автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Задачи проектирования СВ радиоканалов для построения корпоративных систем связи с мобильными базовыми станциями

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ОМСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВ РАДИОКАНАЛОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ С МОБИЛЬНЫМИ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ

Специальность 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

На правах рукописи

005004679

Юрьев Александр Николаевич

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 1 ДЕК 2011

Омск-2011

005004679

Работа выполнена в ОАО «Омский научно-исследовательский институт приборостроения».

Научный руководитель: доктор технических наук

Хазан Виталий Львович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Митрохин Валерий Евгеньевич

кандидат технических наук Завьялов Сергей Анатольевич

Ведущее предприятие:

Томский университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Защита состоится « 15 » декабря 2011 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д212.178.01 при Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, проспект Мира, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Автореферат разослан " 14 " ноября 2011 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 644050, г. Омск, проспект Мира, 11, Омский государственный технический университет, ученому секретарю диссертационного совета Д212.178.01.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук

В.Л. Хазан

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Важным фактором экономического развития малонаселенных территорий Крайнего Севера, к которым относится значительная часть территории Российской Федерации, является создание современной телекоммуникационной инфраструктуры. Актуальность данных работ подчёркнута в Федеральном законе № 78-ФЗ "Об основах государственного регулирования социально-экономического развитая Севера Российской Федерации".

Как известно, на территориях с достаточно высокой плотностью населения целесообразно использование систем сотовой связи ультракоротковолнового (УКВ) диапазона. Для регионов с низкой плотностью населения развёртывание данных систем экономически не выгодно в силу длительных сроков окупаемости. Радиоканалы того же УКВ диапазона частот эксплуатируют спутниковые системы связи, позволяющие решать задачи практически глобального территориального покрытия. Но и эти системы достаточно дороги, прежде всего, из-за отсутствия возможности покрытия Северных территорий с геостационарных орбит и необходимости использования относительно большого числа пролётных спутников.

В связи с этим, представляется целесообразным рассмотрение возможностей радиоканалов других диапазонов частот, которые могли бы применяться в корпоративных сетях загоризонтной связи и позволяли в силу физических особенностей их распространения поверхностной волной обеспечить существенно большую площадь зоны обслуживания, например, по сравнению с УКВ транкинговыми системами связи (ТСС). В качестве таких радиоканалов были исследованы каналы средневолнового (СВ) диапазона.

В основу работы положены результаты исследований, полученные JI.M. Финком, Д.Д. Кловским, Д. Миддлтоном, К. Феером, Д.Д. Прокисом, О.В. Головиным, В.Ф. Комаровичем, В.А. Ивановым, Е.А. Хмельницким, B.JI. Хазаном, М.П. Долухановым, В.Д. Челышевым, У.К. Джейксом, B.C. Семенихиным, И.М. Пышкиным, Ю.А. Громаковым, М.М. Маковеевой, Ю.С. Шишковым, В.П. Ипа-товым и другими отечественными и зарубежными учеными.

Малая канальная ёмкость, повышенный уровень шумов и помех, а при ионосферном распространении дополнительно - замирания и многолучевость, являются факторами, сдерживающими применение СВ радиоканалов в системах тран-кинговой связи. Передача сообщений с использованием СВ радиоканалов в тех-

ническом плане достаточно хорошо решается для организации радиосвязи между стационарно расположенными радиоузлами и в меньшей степени для мобильных узлов радиосвязи. Организация связи во время движения неизбежно наталкивается на проблемы, связанные с ограничениями по мощности передатчиков подвижных объектов и габаритам передающих (обычно проволочных) антенн, которые должны быть расположены непосредственно на подвижном объекте, а также низкой эффективности для данного диапазона частот такого рода антенн. Нерешенными до сих пор также являются проблемы реализации дуплексной передачи речи для указанных диапазонов. Недостаточно совершенными нужно признать и методики расчёта зон обслуживания таких систем. Исходя из этого и были сформулированы цели и задачи, решаемые в настоящей работе.

Цель работы

Исследование методов построения СВ радиоканалов для корпоративных систем связи с мобильной базовой станцией, обеспечивающих увеличенную зону обслуживания.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Теоретическое исследование зависимости размеров зоны обслуживания корпоративных системы связи от основных влияющих факторов при использовании СВ радиоканалов передачи информации.

2. Экспериментальные исследования обеспечиваемой СВ радиоканалом дальности связи радиосистем при использовании мобильных антенн.

3. Исследование вариантов технической реализации дуплексных средневолновых радиоканалов для систем связи с мобильной базовой станцией.

4. Разработка методов имитационного моделирования дуплексного режима работы транкинговых систем связи СВ диапазона и обоснование, с их помощью, характеристик канала связи, работающего в таком режиме.

Методы исследования

В диссертационной работе приведены результаты исследований, полученные с использованием методов статистической радиотехники, теории потенциальной помехоустойчивости, теории распространения радиоволн, математической статистики, имитационного моделирования. Математическое моделирование и вычислительные эксперименты проведены с использованием оригинальных программ, разработанных непосредственно автором или под его руководством, и пакетов программ МАТЬАВ, Ргор\\^ 1.7, АЗАРБ 5, ММАЫА. 4

Приведенные в работе результаты экспериментальных исследований дальности связи поверхностной волной получены при участии автора в трассовых испытаниях малогабаритных антенн СВ диапазона.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые:

1. Получены результаты теоретических и экспериментальных исследований предельной дальности связи, обеспечиваемой поверхностной волной в СВ радиоканале, при использовании мобильных антенн.

2. Разработан и исследован способ дуплексной телефонной связи, обеспечивающий прием и передачу информации на одной рабочей частоте в трансиверном режиме работы радиостанции.

3. Предложена имитационная модель дуплексного канала связи с временным уплотнением и с её помощью получены результаты исследования характеристик дуплексного режима работы системы связи СВ диапазона.

4. Разработаны основные научно-технические положения, обеспечивающие построение систем связи с мобильной базовой станцией с увеличенной зоной обслуживания на основе использования СВ радиоканалов.

Достоверность полученных результатов

Достоверность данных полученных аналитическим путём подтверждена результатами имитационного моделирования и экспериментальных исследований. Достоверность результатов имитационного моделирования обеспечивается корректным использованием исходных данных, а также строгой математической обработкой результатов моделирования. Достоверность результатов экспериментальных исследований обеспечивается применением поверенного оборудования и апробированных методов проведения экспериментов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований предельной дальности связи, обеспечиваемой поверхностной волной в СВ радиоканале, при использовании мобильных антенн.

2. Способ дуплексной телефонной связи, обеспечивающий прием и передачу информации на одной рабочей частоте в трансиверном режиме работы радиостанции и пути его реализации в СВ и КВ радиоканалах.

3. Имитационная модель дуплексного канала связи с временным уплотнением и полученные с её помощью результаты исследования характеристик дуплексного режима работы системы связи СВ диапазона.

4. Основные научно-технические положения, обеспечивающие построение

5

корпоративной системы связи с мобильной базовой станцией с увеличенной зоной обслуживания на основе применения СВ радиоканалов.

Практическая ценность работы

Применение рассматриваемых в данной работе СВ радиоканалов для создания корпоративных систем связи позволяет значительно увеличить радиус их зоны обслуживания, а также реализовать мобильную базовую станцию, обеспечивающую работу в процессе её движения. Использование таких радиоканалов для передачи информации целесообразно в малонаселенных районах с неразвитой инфраструктурой, на этапе начального освоения территорий, а также в случаях, когда применение проводных линий связи, и радиоканалов УКВ диапазона оказывается экономически неэффективным. Результаты проведённых исследований могут быть полезны работникам нефтегазового комплекса, дорожно-строительных служб, МЧС, пограничной службе и др. корпоративным структурам, ведущим хозяйственную деятельность в малонаселённых районах РФ.

