автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.01, диссертация на тему:Синхронизация в системах связи с многопозиционной фазовой манипуляцией

кандидата технических наук
Ларнонова, Мария Владимировна
город
Москва
год
1999
специальность ВАК РФ
05.12.01
Автореферат по радиотехнике и связи на тему «Синхронизация в системах связи с многопозиционной фазовой манипуляцией»

Автореферат диссертации по теме "Синхронизация в системах связи с многопозиционной фазовой манипуляцией"

РГ6 ОД На прннлх руконисн

ОКТ 1993

Ларионова Мария Владимировна

СИНХРОНИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ С МНОГОПОЗНЦНОННОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

Специальность 05.12.01 - Теоретические основы радиотехники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1999 г,

Работа выполнена на кафедре Формирования колебаний и сигналов Московского энергетического института ( Технического университета).

Научный руководитель - д. т. п., профессор Удалов Н. Н.

Официальные оппоненты - д. т. н., профессор Рыжков A.B.,

- к. т. н. Сизякова А. Ю.

Ведущая организация - АО «Московский научно-

исследовательский телевизионный институт» (МНИТИ)

Защита состоится « О » сш/<-Я~__ 1999 г. в часов

на заседании диссертационного совета К - 053.16.13 Московского энергетического института (Технического университета) по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 17, аудитория А-402. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ).

Отзыв, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 14, Ученый совет МЭИ.

Автореферат разослан

1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета , I

кандидат технических наук доцент / КурочкинаТ.И.

гГ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Преимущества фазовой манипуляции (ФМн) но сравнению с другими методами цифровой обработки сигналов предопределили ее распространение в современных цифровых радиоканалах связи (особенно в спутниковых системах связи). Известно, что при оптимальном построении приемника ФМн-сигналы обладают большей помехоустойчивостью и обеспечивают передачу информации с сокращенной эффективной шириной спектра Af, по сравнению с амплитудной и частотной манипуляцией. Повышение быстродействия каналов связи с фазовой манипуляцией достигается увеличением числа N возможных положений фазы сигнала, называемого многонозиционным фазоманипулированным сигналом.

В квазикогерентном демодуляторе ФМн-сигналов обязательно использование системы синхронизации ((_'<_'), состоящей из системы восстановления колебания несущей частоты (СИП) но искаженному шумами примятому сигналу и системы обеспечения тактовой синхронизации (СТС). Восстановление этих частот на приемной стороне не требуется, если при передаче сообщения существует дополнительный канал синхронизации, однако на практике из-за экономии полосы частот, занимаемой каналом связи, такие случаи редки. Схемы СТС построены стандартным образом »не зависимости от числа позиций фазы входного сигнала, а их свойства достаточно подробно рассмотрены в литературе. В то же время, характеристики систем выделения несущей приемников многопозиционных ФМн-сигналов с гармонической несущей остаются практически неисследованными.

В литературе описано множество конкретных вариантов построения СВН, но поскольку к их избирательности и фазовым характеристикам предъявляются весьма жесткие требования, в настоящее время в таких системах обычно применяется активная фильтрация с помощью систем фазовой автоподстройки частоты (ФАП). В качестве примера можно привести использование кольца ФАП в схеме Костаса, в схеме В.И.Сифорова со снятием манипуляции путем умножения частоты входного сигнала в N раз, в системах с управлением по решению, в системах слежения за задержкой, в гибридных системах и других. Системы с фазовым управлением широко рассмотрены в литературе. Большой вклад в их исследование внесли отечественные ученые

Р.Л. Стратопович, В.И. Тихонов, Н.К. Кульман, В В. Шахгильдян, В.Н.Кулешов, М.В. Капранов, Н.Н Удалов, В Д. Шалфеев, Б.И. Шахтарин, Ю.Н.Бакаев и другие. Однако, в связи со сложностью точного решения нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих поведение систем фазовой синхронизации, их свойства как систем управления изучены недостаточно. Дополнительную трудность вносит необходимость учета специфики работы ФАП в составе СВН , а также влияния временной задержки сигналов в цепях системы, возникающей при ее технической реализации.

