автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.17, диссертация на тему:Синтез частотно-модулированных и фазоманипулированных сигналов в радиотехнических системах по многим показателям качества

РЯЗАНСКАЯ' ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

(

' 1

На правах рукописи

БАККЕ АНДРЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

СИНТЕЗ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАШШХ И ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПО МНОГИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА

Специальность: 05. 12. 17 -"Радиотехнические и телевизионные системы и устройства"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рязань 1997

Работа выполнена в Рязанской государственной радиотехнической

академии.

Научные руководители

- доктор технических наук, профессор В.И.Поповкин

- кандидат технических наук, доцент С.Н.Кириллов.

Официальные оппоненты

Ведущая организация

- доктор технических наук, профессор С.А.Суслонов

- кандидат технических наук, доцент С.Ф.Горгадзе

- НИИ "Рассвет"

Защита состоится "'¿ь " ич'^с^ 1997 г. в 10 часов на заседании специализированного Совета К 063.92.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Рязанской государственной радиотехнической академии по адресу 391000, Рязань, ул. Гагарина, 59/1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГРТА Автореферат разослан " 2Я" --иаЛ_1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета, __

кандидат технических наук А.М.Смоляров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важных задач проектирования многих радиотехнических систем (РТС) является выбор сигналов, удовлетворяющих заданным параметрам. Наиболее часто эта задача решается в классе сложных сигналов (СлС), в частности частотно-модулированных (ЧМ) и фазоманилулированных (ФМн) сигналов. Успешная реализация требуемых характеристик РТС зависит не только от типа используемого СлС, но и во многом от того, насколько точно и качественно с точки зрения заданных параметров может быть осуществлен синтез выбранного класса сигналов.

Решение данной задачи требует как совершенствования технических средств формирования сигналов, так и разработки новых методик синтеза, позволяющих наиболее полно реализовать положительные свойства СлС.

По этой причине является актуальной задача исследования различных вопросов синтеза ЧМ и ФМн сигналов с целью повышения помехоустойчивости и качества функционирования РТС. Основополагающие работы в этом направлении были сделаны Вудвордом Ф.М., Вакманом Д.Е., Ширманом Я.Д., Свердликом М.Б., Куком Ч., Бернфельдом М. и др. Как показал анализ, отличительной особенностью большинства известных методов синтеза СлС является однокритериальный характер решаемой задачи, который не гарантирует получения сигналов, обладающих требуемым набором свойств, и, как правило, не позволяет учитывать различные вопросы практической реализации синтезируемых СлС. Последнее обстоятельство наиболее актуально для малобазовых ЧМ сигналов, поскольку наблюдается высокая чувствительность характеристик данных сигналов к искажениям и погрешностям, неизбежно возни-, какдцим в трактах формирования и обработки. В этом случае представляет интерес задача синтеза ЧМ сигналов с устойчивыми к влиянию различных мешающих факторов характеристиками .

В системах, где используются ФМн сигналы, преимущественное внимание" уделяется мерам по устранению мешающего влияния взаимных, структурных и узкополосных помех. Для этого случая известны основные рекомендации, которым должны соответствовать характеристики синтезируемых сигналов. Выполнение этих рекомендаций наряду с обеспечением других заданных свойств ФМн сиг-

налов определяет целесообразность применения многокри-тс^иал г^пс го подхода к разработке ^'^c^гnr^>т^^A'^/, риишрчя пдц— ных сигналов. Таким образом, актуальность темы непосредственно связана с повышением качества функционирования и помехоустойчивости РТС.

Цель и задачи работы. Основной целью диссертационной работы является разработка на основе комплексного подхода методик синтеза устойчивых к искажениям ЧМ и обладающих требуемыми свойствами ФМн сигналов, а также анализ возможности практической реализации разработанных алгоритмов на цифровых процессорах обработки сигналов.

Поставленная цель включает решение следующих задач:

- разработка методики синтеза оптимальной с точки зрения требуемых свойств спектральной плотности мощности сигнала с устойчивыми к неточному заданию исходных данных и различным искажениям характеристиками;

- синтез малобазовых ЧМ сигналов, устойчивых к доплеровскому смещению частоты и минимально подверженных влиянию нелинейных фазовых возмущений;

- определение критериев и разработка алгоритмов многокритериального синтеза ФМн сигналов;

- разработка эффективного с точки зрения вычислительных затрат алгоритма синтеза коэффициентов весового фильтра сжатия ФМн сигналов;

- разработка алгоритмов синтеза последовательностей быстрого поиска, обеспечивающих минимальную вероятность ошибочного определения фазы синхросигнала;

- анализ возможности практической реализации разработанных алгоритмов синтеза ЧМ и ФМн сигналов на цифровых процессорах обработки сигналов для адаптивных РТС.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. На основе метода регуляризации А.Н. Тихонова предложена методика синтеза спектральной плотности мощности сигнала с устойчивыми к неточному заданию исходных данных характеристиками. Для конкретной решаемой задачи определен вид стабилизирующего функционала и обосновано применение весовых функций, позволяющих учесть различные требования к форме синтезируемой

спектральной плотности мощности и соответствующей корреляционной функции.

2. Исследована возможность синтеза спектральной плотности мощности- зондирующего сигнала непосредственно по заданной характеристике обнаружения пространственно распределенных объектов. Предложен метод расчета формы спектральной плотности мощности, обеспечивающий высокую устойчивость характеристик обнаружения пространственно распределенных объектов к влиянию различных мешающих факторов.

3. Показана возможность синтеза малобазовых ЧМ сигналов с характеристиками, минимально подверженными влиянию нелинейных фазовых искажений и доплеровскому смещению частоты.

4. Разработан алгоритм многокритериального синтеза ФМн сигналов, обладающих требуемыми корреляционными и спектральными свойствами.

5. Предложен эффективный с точки зрения вычислительных затрат алгоритм расчета коэффициентов весового фильтра сжатия ФМн сигналов.

6. Исследована возможность синтеза последовательностей быстрого поиска непосредственно по критерию минимума вероятности ошибочного определения фазы синхросигнала. С целью уменьшения вычислительных затрат предложен критерий синтеза, построенный на основе использования выборочных статистических характеристик автокорреляционной функции синтезируемых последовательностей .

Практическая значимость диссертационной работы.

Представленные в работе методики синтеза форм спектральной плотности мощности и непосредственно малобазовых ЧМ сигналов с устойчивыми к искажениям характеристиками, а также алгоритмы синтеза ФМн сигналов, обладающих заданными свойствами, могут быть использованы при проектировании систем радиолокации, радионавигации и широкополосной связи. Реализация результатов исследований позволит ослабить требования, предъявляемые к параметрам устройств формирования и обработки РТС, и обеспечит наилучшее приближение характеристик синтезируемых сигналов к заданным.

Применение алгоритмов синтеза ФМн сигналов и методики расчета коэффициентов весового фильтра сжатия, представленных в работе, позволит достаточно эффектив-

но реализовать адаптивное функционирование различных

ДЯОЛО 1С3.11,1*01111Ы2С Л ОМЗЕ °рт/птом

Основные положения, выносимые на защиту

1. Синтез сигналов с применением регуляризирующих алгоритмов повышает устойчивость характеристик формируемых сигналов к различным дестабилизирующим факторам.

2. Использование многокритериального подхода позволяет существенно улучшить основные характеристики синтезируемых фазоманипулированных сигналов.

3. Применение модифицированного критерия средне-квадратического отклонения и использование рекурсивной процедуры Левинсона-Дарбина ускоряют расчет коэффициентов весового фильтра сжатия фазоманипулированных сигналов и повышают его эффективность.

Методы проведения исследований. В работе используются методы теории вариационного исчисления, теории решения некорректно поставленных задач и вычислительной математики.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международных [1,4,5,11,12], Всероссийских [3,9,10,14,15], республиканских научных конференциях и семинарах, а также на 34-й конференции профессорско-преподавательского состава РГРТА.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в НИИ "Рассвет" и учебный процесс РГРТА, что подтверждено соответствующими актами .

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы. Из них 4 статьи в центральной печати, 1 учебное пособие, 4 статьи в межвузовских сборниках, 11 тезисов докладов на конференциях и 2 отчета о НИР.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка из 88 наименований и 6 приложений. Диссертация содержит 159 е., в том числе 102 с. основного текста, 4 таблицы и 32 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы исследования, сформулированы цель работы и задачи, которые необходимо решить. Изложены новые научные результаты, полученные в работе, ее практическая ценность и апробация. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации рассматриваются вопрос сы синтеза форм спектральной плотности мощности (СПМ) и непосредственно малобазовых ЧМ сигналов с характеристиками, минимально подверженными влиянию различных дестабилизирующих факторов. Исследована возможность синтеза СПМ зондирующего сигнала с учетом заданной характеристики обнаружения пространственно распределенных объектов (ПРО). Разработана методика синтеза малобазовых ЧМ сигналов, устойчивых к доплеровскому смещению частоты и влиянию различных нелинейных фазовых искажений.

Синтез сложных сигналов по автокорреляционной функции (АКФ) или СПМ позволяет определить сигнал, который обеспечивает заданную точность, разрешающую способность и однозначность измерения дальности до неподвижного объекта. При условии, что синтезируемые сигналы будут обладать большим коэффициентом сжатия (В>100) , наиболее простым и достаточно эффективным методом синтеза ЧМ сигналов является метод стационарной фазы, для малобазовых - уточненный метод стационарной фазы. Использование данных методов требует априорного задания формы СПМ, определяющей наиболее существенные характеристики ЧМ сигналов. Это обстоятельство обуславливает необходимость выбора или определения СПМ с учетом конкретных показателей качества, отражающих данные характеристики.

Показано, что задача определения СПМ С (со) по заданному виду корреляционной функции в общем случае является некорректно поставленной, поскольку при этом решение может не существовать или быть практически нереализуемым. Последнее качество определяется устойчивостью получаемого решения к малым изменениям исходных данных.

Для отбора приемлемых с точки зрения заданных параметров решений в работе используется метод регуляризации А.Н.Тихонова. Функцию сужения пространства

обеспечивает при этом стабилизирующий функционал. Вид данного функционала определен на основе важнейших характеристик радиолокационного сигнала: постоянной разрешения по времени, эффективной ширины спектра, эффективной длительности сигнала на выходе согласованного фильтра. Начальное приближение было получено из решения вариационной задачи на минимум постоянной разрешения по времени при условии нормировки С(со) и ограничениях на значения эффективной длительности и ширину спектра сигнала. Использование подобного приближения гарантирует поиск решения вблизи глобального экстремума . Для непосредственного учета требований к форме СПМ и корреляционной функции применяются соответствующие весовые функции.

Оценка устойчивости полученных решений производилась заданием некоторой ошибки Ар относительно требуемого значения эффективной ширины спектра Р0 и определением уровня максимального бокового лепестка, соответствующего этому изменению. Как показали исследования, при ошибке Др=0.001 относительно Ро=0.041 ухудшение по максимальному уровню боковых лепестков (УБЛ) для нерегуляризованных решений составляет в среднем 6 дБ, для регуляризованных - 1.5 дБ.

Стремление получать более точное соответствие свойств формируемых сигналов заданным приводит к необходимости синтеза сигналов непосредственно по выходным характеристикам системы. Как известно, вид характеристик обнаружения ПРО зависит от структуры зондирующего сигнала и, следовательно, от возможных искажений при его обработке. По этой причине представляет интерес задача синтеза сигналов, обеспечивающих максимальную вероятность правильного обнаружения при минимальной чувствительности последних как к временным флюктуациям центров отражения, так и к ошибкам обработки в трактах приема и передачи. Основной критерий синтеза состоит в минимизации функционала заданного вида

ы Ццсед-адЦ , с ¡Л

определяющего меру различия между получаемой и заданной характеристиками обнару-

жения. В качестве эталонной функции используется характеристика, полученная для модели ПРО с огоаниченннм числом нефлюктуирующих во времени центров отражения. Амплитудные изменения этих центров описываются законом распределения Накагами.

Как показали исследования, характеристика обнаружения ПРО для реальных сигналов проигрывает оптимальной в отношении сигнал/шум на 6-8 дБ при заданном уровне временных флюктуации и на 10-14 дБ - при искажении формы СПМ сигнала. Искажения формы СПМ задавались в виде нормально распределенной помеховой функции с нулевым математическим ожиданием и заданной дисперсией.

Для получения решений, устойчивых к влиянию этих факторов, используется метод решения некорректно поставленных задач математического программирования. Сущность этого метода состоит в стабилизации уклонения минимального значения функционала при внесении некоторой ошибки в искомое решение.

Результаты исследований показывают, что характеристика обнаружения, соответствующая полученной в результате решения СПМ, проигрывает в отношении - сигнал/шум заданной 00(д) порядка 2-3 дБ при той же величине временных флюктуаций центров отражения. Влияние искажений формы СПМ дополнительно приводит к ухудшению отношения сигнал/шум в среднем на 2 дБ по сравнению с 10-14 дБ для нерегуляризованных решений.

Требование совместного измерения дальности и скорости, а также измерения дальности при неизвестной скорости приводит к синтезу сигналов по функции неопределенности- (ФН) . Решение этой задачи возможно в классе малобазовых ЧМ сигналов с нелинейным законом изменения частоты. Однако отмечается высокая чувствительность характеристик этих сигналов к доплеровскому смещению частоты и различным возмущениям фазовой функции (ФФ) в {t). По этой причине представляет интерес задача синтеза устойчивой к искажениям ФФ по заданному виду ФН К(т,соа). В общем случае эта задача не является корректной с математической точки зрения, так как ФФ 0^), соответствующей априори задаваемой И (1,0^), может не существовать или быть практически нереализуемой. Решение этой задачи находится на основе рассмотренного ранее метода регуляризации и включает в себя

поиск и анализ минимума функционала вида

ма[ы,е] = ри(А(е))к(т,ю£1))+аП[е].

Как показали исследования, определение вида стабилизирующего функционала П|[8] целесообразно проводить на основе результатов представления ФН в области сильной корреляции рядом Тейлора, в котором были выделены наиболее весомые составляющие

1 Т/2 . Т/2

^ = ~ /[0'(9]2Л, = -— /ш'«с11

1 -Т/2 -Т/2

Параметр N косвенно определяет скорость спада центрального лепестка ФН, - коэффициент частотно-

временной связи. Вычисление невязки ф(б) = р2(А(9),116)

проводилось как в метрике 12, так и в С (равномерное приближение). При использовании последней синтез ФФ осуществляется только с учетом области слабой корреляции ФН.

Проверка устойчивости полученных решений проводилась для ЧМ сигналов с коэффициентами сжатия В=10,15,25 при фазовых возмущениях квадратического, кубического, гармонического и случайного вида. Показано, что регуляризованные решения, полученные при вычислении ф(9) в метрике С, оказываются более устойчивыми к влиянию нелинейных фазовых искажений, чем соответствующие нерегуляризованные решения (а=0), и обеспечивают в среднем на 1-3 дБ меньшее ухудшение УВЛ сигнала на выходе СФ в широких пределах изменения амплитуды ошибок. Синтез ФФ с учетом доплеровского смещения частоты позволяет дополнительно обеспечить независимость УБЛ в относительно больших пределах расстроек (до 20 % от ширины спектра сигнала по уровню -6 дБ) и характеризуется незначительным увеличением УБЛ сжатого сигнала при влиянии указанных выше нелинейных фазовых искажений.

Во второй главе диссертации разработан алгоритм многокритериального синтеза ФМн сигналов,■ обладающих требуемыми корреляционными и спектральными свойствами. Исследована возможность быстрого расчета коэффициентов

весового фильтра сжатия ФМн сигналов и определены критерии синтеза ппспеппватрпьнпстйй быстрого поиске (ПВП), обеспечивающих минимальную вероятность ошибочного определения фазы при наличии искаженных символо! на интервале анализа.

В рамках данного раздела исследуются способы повышения эффективности алгоритмов синтеза последовательностей по АКФ и СПМ. По этой причине вводятся новые критерии синтеза, основанные на минимизации функционалов

Pl(R,R<>) - пш {a! |R(i)- Ro(i)| + (1--«!)|H(i)- Ho(i)|},

i=2,N NG

P2(G,G0)=Xí«2|G(fk)-Go(fk)|+(l-a2)|AG(fk)-AGo(fk)|}1 k=l

где R(i), G(fk) - отсчеты АКФ и СПМ синтезируемых последовательностей; R0(t), G0{fk) - отсчеты соответствующих заданных функций; H(i) = R(i) - R(i -1) AGÍfJ = G(fk)-G(fk.1); ax, a2=0...1. Отличительной oco бенностью критериев является наличие вторых слагаемых определяющих получение более гладких характеристи (АКФ или СПМ) синтезируемых последовательностей. Алго ритмы синтеза, реализующие данные критерии, представ ляют собой итерационные процедуры, на каждом шаге ко торых осуществляется коррекция, а не полный пересче требуемых функций.

Результаты исследований показывают, что корреля ционный критерий позволяет формировать последователь ности с меньшим уровнем боковых выбросов (УБВ) АКФ п сравнению со спектральным, однако во втором случа имеется возможность синтеза сигналов с заданной формо спектра. Это позволяет достаточно эффективно устранят влияние сосредоточенных по спектру - узкополосных по мех (УП). Показано, что при допустимом увеличении УБ АКФ подавление УП может составлять порядка 14-16 дБ меньше, в зависимости от значения весового коэффициен

та а2.

Значительно улучшить свойства ФМн сигналов позво ляет применение при синтезе сигналов многокритериаль

ного подхода. Сущность предлагаемого метода заключается в оптимизации структуры последовательностей как с учетом требуемых автокорреляционных и спектральных характеристик

М[К,0]=азР1(К,Ко) + (1-аз)Р2(0,Со) ,

так и дополнительно с учетом взаимокорреляционных свойств

М^ади] = а4р3(Кк],110к]) + а-с^Щад,

где Ик1, К0к1 - векторы, соответствующие получаемой и желаемой взаимокорреляционной функции (ВКФ) к-го и 1-го сигналов. Показано, что при соответствующем выборе

значений коэффициентов а1Г а2 обеспечивается существенное улучшение характеристик синтезируемых последовательностей: максимального уровня и среднеквадратиче-ского отклонения боковых выбросов АКФ, коэффициента эксцесса выбросов ВКФ. Свойства сформированных последовательностей оказываются близкими к аналогичным характеристикам минимаксных сигналов.

Отмечается также высокая эффективность критериев для синтеза последовательностей, минимально подверженных действию как УП (а3 * 1), так и известных по виду структурных помех (а4 * 0) . В последнем случае уменьшение максимального выброса ВКФ может составлять порядка 2-2.5 раз. Результаты исследований показывают, что при использовании предлагаемых критериев наблюдается низкий разброс основных характеристик последовательностей по ансамблю синтезируемых сигналов.

Требование дополнительного уменьшения боковых выбросов АКФ приводит к необходимости применения весовых фильтров (ВФ) сжатия ФМн сигналов. Важной проблемой проектирования данных фильтров является сокращение времени расчета коэффициентов,' обеспечивающих заданный УБВ сжатого сигнала и минимальные потери в отношении сигнал/шум.

Для сокращения вычислительных затрат применяется критерий, косвенно определяющий величину потерь и УБВ. Сущность подхода состоит в требовании минимального изменения сигнала на выходе ВФ. Процедура определе-

ния вектора коэффициентов ВФ включает в себя решение системы алгебраических уравнений на основе р^к^/рсивно^ процедуры Левинсона-Дарбина. Основным достоинство! данного алгоритма является высокая производительност1 и возможность получения коэффициентов за относительн< малое время.

Показано, что ВФ, полученный на основе предлагаемой методики, обеспечивает достаточно низкие УБВ сиг' нала на выходе ВФ и потери на обработку. К примеру применение ВФ порядка 58 для последовательности длино: 29 позволяет получить УБВ порядка -36 дБ при величин^ потерь -1.8 дБ. Как показывает сравнительный анализ полученные результаты оказываются близкими к аналогич ным параметрам известных методик синтеза коэффициенте ВФ, однако в общем случае данный подход оказываете более эффективным с точки зрения вычислительных за трат.

Важной сферой применения ФМн сигналов являютс системы поиска и синхронизации сигналов, несущих ин формацию. Для осуществления быстрого поиска синхросиг нала в системах с периодической синхронизацией широк используются полихотомические методы, основанные н применении сигналов специальной структуры - последова тельностей быстрого поиска.

Требование обеспечения более низкого значения ве роятности ошибочного определения фазы синхросигнала I при наличии искаженных символов на интервале анализ определяет необходимость дополнительного исследовани методик синтеза ПБП. По этой причине в рамках решени поставленной задачи анализируются три критерия синтез ПБП. Сущность первых двух из них состоит соответст венно в подборе функций Уолша и коэффициентов весовог вектора, а также изменении структуры компоненты мини мального периода с целью обеспечения минимального знз чения вероятности Р0. Третий критерий основан на ис пользовании при синтезе ПБП статистических характера стик АКФ последовательностей - математического ожида ния Мб, коэффициента эксцесса ех и максимально! значения боковых выбросов шах :

ют {Ф0[Кб тах'^х'

Мб]} =

пу.гт

I IV/-

- гош {ас1Мб+(1-ас1Х(1-ас2)Кбтах+ас2сх )}, ^,0)} 1 1

где - компонента минимального периода; ас1,

ас2 = 0...1.

Результаты исследований показывают, что наилучшими параметрами обладают сигналы, синтезированные непосредственно по критерию минимума Р0. Формирование ПБП на основе статистических характеристик АКФ сопровождается некоторым ухудшением Р0, однако характеризуется значительно меньшими вычислительными затратами.

В третьей главе диссертации анализируется возможность практической реализации разработанных алгоритмов на цифровых процессорах обработки сигналов (ЦПОС) для использования в адаптивных РТС. При этом под адаптацией подразумевается изменение свойств зондирующих сигналов в соответствии с текущей помеховой обстановкой. Указанная особенность определяет целесообразность применения для формирования сигналов цифровых микропроцессоров. Для этой цели в работе используются ЦПОС фирмы АВЭР, которые оказываются достаточно эффективными по критерию производительность/стоимость.

В рамках данной главы на языке Ассемблер процессора А08Р2105 реализуется алгоритм многокритериального синтеза ФМн сигналов. Как показали результаты исследований, минимальное время, затрачиваемое на формирование ФМн сигналов по корреляционному критерию

(ш±п{р1 {И, ) >) , составляет порядка 18 мс, по комбинированному (пип{М[К,С] }) - 0.2 с. Для выбранного типа микропроцессора это время будет определять минимальный период адаптации РТС.

В заключении приведены краткие результаты диссертации, которые можно свести к следующему.

1. Проведены исследования' на предмет синтеза оптимальной с точки зрения заданных свойств СПМ по произвольному виду АКФ. На основе метода регуляризации А.Н. Тихонова предложена методика синтеза СПМ с устойчивыми к неточному заданию исходных данных характеристиками. Введены основные критерии качества синтеза СПМ, определен вид стабилизирующего функционала и

обосновано применение весовых функций, позволяющих учс сть различные требования ^ т*

синтезируемой СПМ.

2. Исследована возможность синтеза СПМ непосредственно по заданной характеристике обнаружения ПРО. Проведен анализ влияния различных мешающих факторов, искажающих структуру зондирующего сигнала, на вид характеристик обнаружения ПРО. Предложена методика расчета СПМ, обеспечивающая высокую устойчивость характеристик обнаружения ПРО к влиянию искажений сигнала.

3. На основе регуляризирующего алгоритма разработана методика синтеза малобазовых НЧМ сигналов с устойчивыми к нелинейным фазовым искажениям и доплеров-скому смещению частоты характеристиками. Определены основные критерии качества синтеза НЧМ сигналов и обоснован вид стабилизирующего функционала. Показано, что лучшие характеристики синтезированных сигналов достигаются при использовании метрики пространства С.

4. Предложены различные критерии синтеза ФМн сигналов и осуществлен их комплексный анализ. Разработан алгоритм многокритериального синтеза ФМн сигналов, обладающих требуемыми корреляционными и спектральными свойствами. Путем соответствующего изменения структуры ФМн сигнала показана возможность дополнительного подавления сосредоточенных по спектру и структурных помех с минимальным ухудшением других свойств сигналов.

5. Предложен эффективный с точки зрения вычислительных затрат алгоритм расчета коэффициентов весового фильтра сжатия ФМн сигналов. Показано, что наибольшая эффективность весовой обработки достигается на сигналах, полученных с использованием многокритериального подхода.

6. Разработана методика синтеза ПБП, оптимальных по критерию минимума вероятности срыва синхронизации. Проведен анализ статистических характеристик АКФ синтезированных последовательностей и на основе полученных результатов предложен эффективный с точки зрения вычислительных затрат критерий синтеза ПБП, неявно учитывающий требование минимума вероятности срыва синхронизации.

7. Рассмотрена возможность практической реализации цифрового формирования НЧМ и ФМн сигналов на основе ЦПОС. Разработаны блок-схемы алгоритмов и программное обеспечение соответствующих устройств формирова-

ния. Для выбранного типа ЦПОС и различных критериев

пинфряя проведена опенка времени, необходимого для

формирования ФМн сигналов с заданными свойствами.

Список основных работ по теме диссертации

1.Кириллов С.Н., Стукалов Д.Н., Бакке A.B. Многокритериальный синтез сигналов в информационных системах // 13-й научно-технический семинар РНТОРЭС им. A.C. Попова "Статистический синтез и анализ информационных систем": Тезисы докладов. Рязань: РРТИ, 1994. С.20-21.

2.Многокритериальная оптимизация сигналов в радиотехнических системах : Аннотированный отчет о НИР / РГРТА; Руководитель работы С.Н. Кириллов. Тема № 1494Г, № ГР 01940004690. Рязань, 1994. Юс. Соисполнитель А. В.Бакке.

3.Бакке A.B., Бодров O.A. Многокритериальный синтез систем сложных дискретных сигналов // Молодежная научно-техническая конференция "XXI Гагаринские чтения" : Тезисы докладов. 4,7. М.: МГАТУ, 1995. С.65.

4.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Соколов М.Ю. Оптимальная весовая обработка речевых сигналов // 50-я научная сессия РНТОРЭС, посвященная Дню радио : Тезисы докладов. 4.2. М.: РНТОРЭС, 1995. С.196.

5.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Бодров O.A. Многокритериальный синтез систем фазоманипулированных сигналов для асинхронных систем передачи информации // Международный научно-технический семинар "Проблемы передачи и обработки информации в информационно-вычислительных сетях" : Тезисы докладов. М. : НИЦ ПрИС, 1995. С.16.

6.Бакке A.B., Бодров O.A. Синтез дискретных сигналов для автоматизированных систем сбора биомедицинской .информации // Республиканская научно-техническая конференция "Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы": Тезисы докладов. Рязань: РГРТА, 1995. С.35-3 6.

7.Кириллов С.Н., Бакке A.B. Многокритериальная оптимизация при теоретико-игровом методе синтеза сигналов // Изв. вузов. России, Электроника. 1996. № 1-2. С.139-142.

8.Поповкин В.И., Кириллов С.Н., Бакке A.B., Макаров Д.А. Регуляризация решений задачи синтеза спектральной плотности мощности сигналов при обнаружении про-

странственно распределенных объектов// Вестник ра-дисакадсмип. Рязань: РГРТА. Вып. 1. 1996. С.15-20.

9.Бакке A.B., Бодров O.A. Многокритериальный синтез и весовая обработка фазоманипулированных сигналов в системах передачи информации // Молодежная научно-техническая конференция "XXII Гагаринские чтения" : Тезисы докладовю. 4.7. М.: МГАТУ, 1996. С.139.

Ю.Бакке A.B., Бодров O.A., Степанов М.В. Обработка шумоподобных сигналов в системах передачи данных // Научная конференция "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники" : Тезисы докладов. Рязань: РГРТА, 1996. С.21-22.

11.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Бодров O.A. Синтез фазоманипулированных сигналов по заданным показателям качества // 51-я научная сессия РНТОРЭС, посвященная Дню радио : Тезисы докладов. 4.2. М. : РНТОРЭС, 1996. С.32.

12.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Бодров O.A., Макаров Д.А. Синтез зондирующих сигналов для метеонавигационной PJ1C // МНТК "Современные научно-технические проблемы гражданской авиации" : Тезисы докладов. М.: МГТУГА, 1996. С.142.

13.Поповкин В.И., Кириллов С.Н., Бакке A.B. Регуляризация решений задачи многокритериального синтеза спектральной плотности мощности сигнала // Радиотехника и электроника. 1996. Т.41, № 6. С. 666-669.

14.Бакке A.B., Кропотов А.Б. Устройство формирования дискретных сигналов на базе сигнального микропроцессора ADSP2111 // Молодежная научно-техническая конференция "XXI Гагаринские чтения" : Тезисы докладов. ч.5. М.: МГАТУ, 1996. С.97-98.

15.Бакке A.B., Бодров O.A., Макаров Д.А. Формирование и обработка фазоманипулированных сигналов, обеспечивающих потенциальные характеристики обнаружения // III Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов (10-11 октября 1996 г.): Тезисы докладов. Таганрог: ТГРУ, 1996. С.4-5.

16.Кириллов С.Н., Бакке A.B. Регуляризация решений задачи синтеза малобазовых частотно-модулированных сигналов // Межвузовский сборник "Проблемы математического моделирования и обработки информации в задачах управления". Рязань: РГРТА, 1996. С.36-39.

17.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Бодров O.A. Проблемы использовании сигналов с расширенным спс;стром в беспроводных вычислительных сетях // Межвузовский сборник "Проблемы автоматизированного проектирования". Рязань: РГРТА, 1996. С.67-71.

18.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Бодров O.A. Синтез и обработка фазоманипулированных сигналов в многофункциональных метеонавигационных PJ1C // Конверсия. 1996. № 10. С.71-73.

19.Методы синтеза и анализа радиоэлектронных систем обнаружения и фильтрации пространственно-временных сигналов: Аннотированный отчет о НИР (заключительный) / РГРТА; Руководитель работы Б. И. Филимонов. Тема №7-91, № ГР 01910004842. Рязань,

1996. 160 с. Соисполнитель A.B. Бакке.

20.Кириллов С.Н., Бакке A.B., Бодров O.A. Синтез модулирующей функции фазоманипулированных сигналов с ограниченной полосой частот // Межвузовский сборник "Обработка сложных сигналов с применением цифровых устройств и функциональной электроники ". Рязань: РГРТА, 1996. С.52-56.'

21.Кириллов С.Н., Бакке A.B. Многокритериальный синтез фазоманипулированных сигналов // Радиотехника.

1997. № 2. С.21-24.

22.Оптимизация сигналов в радиотехнических системах: Учебное пособие / С.Н. Кириллов, A.B. Бакке. Рязань: РГРТА, 1997. 100 с.

А. В. Бакке