Представленные в работе результаты теоретических и экспериментальных исследований дальности связи реализуемой СВ радиостанциями, снабженными малогабаритными резонансными антеннами могут быть полезны при разработке носимых и возимых радиостанций, трансиверов и радиосистем СВ диапазона, работающих в движении (на ходу) с использованием поверхностных волн.

Результаты работы были использованы в ОАО «Омский НИИ приборостроения» при проектировании приемных и приемопередающих мобильных радиоузлов, способ дуплексной связи внедрен при проведении инициативной ОКР «Транк-ОНИИП», методика расчета и разработанное программное обеспечение для расчета радиуса зоны обслуживания системы связи поверхностной волны применялись в ходе выполнения НИР «Набат» и НИОКР «Сажень», что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Апробация работы

Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались на:

научно-технической конференции «Направления развития систем и средств радиосвязи» (г. Воронеж, 1996);

1-ой и 2-ой международной научно-практической конференции «Информационные технологии и радиосети» (г. Омск, 1996 г. и 2000 г.);

технологическом конгрессе «Современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения» (г. Омск, 2001 г.); 6

VIII и IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь» (г. Воронеж в 2002 г. и 2003 г.);

V международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (г. Омск, 2004 г.);

III Российской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в связи и управлении» (г. Калуга, 2004 г.);

5-й Всероссийской научной конференции «Проблемы развития системы специальной связи и специального информационного обеспечения государственного управления России» (г. Орел, 2007 г.);

69-й международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров «Какой автомобиль нужен России» (г. Омск, 2010 г.);

научно-технической конференции «Комплексная система безопасности на транспорте» (Москва, 2010 г.);

региональной научно-практической конференции «Наука, образование, бизнес» (Омск, 2011 г.);

международной научно-технической конференции «Радиотехника, электроника и связь», (Омск, 2011 г.),

а также неоднократно обсуждались на заседаниях научно-технического совета ОАО «ОНИИП» и семинарах научно-исследовательской лаборатории научно-технического комплекса № 4 ОАО «ОНИИП». Публикации

По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, в том числе 3 статьи в научно-технических изданиях, рекомендованных ВАК, 10 статей в других научно-технических сборниках и журналах, 6 полнотекстовых докладов и 4 публикаций в виде тезисов докладов в сборниках трудов научно-технических конференций; получено 5 патентов и авторских свидетельств на изобретение. Структура и объем работы

Диссертация изложена на 153 страницах, содержит 46 рисунков и 18 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, состоящего из 130 источников, и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, рассмотрены вопросы научной новизны и указана практическая ценность работы.

В главе 1 для обоснования актуальности проведённых исследований обобщены известные ограничения возможности увеличения размеров зоны обслуживания современных ТСС стандартов TETRA, АРСО 25 и др. Максимальный радиус зоны обслуживания УКВ транкинговых систем связи ограничен расстоянием прямой видимости, которое, в свою очередь, определяется высотой поднятия антенн базовой станции и абонентской радиостанции. Представлены результаты анализа следующих методов увеличения зоны обслуживания:

1) увеличением расстояния прямой видимости путём:

- увеличения высоты установки антенны базовой станции;

- расположения антенны базовой станции на летательном аппарате (вертолет, самолет, беспилотный летающий аппарат, дирижабль);

2) использование ретрансляторов, размещенных вблизи границы прямой видимости.

Перечисленные методы либо технически сложны и затратны, либо ограничены по возможностям увеличения зоны обслуживания. Размер зоны обслуживания, обеспечиваемый мобильной базовой станцией УКВ диапазона работающей на ходу не превышает единиц километров, вследствие ограничения высоты поднятия антенны (не более 3^4м).

Это обусловливает необходимость исследования путей построения транкин-говой системы связи с мобильной базовой станцией, обеспечивающей существенно ббльшую зону обслуживания. Для решения поставленной задачи предлагается использование в корпоративных системах связи СВ радиоканалов.

В главе 1 представлена методика оценки радиуса зоны обслуживания [2, 20], приводятся результаты анализа применимости известных методик расчёта напряженности поля сигнала в точке приема, а также теоретические оценки дальности связи [3], реализуемой системой в радиоканалах СВ диапазона, при работе поверхностной волной с различными штыревыми мобильными антеннами.

Как известно, мощность сигнала на входе приемника Рс „р, при согласовании выходного сопротивления антенны и входного сопротивления приемника описывается выражением

р = ^ЯРп^РаРагЧфЛфг Fí (1)

Г [км]

где X - длина волны; Рп [кВт] - мощность передатчика; г - длина радиолинии; G„i и Ga2 - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн; r¡,¡,] и г]ф2 - к.п.д.

фидеров передающей и приемной антенн; - множитель ослабления, зависящий от электрических параметров подстилающей поверхности (диэлектрической проницаемости е и удельной проводимости а). В зависимости от соотношения величин г и Я множитель Г рассчитываемый либо по методике Шулейкина-Ван-дер-Поля, либо по дифракционным формулам Фока.

При использовании кривых распространения поверхностной волны, представленных в рекомендациях МККР № 368 для ряда частот и пяти видов подстилающих поверхностей, мощность сигнала на входе приемника может быть определена из формулы

~ Р"-960-( ' (2)

где Ёс - значение напряженности поля в точке приема, определяемое из графиков рекомендаций МККР № 368. При этом, знания только Рс „р недостаточно для принятия решения о возможности использования радиоканала. Данная информация должна быть сопоставлена с информацией об уровне шумов.

Мощность шумов на входе приемника в предлагаемой методике определяется с помощью формулы

Рш-пр = кТ0А/ЭК„ ■ (К.иЛа +Кр-Ча), (3)

где к = 1,38' 10"23 Дж/град - постоянная Больцмана; Т0 - абсолютная температура антенны, К; коэффициент внешних шумов, определяемый по кривым отчета МККР № 322 для атмосферных шумов и из рекомендаций 1Ти-Я Р.372-9 для индустриальных шумов; г]а- к.п.д. приемной антенны; Рпр- коэффициент шума приемника.

Далее, в предлагаемой методике, для различных удалений от передатчика определяется отношение сигнал/шум, значение которого уменьшается с увеличением расстояния. Расчётная длина радиоканала по поверхности земли определяется как расстояние до передатчика, для которого отношение сигнал/шум равно минимальному (пороговому) значению р, при котором ещё обеспечивается заданное качество связи. Пороговое значение сигнал/шум, зависит от вида модуляции, кодирования сигнала, методов приема и обработки сигнала, и может быть определено из известных рекомендаций МККР, а также путем физического, либо имитационного моделирования. Предлагаемые способы моделирования представлены в главе 3.

С использованием предлагаемой методики проведена теоретическая оценка максимальных размеров зоны обслуживания базовой станции СВ-КВ диапазонов для различных мобильных штыревых антенн. В расчетах рассматривался СВ радиоканал от абонентской станции (передача) на базовую (прием). На рисунке 1 представлены полученные расчетным путем графики зависимости максимальной длины радиоканала от частоты, при использовании для его организации антенн типа «Штырь 10 м» и передатчика мощностью 0,2 кВт. 200 180 160

| 140

ё 120

о

¡100

(=1

80

<

60 40 20

12345 6789 10 Частота, МГц

Рисунок 1. Максимальные дальности связи для передающей антенны «штырь 10 м» и мощности передатчика 0,2 кВт. Приемная антенна - «штырь 10 м».

Расчет проводился для значений удельной электрической проводимостью почвы а = 3-Ю"2 и с = 10"3 для пороговых отношений сигнал/шум р = 6дБир=15 дБ. Для этих же значений о и р расчетным путем получены приведенные на рисунке 2 графики зависимости дальности радиоканала от частоты, для условий: передающая антенна портативной абонентской станции - «Штырь 2 м», и мощность передатчика - 5 Вт, приемная антенна базовой станции - «Штырь Юм».

В главе 2 представлены результаты анализа вариантов реализации дуплексной радиосвязи в системах, использующих СВ и КВ радиоканалы, в том числе в транкинговых и конвенциональных системах связи.

Наиболее распространенными способами разделения каналов приема и передачи в дуплексных транкинговых и сотовых УКВ системах связи являются частотный разнос (МРТ1327, АРСО-25 и др.), смешанный частотно-временной раз-

■ о О »3-Ю"2; р = 6 дБ —В— о = 3-10"2; р = 15 дБ —V—■ <т= Ю"2; р = 6 дБ —О— о = 10"*; р = 15 дБ

Г^ \

---------

к. ........ч©-~с ---------

—

—1

20

I ю

n

123456789 10 Частота, МГц

Рисунок 2. Максимальные дальности связи для передающей антенны «штырь 2 м» и мощности передатчика 5 Вт. Приемная антенна - «штырь Юм».

нос (TETRA, GSM и др.) и временной разнос (IMT2000). В радиосистемах KB, СВ и более низких диапазонов частот при работе каналов приема и передачи абонентской станции на одну антенну для реализации дуплексного режима работы не может быть применён частотный метод разнесения каналов приема и передачи.

Для реализации дуплексной связи в системах СВ и KB диапазонов на практике применяют пространственное разнесение приемного и передающего центров [7, 8] и пространственное разнесение приемных и передающих антенн в совмещенных приемопередающих радиоузлах, вместе с дуплексным разносом частот и применением приемников с повышенной избирательностью. Однако, применение указанных методов в мобильных и портативных радиостанциях СВ диапазона невозможно по причине малых размеров транспортных средств.

Для реализации дуплексной связи в радиостанциях малой и средней мощности СВ и KB диапазонов может быть применён предложенный автором в [4, 14, 16] способ дуплексного радиообмена телефонными сигналами, обеспечивающий возможность работы каналов приема и передачи на одной частоте и на одну антенну, за счет их временного разделения. В этом случае могут применяться радиостанции, построенные по трансиверной схеме. Техническая сущность способа заключается в том, что телефонные сигналы, поступающие на каждую из радиостанций от источников информации (корреспондентов), делятся на временные ин-

тервалы длительностью Т. Каждый интервал сжимается по времени с коэффициентом сжатия ксж до длительности ТКВ, образуя при этом квант сжатой телефонной информации, снабжается синхровставкой и передаётся в интервал времени, отведенный для передачи Тпрс).

где кСЛ! - коэффициент сжатия, выбираемый из условия ксж > 2.

В освободившийся интервал времени Т„рм каждого интервала Т производится прием сжатого кванта телефонного сигнала другой радиостанции. При приеме производится синхронизация, восстановление исходной длительности и стыковка смежных участков принятых квантов сигнала. На рис. 3 представлены временные диаграммы работы двух радиостанций, иллюстрирующие предложенный способ.

т

- Трансивер 1

щ Тпрм

ч Т Т" ► т .. * ПРД Ь 1

Т„ Тр ► - <- «_ Т. «-

т -^ 1г т 1 прм Трансивер 2

Т„

1

— ^синх т, 1

Рисунок 3. Временные диаграммы работы двух трансиверов, реализующих способ дуплексного обмена

Как видно из рис. 3, период Т может быть определен соотношением

Г = 2Гк. + 2гр + 2гп + 2гсинх + 2г„ (5)

где ТКВ - длительность сжатого кванта телефонного сигнала; тр - время распространения сигнала; т„ - время перестройки радиосредств; тсинх - длительность синхровставки; т3 - защитный интервал.

Время задержки Гзад принимаемой телефонной информации по данному способу определяется из формулы

Гзад > Т + гр - ТКВ = Ткв + Згр + 2 • (гсинх + гп + г,). (6)

Для дуплексных систем телефонной связи время задержки Тггл не должно превышать величину 0,2 0,3 с.

Требуемый коэффициент сжатия будет определяться соотношением

к Т_

%-(гр+гсинх+гп+г3) •

На рис. 4 приведены графики зависимости требуемого коэффициента сжатия сигнала от длительности периода переключения с приема на передачу (для заданных значений параметров (гсинх= 5 мс, тп =3 мс, т3= 2 мс).

Линейное временное сжатие квантов телефонного сигнала производится путём дискретизации сигнала с частотой 1д, записи отсчетов в буфер, считывания записанных отсчетов с частотой = ксжГ, и преобразования квантов сигнала в аналоговую форму, при этом требуемая для передачи сигнала полоса частот А{ возрастает в ксж раз, т.е. АГ = ксж'3,1 [кГц]. Увеличение полосы сигнала в 2,1 - 2,2 раза приводит к снижению отношения сигнал/помеха в точке приема на 3,2 3,4 дБ и снижению дальности СВ радиоканала поверхностной волны на 10% - 20%.

200 250 300 350 400 Длительность кванта в мс

150 200 250 300 350 400 Длительность кванта в мс

Рисунок 4. Зависимость требуемого коэффициента сжатия сигнала (а) и задержки сигнала (б) от интервала деления сигнала Т и дальности радиолинии.

Далее представлена оценка реализуемости дуплексной цифровой связи в СВ и КВ диапазонах при временном разделения каналов приема и передачи. Возможность реализации режима дуплексного обмена в этом случае определяется соотношением величины сжатия речевой информации (скорости цифрового потока на выходе вокодера), скорости передачи цифровой речи, обеспечиваемой модемом, и требуемой величиной отношения сигнал/шум для обеспечения работы модема на

заданной скорости. В таблице 1 представлен ряд алгоритмов компрессии речевого сигнала с их оценкой по шкале MOS (Mean Opinion Score или субъективный метод общего мнения, изложенный в Рекомендациях ITU-T Р.800 и Р.830).

С учетом необходимости проведения избыточного канального кодирования речевого сигнала и внесения служебной информации при формировании пакетов, а также необходимости увеличения скорости передачи в ксж раз, обусловленной принятым методом дуплексной связи, скорость передачи цифровой информации в канал может быть определена формулой

К ~ ^сж ' к код ' Кок , (8)

где VeoK - скорость цифрового потока на выходе вокодера; Р* - скорость передачи в канале связи; ккод - коэффициент увеличения скорости цифрового потока для обеспечения избыточного кодирования.

Таблица 1. Алгоритмы компрессии речевого сигнала с их оценкой по шкале MOS.

Скорость передачи, кбит/с MOS Название стандарта или системы Тип кодека Область применения

6,0 3,7-3,8 TETRAPOL RPCELP Транкинговая телефония

4,8 3,4-3,6 ETSI TETRA ACELP Транкинговая телефония (Европа)

4,4 3,4-3,5 АРСО 25 IMBE Транкинговая телефония (США)

2,4 3,5 STANAG-4591 MELP Мин. обороны США

1,2 3,0 Разработка комп. SPIRIT ММВЕ-LPC Мультимедиа, Интернет

1,2 Нет данных STANAG-4591 MELP Мин. обороны США

0,6 Нет данных STANAG-4591 MELP Мин. обороны США

Максимальное сжатие речи при удовлетворительном качестве достигается для Увок = 2,4 кбит/с. Для ккод =1,8 и ксж =2,2 получаем Vk ~ 9,6 кбит/с. В таблице 2 представлены требования стандарта MIL-STD-188-110В к помехоустойчивости ДКМ модемов для стандартного ряда скоростей. Здесь же для сравнения приведены характеристики модемов Harris и МДМ-9,6 KB [15].

Таблица 2. Требования стандарта MIL-STD-188-110В к помехоустойчивости ДКМ модемов

Тип канала Название стандарта, модема Информационная скорость обмена данными, бит/с

1200 2400 4800 8000 9600

MIL-STD-188-110 В 6,0 дБ 10 дБ 13 дБ 19 дБ 21 дБ

АБГШ канал Модем Harris 4,7 дБ 9,6 дБ - - -

Модем МДМ-9,6 KB 1 ДБ 4 дБ 10 дБ - 18 дБ

1 к « MIL-STD-188- И 0 В И дБ 18 дБ 20 дБ 28 дБ 33 дБ

«В Модем Harris 10 дБ 14,5 дБ - - -

Г Модем МДМ-9,6 KB 8 дБ 11 дБ 18 дБ - 24 дБ

СВ и КВ радиоканалы с поверхностным распространением радиоволн могут рассматриваться в качестве каналов связи с аддитивным белым гауссовским шумом (АБГШ). Возникновение многолучевости возможно вблизи границы прохождения радиоволн за счёт ионосферной волны (для СВ преимущественно в ночные часы). Влияние ионосферной волны при работе поверхностной волной рассмотрено в работах [18, 19]. Для обмена данными со скоростью 9,6 кбит/с, в соответствии с табл. 2, при работе поверхностной волной, требуется обеспечить на приеме отношение сигнал/помеха ~ (18 - 21) дБ, что значительно снижает дальность связи по сравнению с симплексным методом обмена.

При работе ионосферной волной (модель канала - «плохой» канал по 1Ти-Я) согласно таблице 2 для работы модема требуется отношение сигнал/помеха ~ (24 - 33) дБ. Однако, требование к времени задержки телефонного сигнала Т3ад - (0-2 - 0.3) с, не позволяет использовать принятый в модемах для передачи данных интервал перемежения передаваемой информации 10 с, что снижает помехоустойчивость системы и требует дополнительного повышения отношения сигнал/помеха.

Снижение скорости на выходе речевого кодера до 1200 бит/с позволяет практически решить задачу реализации цифрового дуплекса при передаче речи, т.е. необходима разработка речевого кодека с указанной скоростью.

Другим доступным способом повышения скорости передачи цифровой речи является увеличение полосы частот, занимаемой сигналом. Эта возможность следует из известной формулы Шеннона

Утах = AF.log, (1 + Я\Ж), (9)

где Утах - предельно достижимая в канале скорость передачи информации; ДF -полоса частот сигнала; ЯЖ - отношение мощностей сигнала и шума.

В главе 2 диссертации показано, что увеличение вдвое полосы частот сигнала позволяет снизить до приемлемых величин требуемое для работы модема отношение сигнал/помеха при реализации цифрового дуплекса в СВ радиоканале поверхностной волны. Для реализация цифрового дуплекса в ионосферном КВ радиоканале требуется разработка речевого кодека со скоростью цифрового потока 1,2 - 0,6 кбит/с.

Таким образом, в СВ радиоканале поверхностной волны дуплексный речевой обмен с временным разделением каналов приема и передачи обеспечивается как цифровым способом с использованием вокодера и скоростного модема, так и предложенным способом.

В главе 3 проведен анализ методов моделирования канала связи, представлены общие требования к статистическим моделям канала связи: адекватность модели реальному каналу, возможность параметрического управления характеристиками модели, максимальное быстродействие. Рассмотрены особенности моделирования СВ и КВ радиоканалов. Представлены методика и результаты проверки адекватности разработанной имитационно-аналитической модели канала связи [24, 25]. Представлено научно-техническое обоснование структуры построения и алгоритма функционирования АРМ разработчика систем передачи дискретной информации [26]. Рассмотрены результаты моделирования многоканальных систем связи [21,22].

Представлена разработанная в ходе написания диссертационной работы компьютерная имитационная модель системы дуплексной связи [1], включающая имитатор канала связи, описан интерфейс модели и представлены результаты моделирования. Структура модели представлена на рис. 5.

Для проведения имитационных экспериментов запись фрагмента речи достаточной длины заготавливается в виде \УАУ-файла. Имитационная модель воспроизводит с входными отсчетами сигнала все те действия, которые должна производить реальная система связи как на передающей, так и на приёмной стороне

Рисунок 5. Структура имитационной модели системы дуплексной радиосвязи радиоканала. Поскольку моделирование системы связи необходимо проводить для двух существенно разных каналов связи - канала связи с АБГШ (для механизма распространения поверхностной волной) и «плохого канала» по классификации ГШ-Я (для ионосферного распространения), то реализуется имитатор более сложного ионосферного канала связи, при этом канал с АБГШ при необходимости получается установкой соответствующих параметров модели. Описан разработанный на основе модели Ватгерсона [29] в соответствие с рекомендациями МККР Р.520 и И.1487 имитатор канала связи, представлена его структурная схема. Далее разработанное программное обеспечение имитационной модели с соответствующими доработками было использовано для создания физической модели дуплексной системы связи. Схема представлена на рис. 6.

Рисунок 6. Структура физической модели системы дуплексной радиосвязи

Для проведения имитационных экспериментов оператор через интерфейс модели задаёт параметры канала связи, а также параметры приемной и передающей частей системы. Восстановленный на приемной стороне телефонный сигнал, прошедший через имитатор канала, записывается в выходной WAV-файл для его последующей оценки по шкале MOS.

Проведенные имитационные эксперименты показали, что как для аналоговой, так и для цифровой реализации дуплексной системы связи при неискажаю-щем канале связи, т.е. в условиях отсутствия многолучевости, замираний сигнала, шумов, помех и доплеровского сдвига частоты, качество входного и выходного сигналов практически не отличается при оценке «на слух». В остальных случаях происходит снижение качества связи, определяемое отношением сигнал/помеха на входе приемника и помехоустойчивостью системы. Проведено сравнение различных вариантов построения синхропоследовательности. Было установлено, что при выполнении синхропоследовательности длительностью 5 мс путем манипуляции поднесущей, обеспечивается устойчивая работа моделируемой системы в условиях многолучевости, соответствующих плохому по классификации 1Ти-11 каналу.

Прослушивание сигнала, прошедшего через двух и трехлучевой каналы, показало, что при задержке лучей менее 2-3 мс эффект многолучевости практически не ощущается. Эффект многолучевости становится заметным при задержке лучей 4 мс и более, однако влияние его на разборчивость речи начинает сказываться при задержках лучей порядка 8 мс и более, что в СВ и КВ каналах практически никогда не реализуется.

Влияние шума на радиотелефонную систему с временным сжатием сигнала и временным разделением каналов приема и передачи качественно близко к влиянию шума на радиотелефонную систему без сжатия информации с частотным разделением каналов приема и передачи.

В главе 4 диссертации рассмотрены результаты физического моделирования и аспекты использования симплексных и дуплексных СВ радиоканалов для построения корпоративных систем связи с мобильной базовой станцией.

В 4-ой главе представлены результаты анализа данных, полученных в ходе проведенных трассовых испытаний по определению максимальной дальности радиоканала, обеспечиваемой портативной и мобильной радиостанциями по поверхностной волне. На рис. 7 показаны полученные в натурных экспериментах дальности радиоканала.

При проведении эксперимента использовались малогабаритные вибраторные антенны, разработки ОмГТУ и НП ООО «КВ Связь», настроенные на частоту 1,85 МГц. Мощность передатчика варьировалась в диапазоне от 0,5 до 100 Вт. Результаты натурного эксперимента хорошо согласуются с результатами расчётов по представленной в диссертации методике. 18

100

50

Экспериментальные данные О - приёМ с оценкой 5 □ - приёь} с оценкой 4 А - приём с оценкой 3

"а

0.5 1 25 5 ю 100 Вт

Мощность передатчика

Рисунок 7. Результаты натурных экспериментов по определению дальности связи, при использовании малогабаритных вибраторных антенн. 1 - расчетная кривая зависимости дальности связи от мощности передатчика.

В диссертации описана предложенная автором в [5, 15, 17] система дуплексной телефонной радиосвязи, реализующая описанный выше способ. Структурная схема системы представлена на рис. 8. Мобильные и портативные абонентские

Приемопередающий комплект 1

А

<и

О.

<Ц

с о

ш К

о. С

Рисунок 8. Система дуплексной телефонной связи радиостанции, работающие, как правило, на одну приёмопередающую антенну, для реализации дуплексного телефонного режима работы должны иметь в своем

составе антенный переключатель, обеспечивающий непрерывное переключение с заданной скоростью антенны от приемника к передатчику и обратно. При этом, этот переключатель должен обеспечивать защиту входа приемника от высокого напряжения передатчика, развязку приемника от внутренних шумов передатчика, малые потери мощности сигнала в цепях антенна-приемник и антенна-передатчик. Кратко описан предложенный в работе [6] передатчик с антенным переключателем, обеспечивающий работу в дуплексном телефонном режиме с выходной мощностью до 1 кВт. Рассмотрены требования к этому передатчику.

В работах [12, 13] предложена, а в [27, 28] рассмотрена ТСС СВ диапазона с мобильной базовой станцией. Применение рабочих частот СВ и нижней части КВ диапазонов, использование механизма распространения радиоволн поверхностной волной, а также применение высокоэффективных малогабаритных вибраторных антенн, обеспечивает, увеличение радиуса зоны обслуживания в 3+6 и более раз по сравнению с зоновыми системами связи УКВ диапазона [9 - 11], а также позволяет реализовать режим работы мобильной базовой станции на ходу.

Описанный выше способ дуплексной телефонной радиосвязи может быть применен и в транкинговой системе связи. На рис. 9. представлена структурная схема ТСС, в котором связь каждого абонента с базовой станцией обеспечивается на одной частоте путем временнбго разделения каналов приема и передачи, при этом, один транкинговый канал будет занимать две частоты - Рц и Р12.

I

Рисунок 9. Транкинговая система связи ГКМ-ДКМ диапазона с временным разделением каналов приема и передачи

Для обеспечения электромагнитной совместимости на БС переключение всех каналов с приема на передачу производится синхронно. Это позволяет на 20

малой площади, например, на крыше автомобиля, расположить несколько приемопередающих антенн базовой станции, работающих на близких частотах.

В Заключение обобщены результаты работы, основными из которых являются:

1. Разработаны основы построения каналов СВ диапазона, позволяющие увеличить радиус зоны обслуживания ТСС, работающей в УКВ диапазоне радиочастот, а также реализовать мобильную базовую станцию, обеспечивающую работу в движении с покрытием зоны, имеющей радиус до 200 км.

2. Предложен и исследован способ дуплексной телефонной связи, позволяющий организовать двустороннюю связь на одной рабочей частоте в СВ и КВ радиоканалах за счет уплотнения во времени, а также обеспечить ЭМС при работе группы приемопередающих антенн, размещенных на одном транспортном средстве.

3. Разработана имитационная модель системы дуплексной телефонной связи СВ и КВ диапазонов и представлены результаты имитационного моделирования.

4. Усовершенствована методика расчета предельной дальности радиоканала (радиуса зоны обслуживания) при использовании поверхностных радиоволн СВ-КВ диапазонов, позволяющая обеспечить комплексное решение задачи с учётом характеристики среды распространения и технических средств системы связи.

5. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований зависимости дальности СВ радиоканала (размера зоны обслуживания ТСС СВ диапазона) от характеристик среды распространения и параметров системы связи.

Список публикаций по теме диссертации

1. Юрьев А.Н. Имитационное моделирование системы радиотелефонной связи с временным разделением каналов приема и передачи / А.Н. Юрьев, И.С. Земля-нов // Успехи современной радиоэлектроники. - 2010. - Вып. 12. - С.11-17.

2. Юрьев А.Н. Методика расчета максимальной дальности связи, обеспечвае-мой системой радиосвязи по земной волне / А.Н. Юрьев // Омский научный вестник / ОмГТУ. - 2011. - Вып. 1 (97). - С. 216 - 220.

3. Юрьев А.Н. Теоретическая оценка максимальных размеров зоны обслуживания транкинговой системы связи СВ-КВ диапазонов частот / А.Н. Юрьев // Омский научный вестник / ОмГТУ. - 2011. - Вып. 1 (97). С. 221 - 226.

4. Патент № 2208910 РФ. Способ дуплексного радиообмена телефонными сигналами/А.Н. Юрьев, Б.Н. Ярошевич, опубл. 20.07.2003.

5. Патент № 2190301 РФ. Система дуплексной радиосвязи / А.Н. Юрьев, Б.Н. Ярошевич, В.И. Левченко, Б.Г. Шадрин, опубл. 27.09.2002.

6. Патент № 2264032 РФ. Приемопередатчик / В.Н. Алексеенко, А.Н. Юрьев, опубл. 1 1.11.2005.

7. Патент № 46398 РФ. Система коротковолновой радиосвязи / В.И. Левченко, Б.Г. Шадрин, В.Е. Петухов, А.Н. Юрьев, опубл. 27.06.2005.

8. Патент № 47602 РФ. Радиоузел коротковолновой связи / В.И. Левченко, Б.Г. Шадрин, В.Е. Петухов, А.Н. Юрьев, опубл. 27.08.2005.

9.Шадрин Б.Г. Принципы построения протяженных корпоративных систем связи / Б.Г. Шадрин, B.C. Будяк, А.Н. Юрьев // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. - 1998. - Вып.4. - С. 45-51.

10. Шадрин Б.Г. Транкинговая система связи диапазона 136-174 МГц / Б.Г. Шадрин, А.Н. Юрьев, A.A. Гриненко // Техника радиосвязи, Омский НИИ приборостроения. - 2001. - Вып. 6. - С. 27-33.

11. Шадрин Б.Г. Разработка транкинговой системы связи «Транк-ОНИИП» / Б.Г.Шадрин, А.Н. Юрьев, А.Е. Горшунов, A.A. Гриненко // Материалы 2-ой меж-дунар. науч-практ. конф. «Информационные технологии и радиосети. Инфорадио-2000». - Омск. - 2000. - С. 53-54.

12. Хазан В.Л. Транкинговые системы связи СВ-КВ диапазонов радиоволн с мобильной базовой станцией / В.Л. Хазан, А.Н. Юрьев, Д.В. Федосов // Вестник СибАДИ. - 2010. - Вып. № 3 (17). - С. 34-40.

13. Березовский В.А. Транкинговая система связи с мобильной базовой станцией / В.А. Березовский, В.В. Фомин, В.Л. Хазан, А.Н. Юрьев, Д.В. Федосов, И.В. Дулькейт // Заявка на изобретение № 2010116307, приоритет от 23.04.2010.

14. Юрьев А.Н. Метод реализации дуплексной КВ радиосвязи без пространственного разнесения приемной и передающей антенн / А.Н. Юрьев, Б.Г. Шадрин // Сб. докл. IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь» / НПФ «САКВОЕЕ». - Воронеж. - 2003. - Т. 2. -С. 1087-1091.

15. Юрьев А.Н. Система дуплексной телефонной связи декаметрового диапазона с временным разделением каналов приема и передачи / А.Н. Юрьев // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. - 2008. - Вып.13. - С.33-44.

16. Левченко В.И. Способ и система дуплексной радиосвязи / В.И. Левченко, А.Н. Юрьев, Б.Г. Шадрин, Б.Н. Ярошевич Б.Н. // Сб. трудов международной научной конференции «Современная радиоэлектроника в ретроспективе идей В.А. Ко-тельникова». - Москва. - 2003. - С. 98-100.

17. Юрьев А.Н. Система дуплексного речевого обмена в декаметровом диапазоне радиоволн // Труды 5-й Всероссийской научной конференции "Проблемы развития системы специальной связи и специального информационного обеспечения государственного управления России". - Орел. - 2007.

18. Зачатейский Д.Е. Анализ мешающего влияния ионосферной радиоволны при работе системы связи по поверхностной волне / Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин, Е.В. Петухов, А.Н. Юрьев // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. - 2004. - Вып. 9. - С. 27-36.

19. Зачатейский Д.Е., Сравнительный анализ напряженностей поля в точке приема, создаваемых поверхностной и ионосферной КВ радиоволнами / Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин, А.Н. Юрьев // III Российская научно-техническая конференция «Новые информационные технологии в связи и управлении» / КНИИТМУ. - Калуга, 2004.

20. Юрьев А.Н. Результаты исследований предельной дальности радиолинии при работе с использованием поверхностных волн /А.Н. Юрьев, Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин // V международная научно-техническая конференция «Динамика систем, механизмов и машин». - Омск, 2004.

21. Юрьев А.Н. Математическое моделирование работы радиосистем / А.Н. Юрьев, В.В. Водянников, Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. - 2002. - Вып. 7. - С. 46-57.

22. Зачатейский Д.Е. Моделирование работы многоканальной системы связи / Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин, А.Н. Юрьев // VIII международная научно-практическая конференция «Радиолокация, навигация, связь». - Воронеж, 2002. -Т2.-С. 1153-1164.

23. Юрьев А.Н. Прогнозирование ионосферного распространения радиоволн на основе результатов ионосферного зондирования / А.Н. Юрьев, Е.В. Петухов, И.С. Землянов, Е.А. Земляков // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. - 2009. - Вып. 14. - С. 14-23.

24. Юрьев А.Н. Идентификация параметров модели дискретного канала связи декаметрового диапазона / А.Н. Юрьев, В.Л. Хазан, И.А. Мереминский, А.Н. Зен-ков // Техника средств связи. Сер. ТРС. -1991. - Вып. 9. - С. 27-32.

25. Хазан В.Л. Исследование надежности связи двух методов передачи информации в экстремальных условиях посредством аналитико-имитационного моделирования / В.Л. Хазан, А.Н. Юрьев // Информационные технологии и радиосети: Сб. науч. тр. / Институт математики им. Соболева СО РАН. - Новосибирск, 1998.-С. 118-120.

26. Юрьев А.Н. Концепция построения АРМ разработчика систем передачи дискретной информациим / А.Н. Юрьев // Информационные технологии и радиосети: Сб. науч. тр. / Институт математики им. Соболева. СО РАН - Новосибирск, 1998.-С. 127-133.

27. Юрьев А.Н. Транкинговые системы связи ГКМ-ДКМ диапазонов с мобильной базовой станцией / А.Н. Юрьев // «Наука, образование, бизнес»: Материалы региональной научно-практической конференции. - Омск:, ИРСиД, 2011, С. 230-231.

28. Юрьев, А.Н. Транкинговые системы связи ГКМ-ДКМ диапазонов с мобильной базовой станцией / А.Н. Юрьев, В.Л. Хазан, Д.В. Федосов, В.В. Фомин // Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь». - Омск, 2011. - С.82-89.

29. Зачатейский, Д.Е. Об одной возможности реализации модели Ваттерсона / Д.Е. Зачатейский, И.С. Землянов, А.Н. Юрьев// Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь». - Омск, 2011. -С. 110-120.

Список принятых сокращений

СВ - средние волны;

КВ - короткие волны;

КСС - корпоративные системы связи;

ТСС - транкинговые системы связи;

Л - длина волны;

Рп [кВт] - мощность передатчика;

г - длина радиолинии;

(л,; и Оа2 - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;

Цф1 и Цф2 - К.П.Д. фидеров передающей и приемной антенн;

Р- множитель ослабления;

е - диэлектрическая проницаемость;

о - удельная проводимость;

к = 1,38-10"23 Дж/град - постоянная Больцмана;

То - абсолютная температура антенны, К;

Рви и, - коэффициент внешних шумов;

ща - к.п.д. приемной антенны;

Р„р - коэффициент шума приемника;

р - минимальное отношение сигнал/шум, при котором обеспечивается

заданное качество связи. Г-длительность кванта телефонного сигнала; ксж - коэффициентом сжатия; 7*кв - длительность сжатого кванта сигнала; Т„рд. интервал времени передачи; тр - время распространения сигнала; т„ - время перестройки радиосредств; тСТнх _ длительность синхровставки; т3 - защитный интервал.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РЕАЛИЗАЦИИ МАКСИМАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ СВЯЗИ ПРИ РАБОТЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНОЙ В ДИАПАЗОНЕ СРЕДНИХ РАДИОВОЛН

1.1 Анализ путей увеличения размеров зоны обслуживания современных мобильных систем связи

1.2 Расчет напряженности поля сигнала в точке приема

1.3 Методика расчета максимальной дальности связи (радиуса зоны покрытия) поверхностной волной

1.4 Опенка максимальных размеров зоны обслуживания транкинговой системы связи СВ-КВ диапазонов частот 30 1.5. Мешающее влияние ионосферной радиоволны при работе системы связи поверхностной волной

ГЛАВА 2. ПЕРЕДАЧА РЕЧИ В СВ РАДИОКАНАЛАХ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ

2.1 Анализ вариантов реализации дуплексной связи

2.2 Анализ возможности реализации режима дуплексной радиотелефонной связи с временным разделением каналов приема и передачи в СВ радиоканале

2.3 Способ дуплексной телефонной связи

2.4 Особенности применения способа дуплексной связи в транкинговой системе связи СВ диапазона

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ДУПЛЕКСНОЙ РАДИОСВЯЗИ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 70 3.1 Методы моделирования каналов связи

3.2 Математическая модель процесса передачи через канал сжатого речевого сигнала системы дуплексной радиосвязи

3.3 Исследование адекватности модели канала связи

3.4 Методика имитационного моделирования систем передачи информации

3.5 Методика и результаты имитационного моделирования системы радиотелефонной связи СВ диапазона с временным разделением каналов приема и передачи 95 3.51 Описание модели системы дуплексной телефонной связи 95 3.5.2 Результаты моделирования системы дуплексной телефонной связи

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМПЛЕКСНЫХ И ДУПЛЕКСНЫХ СВ РАДИОКАНАЛОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ С МОБИЛЬНЫМИ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ

4.1 Результаты физического моделирования СВ радиоканалов для построения мобильных систем связи поверхностной волны

4.1.1 Трассовые испытания макета системы связи поверхностной волны, укомплектованной штыревыми мобильными антеннами, обеспечивающими работу на стоянке транспортного средства

4.1.2 Трассовые испытания малогабаритных вибраторных антенн СВ диапазона в 2010 -2011 гг.

4.2 Использование симплексных СВ радиоканалов для построения систем связи с мобильной базовой станцией (с увеличенной зоной обслуживания)

4.3 Применение дуплексных СВ радиоканалов для построения система радиосвязи «точка-точка»

4.4 Требования к приемопередатчику СВ-КВ диапазонов, обеспечивающему работу в режиме дуплексной связи с временным

разделением каналов приема и передачи 132 4.5 Применение способа дуплексной связи в транкинговой системе связи СВ диапазона

Важным фактором экономического развития малонаселенных территорий Крайнего Севера, к которым относится значительная часть территории Российской Федерации, является решение задач развития телекоммуникационной инфраструктуры. Актуальность данных работ подчёркнута в Федеральном законе № 78-ФЗ "Об основах государственного регулирования социально-экономического развития Севера Российской Федерации".

Как известно, на территориях с достаточно высокой плотностью населения целесообразно использование систем сотовой и транкинговой связи ультракоротковолнового (УКВ) диапазона. Для регионов с низкой плотностью населения развёртывание данных систем экономически не выгодно в силу длительных сроков окупаемости. Радиоканалы того же УКВ диапазона частот эксплуатируют спутниковые системы связи, позволяющие решать задачи практически глобального территориального покрытия. Но и эти системы достаточно дороги, прежде всего, в силу отсутствия возможности покрытия Северных территорий с геостационарных орбит и необходимости использования относительно большого числа пролётных спутников.

В силу указанных обстоятельств, представляется целесообразным рассмотрение возможностей радиоканалов других диапазонов частот, которые могли бы применяться в транкинговой связи и позволяли в силу физических особенностей их распространения поверхностной волной обеспечить существенно большую площадь зоны обслуживания. В качестве таких радиоканалов были исследованы каналы средневолнового (СВ) диапазона.

В основу работы положены результаты исследований, полученные JI.M. Финком [83], Д.Д. Кловским [41, 42], E.JI. Файнбергом [81], К. Феером [80], .Д. Д. Прокисом [66], О.В. Головиным [21], В.Ф. Комаровичем [46], В.А. Ивановым [36], Е.А. Хмельницким [86], B.JI. Хазаном [89], М.П. Долухановым [26], В.Д. Челышевым [68], У.К. Джейксом [25], B.C. Семенихиным [75], И.М. Пышкиным [67, 75], Ю.А. Громаковым [23], М.М. Маковеевой и Ю.С.

Шишковым [56], В.П. Ипатовым [38] и др. отечественными и зарубежными учеными.

Малая канальная ёмкость, повышенный уровень шумов и помех, а при ионосферном распространении дополнительно - замирания и многолучевость являются факторами, сдерживающими применение СВ радиоканалов в системах транкинговой связи. Передача сообщений с использованием СВ радиоканалов, в техническом плане достаточно хорошо решается для организации радиосвязи между стационарно расположенными радиоузлами и в меньшей степени для мобильных узлов радиосвязи. Организация связи во время движения, неизбежно наталкивается на проблемы, связанные с ограничениями мощности передатчиков подвижных объектов и габаритов передающих (обычно проволочных) антенн, которые должны быть расположены непосредственно на подвижном объекте, а также низкой эффективности для данного диапазона частот такого рода антенн. Не решенными до сих пор также являются проблемы реализации дуплексной передачи речи для указанных диапазонов. Недостаточно совершенными нужно признать и методики расчёта зон обслуживания таких систем. Исходя из этого и были сформулированы цели и задачи, решаемые в настоящей работе.

Цель диссертационной работы

Исследование методов построения СВ радиоканалов для транкинговых систем с мобильной базовой станцией, обеспечивающих увеличенную зону обслуживания.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Теоретическое исследование зависимости размеров зоны обслуживания транкинговой системы связи (ТСС) от основных влияющих факторов при использовании СВ радиоканалов передачи информации.

2. Экспериментальные исследования обеспечиваемой СВ радиоканалом дальности связи при использовании мобильных антенн.

3. Исследование вариантов технической реализации дуплексных средневолновых радиоканалов связи для ТСС с мобильной базовой станцией.

4. Разработка специализированных методов имитационного моделирования дуплексного режима работы транкинговой систем связи СВ диапазона и исследование с их помощью характеристик канала связи, работающего в таком режиме.

Методы исследования

В диссертационной работе приведены результаты исследований, полученные с использованием методов статистической радиотехники, теории потенциальной помехоустойчивости, теории распространения радиоволн, математической статистики, имитационного моделирования.

Математическое моделирование и вычислительные эксперименты проведены с использованием оригинальных программ, разработанных непосредственно автором и под его руководством, и пакетов программ МАТЬАВ, Ргор\^ 1.7, А8АР8 5, ММАКА.

Приведенные в работе результаты экспериментальных исследований дальности связи поверхностной волной получены при участии автора при трассовых испытаниях малогабаритных антенн СВ и КВ диапазонов.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Получены новые результаты теоретических и экспериментальных исследований дальности связи, обеспечиваемой поверхностной волной в СВ радиоканале с рядом мобильных и портативных антенн, подтвердившие возможность существенного увеличения дальности связи мобильных абонентов с мобильной базовой станцией и мобильных абонентов друг с другом, в диапазоне частот 1,5 3,0 МГц при использовании малогабаритных вибраторных антенн.

2. Разработан способ дуплексной телефонной связи, использующий уплотнение канала связи во времени, обеспечивающий прием и передачу информации на одной рабочей частоте в трансиверном режиме работы радиостанции.

3. Разработаны метод временного сжатия телефонного сигнала и система дуплексной связи с временным разделением каналов приема и передачи, использующая указанный метод.

4. Разработана имитационная модель дуплексного канала связи с временным уплотнением и с её помощью получены результаты исследования характеристик дуплексного режима работы ТСС ГКМ диапазона.

5. Разработаны основные научно-технические положения, обеспечивающие построение транкинговой системы связи с мобильной базовой с увеличенной зоной обслуживания на основе применения СВ радиоканалов.

Научная новизна работы подтверждена патентами [3, 51, 52, 102, 104].

Достоверность полученных результатов

Достоверность данных полученных аналитическим путём подтверждена результатами имитационного моделирования и экспериментальных исследований. Достоверность результатов имитационного моделирования обеспечивается корректным использованием исходных данных, а также строгой математической обработкой результатов моделирования. Достоверность результатов экспериментальных исследований обеспечивается применением поверенного оборудования и апробированных методов проведения экспериментов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые результаты теоретических и экспериментальных исследований зависимости дальности связи, обеспечиваемой поверхностной волной в СВ радиоканале, от влияющих факторов, при использовании мобильных антенн.

2. Способ дуплексной телефонной связи, использующий уплотнение канала связи во времени, обеспечивающий прием и передачу информации на одной рабочей частоте в трансиверном режиме работы радиостанции и пути его реализации в СВ и КВ радиоканалах.

3. Метод временного сжатия телефонного сигнала и система дуплексной связи с временным разделением каналов приема и передачи, использующая указанный метод.

4. Имитационная модель дуплексного канала связи с временным уплотнением и полученные с её помощью результаты исследования характеристик дуплексного режима работы ТСС СВ диапазона.

5. Основные научно-технические положения, обеспечивающие построение транкинговой системы связи с мобильной базовой станцтей с увеличенной зоной обслуживания на основе применения СВ радиоканалов.

Практическая ценность работы

Применение рассматриваемых в данной работе СВ радиоканалов для создания ТСС позволяет значительно увеличить радиус её зоны обслуживания, а также реализовать мобильную базовую станцию, обеспечивающую работу в процессе движения. Подобные радиосистемы и радиосредства наиболее эффективны при использовании в малонаселенных районах с неразвитой инфраструктурой, на этапе начального освоения территорий, в других случаях, когда применение проводных, спутниковых, сотовых и транкинговых УКВ систем связи оказывается экономически неэффективным, и могут быть полезны различным корпоративным структурам, в том числе, работникам нефтегазового комплекса, дорожно-строительным службам, службам МЧС, пограничной службе и др.

Предложенные в работе способ и система дуплексной связи, а также метод временного сжатия телефонного сигнала позволяют реализовать дуплексный метод ведения телефонной радиосвязи в мобильных и портативных трансиверных радиостанциях как СВ, так и КВ диапазонов. Представленный в работе приемопередатчик позволяет реализовать режим дуплексного обмена при мощности передатчика до 1 кВт. Представленные в работе результаты теоретических и экспериментальных исследований дальности связи реализуемой СВ радиостанциями, снабженными малогабаритными резонансными антеннами могут быть полезны при разработке радиостанций, трансиверов и радиосистем СВ диапазона, работающих с использованием поверхностных волн.

Результаты работы были использованы в ОАО «Омский НИИ приборостроения» при проектировании приемных и приемопередающих мобильных радиоузлов, способ дуплексной связи внедрен при проведении инициативной ОКР «Транк-ОНИИП», методика расчета и разработанное программмное обеспечение радиуса зоны обслуживания по пространственной волне применялись в ходе выполнения НИР «Набат» и НИОКР «Сажень».

Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть полезны разработчикам, занимающимся проектированием мобильных средств радиосвязи.

Апробация работы

Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались: на научно-технической конференции «Направления развития систем и средств радиосвязи» (г. Воронеж, 1996); на 1-ой и 2-ой международной научно-практической конференции «Информационные технологии и радиосети» (г. Омск, 1996 г. и 2000 г.); на технологическом конгрессе «Современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения» (г. Омск, 2001 г.); на VIII и IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь» (г. Воронеж в 2002 г. и 2003 г.); на международной научной конференции «Современная радиоэлектроника в ретроспективе идей В.А. Котельникова» (г. Москва, 2003 г.); на V международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (г. Омск, 2004 г.); на III Российской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в связи и управлении» (г. Калуга, 2004 г.); на 5-й Всероссийской научной конференции «Проблемы развития системы специальной связи и специального информационного обеспечения государственного управления России» (г. Орел, 2007 г.); на 69-й международной научно-технической конференции ААИ «Какой автомобиль нужен России» (г. Омск, 2010 г.); на научно-технической конференции «Комплексная система безопасности на транспорте» (Москва, 2010 г.); на региональной научно-практической конференции «Наука, образование, бизнес» (Омск, 2011 г.); на международной научно-технической конференция «Радиотехника, электроника и связь» (г. Омск, 2011), а также неоднократно обсуждались на заседаниях научно-технического совета ОАО «ОНИИП» и семинарах научно-исследовательской лаборатории научно-технического комплекса № 4 ОАО «ОНИИП».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, в том числе 3 статьи в научно-технических изданиях, рекомендованных ВАК, 10 статей в других научно-технических сборниках и журналах, 6 полнотекстовых докладов и 4 публикации в виде тезисов докладов в сборниках трудов научно-технических конференций разного уровня; получено 5 патентов и авторских свидетельств на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 153 страницах, содержит 46 рисунков и 18 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, состоящего из 130 источников, и приложения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны основы построения СВ системы транкинговой связи, позволяющей увеличить радиус зоны обслуживания базовой станции в 3 - 6 раз, по сравнению с типовой станцией УКВ диапазона, а также реализовать мобильную базовую станцию, обеспечивающую работу транкинговой сети связи в движении.

2. Предложен и исследован способ дуплексной телефонной связи, позволяющий организовать двустороннюю связь на одной рабочей частоте при использовании транкинговых радиостанций за счет уплотнения во времени, а также обеспечить возможность независимой работы группы приемопередающих антенн, размещенных на транспортном средстве.

3. Предложены варианты реализации способа дуплексной телефонной связи в СВ системах мобильной связи система «точка-точка» и транкинговая система связи.

4. Рассмотрены проблемы построения приемопередатчика СВ и КВ диапазонов, обеспечивающего работу в режиме дуплексной работы с временным разделением каналов приема и передачи.

5. Разработана имитационная модель системы дуплексной телефонной связи СВ и КВ диапазонов и представлены результаты имитационного моделирования.

6. Усовершенствована методика расчета предельной дальности связи (радиуса зоны обслуживания) при использовании поверхностных радиоволн СВ и КВ диапазонов, позволяющая обеспечить комплексное решение задачи с учётом характеристики среды распространения и технических средств системы связи.

7. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований зависимости размера зоны обслуживания ТСС СВ и КВ диапазонов от характеристик среды распространения и параметров системы связи.

1. Автоматизированная радиосвязь с судами. (Б-ка судового инженера-связиста) / Под ред. К.А. Семенова. J1.: Судостроение, 1989. - 336 с.

2. Айзенберг, Г.З. Коротковолновые антенны / Г.З. Айзенберг, С.П. Белоусов, Э.М. Журбенко и др. // Под. ред. Г.З. Айзенберга. М.: Радио и связь, 1985.-536 с.

3. Алексеенко, В.Н. Приемопередатчик /' Патент РФ № 2264032, приоритет от 17.04.2003, опубл. 11.11.2005.

4. Альперт, Я.Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера / Я.Л. Альперт М.: Изд-во «Наука», 1972. - 502 с.

5. Ануфриев, И.Е. MATLAB 7 / И.Е. Ануфриев, А.Б. Смирнов, E.H. Смирнова // СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 1104 с

6. Барабошин, А.Ю. Практические аспекты высокоскоростной передачи данных по KB-радиотракту / А.Ю.Барабошин, Д.В.Лучин, E.H. Маслаков / Труды НИИР. Вып. 2, 2011, С.24-32.

7. Березовский, В.А. Современная декаметровая радиосвязь: оборудование, системы и комплексы / В.А. Березовский, И.В. Дулькейт, O.K. Савицкий Под ред. В.А. Березовского, М.: Радиотехника, 2011. - 444 с.

8. Березовский, В.А. Транкинговая система связи с мобильной базовой станцией / В.А. Березовский, В.В. Фомин, В.Л. Хазан, А.Н. Юрьев, Д.В. Федосов, И.В. Дулькейт, К.С. Патронов // Заявка на изобретение № 2010116307, 23.04.2010.

9. Богданов, A.B. Об оптимизации требований к передающим комплексам радиолиний высокоскоростной передачи данных диапазона ДКМВ / A.B. Богданов, С.И. Кузлякина, Д.О. Пукса, Ю.В. Романов // Успехи современной радиоэлектроники. -2011. Вып. 7. - С. 10-15.

10. Борисов Ю.П., Цветное В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем и устройств. М.: Радио и связь, 1985. - 176 с.

11. Брауде-Золотарев Ю. Сжатие речи // Компьютерра. 1999. - № 15, апрель.

12. Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. -М.: Сов. радио, 1971.-327 с.

13. Вайсблат, A.B. Коммуникационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах / A.B. Вайсблат М.: Радио и связь, 1987, с.

14. Варфоломеев Г.Ф. УКВ судовая радиоустановка «Бирюза» // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. 1998. - Вып. 4. - С. 67-71.

15. Вдовин И.Ф. Радиостанция / И.Ф. Вдовин, О.С. Емельянов, О.С. Лунин, В.Е. Пониматкин //A.c. 2141723, 6 Н04В 7/00, 20.11.1999.

16. Вишневский, В.И. Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В.И. Вишневский, А.И. Ляхов, С.Л. Портной, И.В. Шахнович // Москва, Техносфера, 2005 592 с.

17. Гаранин М.В., Журавлёв В.И., Кунегин C.B. Системы и сети передачи информации. Учебное пособие. М., Радио и связь, 2001, 335 с.

18. Гвоздев И.Н., Муравьёв Ю.К., Серков В.П. и др. Характеристики антенн радиосистем связи/ И.Н. Гвоздев и др.. Спб.: ВАС, 1978.- с.

19. Головин О.В. Декаметровая радиосвязь. М.: Радио и связь, 1990.-240 с.

20. Гончаренко И.В. Компьютерное моделирование антенн. Все о программе MMANA. М.: ИП РадиоСофт, Журнал «Радио». 2002 - 80 с.

21. Громаков Ю. А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М.: Эко-Трендз, 1998.

22. Дежурный И. И. Классификация и основные характеристики систем сухопутной радиосвязи // Электросвязь, 1993. № 8. - С. 12-14.

23. Джейке У.К. Связь с подвижными объектами в диапазоне СВЧ / Пер. с англ. под ред. М. С. Ярлыкова. М.: Связь, 1979. - 520 с.

24. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. М., «Связь», 1972. 336 с.

25. Дударев, В.А. Портативная морская УКВ радиостанция «Охта» / В.А. Дударев, A.B. Мартынов // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. 1998. - Вып. 4. - С.90-95.

26. Дулькейт, И.В. Имитационная модель канала связи декаметрового диапазона радиоволн / И.В. Дулькейт, B.JI. Хазан. Имитационная модель канала связи декаметрового диапазона радиоволн // Техника радиосвязи. 2003. -Вып. 8.-С. 18-29.

27. Зачатейский Д.Е. Анализ мешающего влияния ионосферной радиоволны при работе системы связи по поверхностной волне / Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин, Е.В. Петухов, А.Н. Юрьев // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. 2004. - Вып. 9. - С.27-36.

28. Зачатейский, Д.Е. Об одной возможности реализации модели Ваттерсена / Д.Е. Зачатейский, И.С. Землянов, А.Н. Юрьев // Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь», ВТТВ Омск, 2011, С.110-120.

29. Зачатейский, Д.Е. Моделирование работы многоканальной системы связи / