 291 с.

17. Харкевич, A.A. Борьба с помехами / A.A. Харкевич. М. : Гостехиздат, 1963.-211 с.

18. Лекции по теории связи. / Ред. Е.Багдади. М. : Мит, 1964. - 413 с.

19. Волков, H.H. Цифровые системы связи / JI.H. Волков, М.С.Немировский, Ю.С.Шинаков. М. : Экотрендз, 2005. - 507 с.

20. Pierce, J.N. Theoretical Diversity Improvement in Frequency — Shift Keying I I Proc. IRE 46.1958.

21. Куприянов, А.И. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте / А.И.Куприянов, A.B. Сахаров. М. : Вузовская книга, 2003. - 530 с.

22. Теория и методы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств / Ред. Ю.А.Феоктистов. М. : Радио и связь, 1988. - 216 с.

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

24. Многоканальная связь. / Ред. А.И. Аболиц. М. : Связь, 1973. - 391 с.

25. Беляков, A.B. Влияние АЦП на вероятностные характеристики гауссовского шума / А.В.Беляков, A.B. Якимов // Изв. вузов — Радиофизика, 2002. Т. 45.-№6.-С 533.

26. Варакин, JI.E. Системы связи с шумоподобными сигналами / JI.E. Варакин. М. : Радио и связь, 1990. - 296 с.

27. Петрович, Н.Т. Системы связи с ШПС / Н.Т.Петрович, М.К. Размахнин. — М. : Сов. радио, 1969. 317 с.

28. Месарович, М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месарович и др.- М. : Мир, 1973. 411 с.

29. Кловский, Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам / Д.Д. Кловский. М. : Связь, 1982. - 304 с.

30. Советов, Б.Я. Эффективность введения избыточности в системы передачи телемеханической информации / Б.Я. Советов. Л. : Наука, 1970. — 131 с.

31. Зюко, А.Г. Теория передачи сигналов / А.Г.Зюко, Д.Д.Кловский, М.В. Назаров, JI.M. Финк. М. : Связь, 1980. - 288 с.

32. Давыдкин, П.Н. Тактовая сетевая синхронизация / П.Н.Давыдкин, М.Н.Колтунов, A.B. Рыжин. М. : Экотрендз, 2004. - 205 с.

33. Тузов, Г.И. Помехоустойчивость радиосистем со сложными сигналами / Г.И. Тузов и др. ; ред. Г.И. Тузов. М. : Радио и связь, 1985. - 277 с.

34. Феер, К. Беспроводная цифровая связь / К. Феер. М. : Радио и связь, 2000. - 520 с.

35. Прокис, Дж. Цифровая связь / Дж. Прокис. М. : Радио и связь, 2000. -611 с.

36. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практические применения / Б. Скляр. М. : Издательский дом «Вильяме», 2003. - 533 с.

37. Цифровые радиоприемные системы. / Ред. М.И. Жодзишский. М. : Радио и связь, 1990. - 189 с.

38. Беейхут, Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки / Р. Беейхут. М. : Мир, 1986. - 525 с.

39. Питерсон, У. Коды, исправляющие ошибки / У.Питерсон, Э. Уэлдон. -М. : Мир, 1976.-595 с.

40. Защита от помех / Ред. М. В. Максимов. М. : Сов. радио, 1976. -495 с.

41. Стиффпер, Дж.Дж. Теория синхронной связи / Дж.Дж. Стиффлер ; пер. с англ. / Ред. Э.М. Габидулина. М. : Связь, 1975. - 488 с.

42. Пенин, П.И. Системы передачи информации / П.И. Пенин. М. : Радио и связь, 1982. - 264 с.

43. Максимов, M.B. Помехоустойчивость многоканальных командных линий управления / М.В. Максимов, Г.И. Горгонов. М.: Сов. радио, 1970. -310 с.

44. Зюко, А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи / А.Г. Зюко М. : Связь, 1972. - 315 с.

45. Бабанов, Ю.Н. О развитии методов защиты систем радиосвязи от импульсных помех / Ю.Н.Бабанов, Я.Г.Родионов, В.Ф. Рябков, A.M. Шабалин // Радиотехника, 1967. Т. 22. - № 11. - С. 16.