И связи с многообразием схем СВН важной проблемой является се выбор. Поскольку требования, предъявляемые к данному устройству, весьма многочисленны и порой противоречивы (например, малая шумовая полоса и быстрое вхождение в синхронный режим), исходный выбор схемы СВН из всего существующего многообразия определяет большую часть се основных характеристик.

В последние годы к литературе широко обсуждаются вопросы применения для передачи цифровых сообщений новых видов несущих, отличных от традиционной гармонической. В этой связи перспективным представляется использование хаотических процессов (колебаний), возникающих в детерминированных нелинейных динамических системах. Использование хаотических сигналов может придать коммуникационным системам черты систем с расширением спектра сигнала, использующих псевдослучайные последовательности (устойчивость по отношению к селективному замиранию и узкополосным скачкам, низкая вероятность перехвата и т.д.), и устранить присущие им недостатки (ограниченная конфиденциальность и трудности синхронизации). Поскольку для модуляции хаотической несущей (или поднесущей) можно предложить метод, аналогичный традиционной многопозиционной фазовой манипуляции гармонической несущей, представляется интересным также рассмотреть возможную структуру такой линии связи и особенности синхронизации в ней.

Научная новизна. Системы выделения несущей на основе колец ФАП относятся к классу замкнутых систем автоматического регулирования с периодической нелинейностью характеристики фазового дискриминатора. Хотя интуитивно ясно, что увеличение числа позиций фазы используемого сигнала снижает помехоустойчивость приема сигнала при постоянном отношении сигнал/шум, в литературе нет решения задачи

о помехоустойчивости СВН, построенных на основе колец ФАП. Не решены и вопросы возможной параметрической оптимизации таких систем. Отсутствие в литературе публикаций, посвященных анализу точностных, динамических характеристик и помехоустойчивости СВН для многопозиционных ФМн-сигналов, позволяет считать полученные результаты новыми.

Второй аспеет новизны проводимых исследований связан с использованием в СВН многопозиционных ФМн-сигналов импульсного частотно-фазового детектора (ИЧФД) для улучшения ее динамики, а также с исследованием характеристик полученной системы и их сравнением с характеристиками традиционной схемы.

Представляется новой также часть работы, связанная с модуляцией хаотической несущей, являющейся аналогом классической многопозиционной фазовой манипуляции гармонической несущей, и возможностью создания системы связи с такими сигналами. Дело в том, что интерес к исследованию хаотических колебаний в детерминированных динамических системах проявился лишь в последнее десятилетие, и большинство публикаций посвящено пока рассмотрению свойств хаотических режимов конкретных систем. В связи с этим идея модуляции неэнергетического параметра хаотического колебания является новой, так же как и моделирование работы линии связи с такими сигналами в присутствии шума.

Цель работы н задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является исследование и расчет точностных, динамических характеристик и помехоустойчивости СВН миогопо шциопных ФМн-сигналов с учетом временного запаздывания » цепи сигнала ошибки на основе предложенных математических моделей таких устройств и сравнение этих характеристик с характеристиками обычной системы ФАП. Также решается задача выбора структуры системы связи с хаотической несущей и модуляцией, аналогичной многопозиционной ФМн гармонической несущей, и анализируется помехоустойчивость предложенной системы связи.

Для достижения поставленных целей в работе решены следующие новые научно-практические задачи:

• построены нелинейные математические модели СВН многопочиционных ФМн-сигналов с учетом особенностей, связанных с

используемым сигналом, запаздыванием в цепи сигнала ошибки и влиянием шумов;

• проведен анализ динамических и точностных характеристик, а также помехоустойчивости широко используемой на практике схемы СВН, аналогичной схеме Костаса для двухпозиционной фазовой манипуляции, называемой модифицированной схемой Костаса; причем анализ выполнен с учетом временного запаздывания в цепи сигнала ошибки;

• проведена параметрическая оптимизация системы по минимуму шумовой полосы;

• предложено использование импульсного частотно-фазового детектора в СВН многопозиционных ФМн-сигналов для улучшения ее динамических характеристик;

• проведен анализ точностных и динамических характеристик, а также помехоустойчивости СВН с ИЧФД; выполнена параметрическая оптимизация системы, в том числе с учетом временного запаздывания в цепи сигнала ошибки проведено сравнение характеристик СВН с ИЧФД с характеристиками традиционной схемы;

• предложены метод модуляции хаотической несущей, аналогичный классической многопозиционной фазовой манипуляции гармонической несущей, и структура системы связи с такими сигналами, близкой по помехоустойчивости к оптимальной;

• проведено компьютерное моделирование исследуемых систем в присутствии аддитивного шума.

Объект и методы исследования. В качестве объектов исследования

выбраны:

1) СВИ, построенная по модифицированной схеме Костаса, с астатическим фильтром первого порядка, широко используемая в настоящее время на практике;

2) СВН с использованием импульсного частотно-фазового детектора (ИЧФД), обладающая лучшими динамическими характеристиками, а также более простой схемотехнической реализацией по сравнению с традиционной схемой;

3) система связи с хаотической несущей.

Применительно к объектам исследования для решения поставленных

задач используются:

• теория систем автоматического регулирования;

• методы теории иелинейиых колебаний: фазового пространства, теории бифуркаций и хаоса;

• методы теории вероятностей, случайных процессов и математической статистики;

• методы численного интегрирования дифференциальных уравнении СИС1СМ и моделирования процессов на ')ВМ;

• метод макромоделей для описания узлов изучаемых систем.

Практическая ценность работы п ее реализация. Включенные в диссертацию результаты частично были получены при выполнении в период с 1994 по 1998 гг. научно-исследовательских работ в рамках госбюджетного финансирования (единый заказ-наряд), ири поддержке грантов Фонда молодых ученых и Фонда развития науки МЭИ (ТУ), а также гранта Минобразования РФ. Большинство полученных в работе результатов доведено до практических рекомендаций для разработчиков таких систем, инженерных или компьютерных методик расчета характеристик, а также готовых моделей систем для пакетов схемотехнического моделирования.

Результаты работы используются в учебном процессе на Радиотехническом факультете МЭИ (ТУ) при чтении базовых курсов лекций, дисциплин, установленных Советом для выбора студентов, в преддипломных курсах, при курсовом и дипломном проектировании.

Публикации и апробация результатов работы. Изложенные в диссертации результаты отражены в 8 публикациях, в том числе: в тезисах и сборниках трудов одной Московской и 4-х Международных научных конференций и симпозиумов, в двух статьях в научно-технических журналах, а также в 4-х отчетах по выполненным НИР.

Результаты работы прошли апробацию на 4-х Международных научных конференциях и симпозиумах: «Проблемы радиоэлектроники» (к 100-летию радио) (1995 г., Москва), «Acoustoelectronics, Frequency Control and Signal Generation» (1996 г., Москва), 5й1 International Specialist Workshop «Nonlinear Dynamics of Electronic Systems» (1997 г., Москва), 1998 International Symposium on Acoustoelectronics, Frequency Control and Signal Generation (1998 г., Санкт-Петербург).

Полностью работа докладывалась на кафедре Формирования колебаний и сигналов МЭИ (ТУ) в марте 1999 года.

Структура и объем паботы. Перечисленные выше положения раскрываются в материалах диссертационной работы, изложенной на 112

страницах машинописного текста, иллюстрированного 1)7 рисунками на 5Х страницах. Полный обьем раГнли сосгаышеч 178 страниц. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего 102 наименования.

Основные положении, выносимые на защиту. !. Математические модели СПИ миогощгшцнонимх ФМн-сигналов, построенных на основе колец ФЛП.

2. Точностные, динамические характеристики и помехоустойчивость СИП, построенной по модифицированной схеме Костаса, с учетом временной задержки в цепи сигнала ошибки. Зависимости указанных характеристик от параметров фильтра кольца и времени задержки. Параметрическая оптимизация фильтра системы по минимуму шумовой полосы системы.

3. Структурная схема СВН с ИЧФД для выделения несущей мпогопозиционного ФМн-сигнала.

4. Точностные, динамические характеристики и помехоустойчивость СВН с ИЧФД, в том числе с учетом временной задержки в цепи сигнала ошибки, их сравнение с характеристиками традиционной схемы и оптимизация характеристик системы.

5. Метод модуляции хаотической несущей, аналогичный мно! опозиционной фазовой манипуляции гармонической несущей. Структурная схема линии связи с хаотической несущей.

6. Результаты моделирования исследуемых систем на ЭВМ с использованием современных пакетов прикладных программ.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, огмечтен» новизна, формулируются цель и задачи работы, кратко излагается содержание диссертации, перечисляются основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертационной работы посвящена обзору литературы и постановке основных задач исследования. Для этого вначале рассматриваются радиосигналы, применяемые для передачи цифровой информации по линиям связи. Показано широкое применение много)юзиционных ФМн-сигналов в современных связных системах,

рассмотрены основные характеристики этих сигналов, необходимая структура когерентного приемника и отмечено ключевое место системы синхронизации такого приемника в обеспечении безошибочного приема информации.

В результате обзора литературы в качестве объекта исследования выбрана часто используемая на практике модифицированная схема Костаса СВН (рис. 1). При этом исследование имеет более общий характер, поскольку уравнение указанной схемы идентично любой другой схеме СВН, построенной на основе кольца ФАГ1, при условии тождественности характеристик- фазового дискриминатора и вида фильтра в цепи сигнала ошибки.

По результатам анализа сформулирована одна из основных задач работы - исследование динамических и точностных характеристик, а также помехоустойчивости СВН, построенной по модифицированной схеме Костаса, с учетом влияния числа позиций фазы используемого сшпала на эти характеристики, временной задержки в цепи сигнала ошибки, возникающей при технической реализации таких систем, и возможности параметрической оптимизации такой системы.

Вторая задача связана с разработкой предложений по улучшению динамики и помехоустойчивости существующей схемы при сохранении ее точностных характеристик путем использования м СВН импульсного час Iо! но-фазового детектора.

Наконец, третья задача - обобщение понятия сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией для случая хаотической несущей, рассмотрение варианта схемы когерентного приемника таких сигналов и особенностей систем синхронизации, необходимых для ею реализации.

Во шорой главе диссертационной работы проводится исследование динамических и точностных характеристик, а также помехоустойчивости СВН, построенной по модифицированной схеме Костаса. В общем случае это цифровая система, однако для интервалов времени, значительно превышающих шаг дискретизации, ее поведение с достаточной точностью -можно описать обыкновенным дифференциальным уравнением вида:

Р„Ф + К(р„) (К(Кф) ' П„(1„) ) = у,

(1)

Рис. 1. Блок-схема СВН, построенной по модифицированной схеме

Костаса.

Рис. 2. Вид характеристики фазового дискриминатора СВН многопозиционных ФМн-сигналов, построенной по модифицированной схеме Костаса.

где ро э ¿'(ко - оператор дифференцирования по безразмерному времени Пс^и^, щах - полоса синхронизма системы, Буч - крутизна управления частотой ПГ, Ц),Л тах = ифЯ/Ы - максимальное напряжение на выходе ФД, Ф фиг -фвх - фазовая ошибка слежения, Р(К<р) - нелинейная характеристика ФД (рис. 2 а,б,в), у„ =П„ /£2С - нормированная начальная расстройка по частоте, По(1о) - белый шум , предварительно прошедший через линейный тракт,

1 + РоТ„,

К(ро) = ехр (-р„т„) (2)

Ро 1 21)

- коэффициент передачи ФНЧ системы с учетом временного запаздывания в цепи сигнала ошибки, Тц> ^ГЛ, Т2« =Т2Ос - нормированные постоянные времени ФНЧ, т() =тОс-нормированное время задержки.

Для определения дисперсии ошибки слежения за фазой несущего колебания в стационарном режиме армх используется линеаризованное уравнение системы;

роФ+КЫ -(Ф + п„0»)) = 0 . (3)

л

Вид уравнения (3) не зависит от числа позиций используемого сигнала N1, поэтому точностные характеристики исследуемой системы оказываются одинаковыми для различных N. Поскольку дисперсия ошибки слежения за фазой определяется шумовой полосой системы В„, соотношением 2В

_ _ ш _

а«ы» ~ , где Ввх - шумовая полоса линейного тракта,

ях

предшествующего СВН, с„х - дисперсия шума на входе СВН, для определения сгвых необходимо найти зависимости В,„ от параметров системы и времени задержки т«. Найденные зависимости показаны на рис.3. Видно, что с увеличением задержки сигнала шумовая полоса системы растет и стремится к бесконечности на границе устойчивости системы в малом.

Численный анализ показывает, что возможна параметрическая оптимизация системы по минимуму шумовой полосы СВН, в.том числе при ненулевом времени задержки в цепи сигнала ошибки. Кривые на

! "С"

О 0.4 0.8 1.2 16 2.0

0 2 4 6

Рис. 3. Шумовая полоса СВН, рис 4 Линии оптимальной по Вш построенной по модифицированной свн на плоскости параметров

фильтра.

схеме Костаса.

тса

10"

10"

10я

:тм=200:

рч'! т20=юо

_5

Тм=50

I

8 12

45

1,5

Рис. 5. Среднее время до срыва синхронизации в СВН, построенной по модифицированной схеме Костаса.

Рис. 6. Зависимости времени переходного процесса от начальной расстройки в СВН много-позиционньгх ФМн-сигналов.

- 1.3 -

плоскости параметров ФНЧ системы, являющиеся геометрическим местом точек оптимальных по Вш систем показаны на рис. 4.

Нелинейная модель системы (I) позволяет проанализировать характеристики срыва синхронизации, например, среднее время до срыва синчротпаиии. Для его оценки используется известное из литературы

_ схр(л р„„, ,/2)

приближенное выражение 'с-'"" , где р„ых=1/о: -

отношение еигпгш/шум на выходе системы. Шумовая полоса системы Ии1 определяется из графиков рис. 3. Рассчитанные для Т, в я ом случае зависимости приведены на рис. 5.

При анализе динамических характеристик системы предполагается, что отношение сигнал/шум па ее входе р,«»1, и влиянием шума на длительность переходного процесса можно пренебречь. Тогда нормировкой фазы Ф можно привести уравнение (I) к виду :

р()Ф + К(р(1) /~ (Ф) - Ужи , (4)

где I- (Ф) ~ N 1:(Ф) нормированная к единице 2л-периодичная характеристика обычной ФЛГ1 , у,к,, - эквивалентная начальная расстройка. Уравнение (4) идентично уравнению обычной системы ФАП с увеличенной в N раз начальной расстройкой. Для такой системы время установления частоты определяется приближенной формулой

~ --------,4?и->,»то/ (рис. 6). При этом в случае ненулевой задержки в

цепи сигнала ошибки полоса захвата системы оказывается ограниченной

.. о

сверху величиной - „ - „г,

л 4 с 1N Т ф

Ухудшение динамики СВН, построенной по модифицированной схеме Костаса, при появлении задержки в цепи сигнала ошибки, а также увеличение при этом ее шумовой полосы и уменьшение среднего времени до срыва синхронизации являются недостатками этой схемы, выявленными в данной работе. К тому же она достаточно сложна для практической реализации, поскольку требует применения спецвычислителя (микро-ЭВМ) для формирования характеристики фазового дискриминатора.

Для частичного исключения указанных недостатков предложено использование в СВН многопозиционных ФМн-сигналов импульсного частотно-фазового детектора (ИЧФД) (рис. 7), включенного в схему СВН (рис. 8). Исследованию характеристик такой СВН посвящена третья глаиа.

Показано, что если конкретизирован, вид характеристики ИЧФД Р(Нф) (рис.9) и коэффициент передачи ФНЧ, являющийся неотъемлемой частью данной схемы, в виде:

к(р„)=- ';р»т" . (5)

вр»(,+ р., V«)

где Т(Г-КС^2с ичфд, у = ' (рис. 7), (ЛС тФ>г4^(~\ > ' ~ величина тока ^ 1

генераторов тока схемы рис. 7, Я - крутизна управления частотой ПГ, то поведение данной схемы для отрезков времени, значительно превышающих время дискретизации, также может быть описано общим уравнением (1). При этом в (5) также может быть введено временное запаздывание. Линеаризованное уравнение СВН с ИЧФД с учетом коэффициента передачи ФНЧ (5) аналогично уравнению (3), при этом зависимости шумовой полосы СВН с ИЧФД от времени задержки получаются подобными характеристикам СВН, построенной по схеме рис.1 (рис. 10). Здесь также найдены соотношения параметров фильтра, обеспечивающих минимум шумовой полосы Вш. Для малых значений времени задержки т» это соотношение можно приближенно описать выражением Т„ £ ^J2n g .

Показано, что если не принимать во внимание прочих факторов, для достаточно инерционной СВН с ИЧФД (и»), Т»1) линейный участок дискриминационной характеристики в окрестности стационарной точки оказывается вдвое большим по Ф=Ы<р, чем в модифицированной схеме Костаса, что обеспечивает меньшее среднее время до срыва синхронизации СВН с ИЧФД (рис. 11).

При использовании ИЧФД значительно улучшается динамика СВН за счет большей величины постоянной составляющей на выходе ИЧФД в переходном процессе по частоте. На рис. 12 проведено сравнение зависимостей времени переходного процесса обеих систем от

Т.

И

К. D Т1 0<

С и

ес<1)

л:

8 С Т2 0

П

К. у

или-не

Кл 1 +1 ГТ 1

' (О

Кл 2

ГТ2

ФНЧ

к ПГ

я

Рис.7. Одна из возможных схем построения импульсного частотно-фазового детектора.

Рис.8. Блок-схема СВН с ИЧФД.

1 ^б(Ч') N=16

Рис. 9. Многолистная дискриминационная характеристика ИЧФД для многопозиционных ФМн-еигиалов.

В,„

О -1-1-1-1-1-1-г

0 1 2 3 4 5

Рис. Ю. Зависимость шумовой полосы от времени задержки в СВН с ИЧФД

т,а

И)"

кг1

ю2

1 - 1 !

СВН с ИЧФД < : /; --!

. * / : _!. .. ! ^/модифицированная

схема Костаса

СГ»ч

модифицированная схема Костаса

О

0.5

I

1.5

Рис. 11. Сравнение помехоустойчивости схем СВН .

а».

0.02

0.01

0

0 0.04 0.08 Рис. 12. Сравнение длительности переходного процесса схем СВН.

Рис. 13. Коэффициент корреляции хаотического решения уравнения (6).

СИ

я„(0)= Б^Чо)

Рис. 14. Блок-схема системы передачи информации с хаотической несущей.

эквивалентной нормированной расстройки но частоте у,к„ при их одинаковых шумовых полосах.

В четвертой главе покачана возможность построения линии связи с использованием предложенного способа манипуляции хаотической несущей, аналогичной многопозиционной ФМн гармонической несущей. В качестве источника хаотического колебания выбрана динамическая система (ДС) с дискретным временем, описываемая разностным уравнением:

1) = А. э(к) [ 1 - з(к) ] , к=0,1,2... , (6)

где параметр X выбирается в диапазоне от 3.57 до 4, гарантирующем хаотический режим, а начальное условие Б(0)е(0;1). Для выбора ортогонального базиса элементарных сигналов {б,} построена зависимость коэффициента корреляции хаотического колебания, формируемого ДС (6) :

I к

г8(Ч) = -1>0Ф(к+Ч) (7)

к

где ~ - энергия сигнала, К - длительность элементарных

к=1

сигналов (рис. 13). Очевидно, что если выбрать набор элементарных сигналов {з,} по правилу з,(к)= где ...(N-1), ц, - сдвиги,

соответствующие г5(^)<0, то мы получим ортогональный базис, аналогичный базису многопозиционных ФМн-сигналов. Получена структура приемника таких сигналов с хаотической несущей. Она традиционна для оптимального корреляционного приемника сигналов с постоянной энергией и показана на рис. 14. Проведенный компьютерный анализ процессов передачи-приема в системе связи рис. 14 в присутствии аддитивных помех подтвердил высокую помехоустойчивость созданной линии связи. Также рассмотрена чувствительность процесса приема к точности установки значения параметра X, к изменению начального условия 5(0) и длительности элементарных сиг налов К.

В пятой главе представлены результаты компьютерного моделирования процессов в исследуемых системах, получены экспериментальные оценки времени переходного процесса и среднего времени до срыва синхронизации.

В заключении приводятся основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Для СВН многопозиционных ФМн-сигналов, построенных на основе колец ФАП, получены математические модели с учетом особенностей входною сигнала.

2. Исследованы точностные, динамические характеристики и помехоустойчивость СВН, построенной по схеме, аналогичной схеме Костаса, с учетом временной задержки в цепи сигнала ошибки. Проведена параметрическая оптимизация параметров системы но минимуму шумовой полосы системы.

V Предложена структурная схема СИИ с применением ИЧФД для выделения несущей многопозинионного ФМн-сигнала.

4. Исследованы точностные, динамические характеристики и помехоустойчивость СВН с ИЧФД, в том числе с учетом временной задержки в цени сигнала ошибки, проведено их сравнение с характеристиками традиционной схемы. Показано ее преимущество по динамическим характеристикам и помехоустойчивости. Проведена параметрическая оптимизация характеристик предложенной системы.

5. Предложен метод модуляции хаотической несущей, аналогичный многопозиционной фазовой манипуляции гармонической несущей. Разработана и исследована структурная схема системы связи с применением хаотической несущей и предложенным способом модуляции.

6. Результаты подтверждены моделированием исследуемых систем на ЭВМ с использованием современных пакетов прикладных программ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО 1 EME ДИССЕРТАЦИИ

1. Ларионова М.В. Динамика синтезаторов частоты с частотно-фазовым детектором. II Московская студенческая научно-техническая конференция: Тез. докл. - М.:, 1995 г. - с. 11.

2. Удалов И.П., Ларионова М.В. Динамика аналого-цифрового синтезатора частоты с частотно-фазовым детектором. // Международная

научно-техническая конференция "Проблемы радиоэлектроники" (К 100-летию радио): Тел. докл. - М.:, 1995 г. - с.16.

3. Удал он H.H., Ларионова М.В. Сравнительный анализ точностных и динамических характеристик системы выделения несущей приемника многопозиционных фазоманипулированных сигналов. // Международный симпозиум по акустоэлектроиике, управлению частотой и формированию сигналов «AFC&SG»: Сборник материалов.

М.:, 1996 г. - с. 284-289.

4. Удалов»!!.!1., Орлова O.A., Ларионова М.В. Анализ системы выделения несущей с учетом временной задержки. И 5-й международный симпозиум по нелинейной динамике электронных систем "ND1:S'97": Сборник материалов. М.:, 1997 г.- с. 421-425.

5. Кулешов В.II. . Ларионова М.В., Удалов 11.11. Система передачи информации с хаотической несущей. // "Вестник МЭИ", № 5 - М.:,

1997 г. - с. 54-61.

6. Удалов H.H., Ларионова М.В. Система выделения несущей с использованием импульсного частотно-фазового детектора. // 2-й международный симпозиум по акустоэлектроиике, управлению частотой и формированию сигналов «AFC&SC98»: Сборник материалов. - Санкт-Петербург, Россия, 1998 г. - с. 113-117.

7. Кулешов В.Н. , Ларионова М.В., Удалов H.H. Система передачи информации с хаотической несущей: вопросы точности формирования сигналов. // 2-й международный симпозиум по акустоэлектроиике, управлению частотой и формированию сигналов «AFC&SG'98»: Сборник материалов. - Санкт-Петербург, Россия,

1998 г. -с. 192-199.

8. Ларионова М.В., Удалов H.H. Характеристики системы выделения несущей многопозиционного , фазоманипулированного сигнала. // «Радиотехнические тетради», № 16 - 1998 г. - с. 37-42.

Печ. л. 1,2.5

Заказ 12*6

Тираж iQC?

Типография МЭИ, Красноказарменная. 13,