46. Величкин, А.И. Теория дискретной передачи непрерывных сообщений / А.И. Величкин. М. : Сов. радио, 1970. - 389 с.

47. Варакин, Л.Д. Теория сложных сигналов / Л.Д. Варакин. М. : Сов. радио, 1970.-210 с.

48. Тимахов, О.Н. Селекторы импульсов / О.Н. Тимахов, В.К.Любченко.- М. : Сов. радио, 1972. 112 с.

49. Удалое, А.П. Избыточное кодирование при передаче информации двоичными кодами / А.П.Удалов, Л.И.Супкун. М. : Связь, 1964. - 191 с.

50. Фалькович, С.Е. Оценка параметров сигнала / С.Е.Фалькович. М. : Сов. радио, 1970. - 215 с.

51. Финк, JI.M. Теория передачи дискретных сообщений / JI.M. Финк. -М. : Радио и связь, 1970. 728 с.

52. Борисов, Ю.П. Основы многоканальной передачи информации / Ю.П. Борисов, П.И. Пенин. М. : Связь, 1967. - 366 с.

53. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем / Н.П. Бусленко. М.: Наука, 1978. - 405 с.

54. Возенкрафт, Дж. Теоретические основы техники связи / Дж. Возенкрафт, И. Джекобе ; пер. с англ. / Ред. P.JI. Добрушин. М. : Мир, 1969.- 640 с.

55. Радиотехнические системы передачи информации / Ред. В.В. Калмыков. М.: Радио и связь, 1990. - 302 с.

56. Ленин, П.И. Радиотехнические системы передачи информации / П.И.Пенин, Л.И. Филиппов. М. : Радио и связь, 1984. - 256 с.

57. Новоселов, О.Н. Основы теории и расчета информационно измерительных систем / О.Н.Новоселов, А.Ф. Фомин. М. : Машиностроение, 1980.-280 с.

58. Коржик, В.И. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений / В.И.Коржик, Л.М.Финк, К.Н. Щелкунов ; под ред. JI.M. Финка. М.: Радио и связь, 1981. - 232 с.

59. Филиппов, Л.И. Теория передачи дискретных сигналов / Л.И. Филиппов. М.: Высшая школа, 1981. - 175 с.

60. Фано,Р. Передача информации. Статистическая теория связи / Р. Фано ; пер. с англ. / Под ред. Р.Л. Добрушина. М. : Мир, 1965. - 438 с.

61. Тихонов, В.И. Оптимальный прием сигналов / В.И. Тихонов. М.: Радио и связь, 1988. - 320 с.

62. Витерби, Э.Д. Принципы когерентной связи / Э.Д. Витерби ; пер. с англ.; под ред. Б.Р. Левина. М. : Сов. радио, 1970. - 392 с.

63. Березин, JI.B. Теория и проектирование радиосистем / Л.В.Березин, В.А. Вейцель. М. : Сов. радио, 1977. - 448 с.

64. Шеннон, К. Работы по теории информации и кибернетике / К. Шеннон -М. : ИЛ, 1963.- 127 с.

65. Назаров, М.В. Теория передачи сигналов / М.В.Назаров, Б.И.Кувшинов, О.В. Попов. М. : Связь, 1970. - 217 с.

66. Васильев, В.И. Системы связи / В.И.Васильев, А.П.Буркин, В.А. Свириденко. М. : Высшая школа. 1987. — 275 с.

67. Давенпорт, В.Б. Введение в теорию случайных сигналов и шумов / В.Б.Давенпорт, У.Л. Рут ; пер. с англ. ; ред. Р.Л.Добрушин. М. : ИЛ, 1960. -315 с.

68. Щукин, А.Н. Об одном методе борьбы с импульсными помехами / А.Н. Щукин //Изв. АН СССР Серия физика. 1946. -№1. - С. 21.

69. Метрология и электро/радиоизмерения в телекоммуникационных системах / Ред. В.И.Нефедов. М.: Высшая школа, 2001. — 291 с.

70. Федоренко, В.В. Помехоустойчивость некогерентного приема искаженных в аппаратуре сигналов при воздействии сосредоточенной помехи / В.В.Федоренко, П.А. Будко // Радиоэлектроника. 1997. - №3. - С. 69.

71. Каунов, А.Е. Помехоустойчивость приемника ОФМ-сигналов на фоне расстроенной по частоте стационарной помехи / А.Е.Каунов, В.Н. Поддубный // Радиотехника. 1999. - №7. - С 7.

72. Ложкин, К.Ю. Эффективность некогерентного приема ЧМ сигнала на фоне импульсной ЧМ помехи / К.Ю.Ложкин, В.Н. Поддубный // Радиотехника. 2000. - №6. - С. 63.

73. Орлов, И.Я. Адаптивная оценка параметров импульсного процесса на фоне узкополосого шума методом пороговой статистики / И.Я. Орлов, А.Е. Цветков // Известия вузов Радиофизика. - 2000. - №7. - С. 43.

74. Орлов, И.Я. Защита информационных радиосистем от помех / И.Я. Орлов. Н. Новгород, ННГУ. - 2006. - 166 с.

75. Васильев, B.C. Моделирование канала связи с мобильными высокоскоростными объектами на больших высотах / B.C. Васильев, Д.Н.Ивлев, В.А.Односевцев, И.Я. Орлов // Вестник ННГУ. Сер. Радиофизика.- Н. Новгород, 2005. № 3. - С. 85.

76. Боровов, КВ. Перспективные способы модуляции в широкополосных системах передачи данных / К.В.Боровов, И.В. Малыгин // Технологии и средства связи. 1998. - №5. - С. 69.

77. Семисошенко, М.А. Оценка эффективности систем радиосвязи в сложной помеховой обстановке / М.А. Семисошенко // Радиотехника. 1996.- № 5. С. 15.

78. Астапенко, А.В. Анализ помехоустойчивости схем комбинированной обработки составных широкополосных сигналов в каналах сфлуктуационными и сосредоточенными помехами / А.В.Астапенко, В.В.Игнатов, В.Г. Мельников // Радиоэлектроника. 1991. - №4. - С. 17.

79. Федоренко, В.В. Помехоустойчивость когерентного приема при комплексном воздействии аппаратных искажений и сосредоточенной помехи / В.В. Федоренко, A.B. Краснокутский // Радиоэлектроника. 1999. - №4.

80. Федоренко, В.В. Алгоритм выбора оптимальной структуры сигналов с искажениями и помехами / В.В.Федоренко, A.B. Краснокутский // Радиоэлектроника. 1999. -№10.

81. Черемисин, О.П. Адаптивное выделение сигналов на фоне интенсивных помех в многоканальных системах / О.П. Черемисин // Радиотехника и электроника. 1992. - №3.

82. Советов, Б.Я. Помехоустойчивость передачи команд телеуправления в системе с запросом / Б.Я. Советов // Автоматика и телемеханика. 1966. -№2.

83. Полушин, П. А. Избыточность сигналов в радиосвязи / П.А.Полушин, А.Г. Самойлов. М.: Радиотехника, 2007. - 256 с.

84. Жаров, С.А. Применение унифицированного комплекса телемеханики УНК ТМ в газовой отрасли и энергетике / С.А.Жаров, В.Е. Костюков, A.C. Кульпин и др. // Электро-Infb. 2004. - 54 с.

85. Мановцев, А.П. Основы теории телеметрии / А.П. Мановцев. М.: Энергия, 1973.-59 с.

86. Кривицкий, Б.Х. О прохождении импульса через усилитель с быстродействующим регулируемым усилением / Б.Х. Кривицкий // Радиотехника. 1958. - № 4. - С. 23.

87. Дмитриев, А К. Основы теории построения и контроля сложных систем / А.К.Дмитриев, П.А. Мальцев. JI. : Энергоатомиздат, 1988. - 266 с.

88. Ширман, А.Д. Разрешение и сжатие сигналов / А.Д. Ширман. М. : Сов. радио, 1974.-360 с.

89. Коффман, А. Массовое обслуживание. Теория и приложения / А.Коффман, Р. Крюон. М. : Мир, 1965. - 288 с.

90. Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания / JI. Клейнрок. — М. : Машиностроение, 1979. 290 с.

91. Воинов, B.C. Информационные технологии и системы / Б.С. Воинов. — Н.Новгород : Изд. ННГУ, 2001. 411 с.

92. Мороз, А.И. Курс теории'систем / А.И. Мороз. М. : Высшая школа, 1987.-311 с.

93. Вентцелъ, Е.С. Исследование операций / Е.С. Вентцель. М. : Сов. Радио, 1972.-203 с.

94. Хинчин, А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания / А.Я. Хинчин. М. : Физматлит, 1963. - 231 с.

95. Рогинский, В.Н. Теория* сетей связи / В.Н.Рогинский, А.Д.Харкевич, М.А. Шнепс. М. : Радио и связь, 1981. - 185 с.

96. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, H.A. Олифер. СПб. : Питер, 2000. -375 с.

97. Пустовалов, О.В. Исследование задержек сообщений в локальных сетях передачи данных / О.В.Пустовалов, А.А.Силин, A.B. Силин // Вестник ННГУ. Сер. радиофизика. 2004. - Вып. 1 (2). - С. 119-126.

98. Пустовалов, О.В. Эффективность кодирования битовых сигналов / О.В.Пустовалов, A.B. Силин // Вестник ННГУ. Сер. радиофизика. Вып. 1 (2). Вестник ННГУ. Сер. радиофизика. 2006. - Вып. 1 (4). - С. 97-102.

99. Орлов, И.Я. Модель массового обслуживания для канала коллективного пользования / И.Я.Орлов, О.В. Пустовалов // Материала 15-ой Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве». -Н.Новгород, 2005. С. 1-2.

100. Пустовалов, О.В. Возможности числового кодирования в радиотелеметрии / О.В.Пустовалов, A.B. Силин // Труды 9 научной конференции по радиофизике, ННГУ, 2005. С.308-309.

101. Пустоеалов, О.В. О пропускной способности канала коллективного пользования / О.В. Пустовалов // Труды 9 научной конференции по радиофизике, ННГУ, 2005. С. 122-123.

102. Орлов И .Я., Пустовалов О.В., Силин A.B. Отчет по НИР. Анализ источников задержки сообщений в комплексе связи, Н.Новгород, ННГУ, 2004, 32с.

103. Орлов, И.Я. Исследование путей повышения помехоустойчивости радиотелеметрических каналов : отчет по НИР / И.Я.Орлов, О.В .Пустовалов, A.B. Силин. Н.Новгород, ННГУ, 2006. - 46 с.

104. Комплекс телемеханики. Патент на полезную модель №69655 от 15.08.2007. / В.Е.Костюков, В.Н.Лотов, В.С.Сутугин, В.С.Васильев, О.В. Пустовалов // Per. №2007131150 от 15.08.2007.

105. Орлов, И.Я. Помехоустойчивость радиоприема в системе цифровой телеметрии / И.Я.Орлов, О.В.Пустовалов, A.B. Силин // Вестник ННГУ. -2007.-№7.-С 79-83.

106. Орлов, И.Я. Оптимизация числового кода / И.Я.Орлов, О.В.Пустовалов, A.B. Силин // Материалы седьмой международной конф. «Перспективные технологии в средствах передачи информации»». -Владимир. 10-12 окт. 2007. С. 154-156.

107. Орлов, И.Я. Сравнение альтернативных подходов к защите от помех цифровых каналов / И.Я.Орлов, О.В.Пустовалов, A.B. Силин // Труды 14 международной конф. «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж. 15-17 апр. 2008. - Т1. - С. 178-185.

108. Орлов, И.Я. Передача сигналов с битовой модуляцией как альтернатива корректирующим кодам / И.Я.Орлов, О.В .Пустовалов, A.B. Силин // Физика волновых процессов и радиотехнические системы (в печати).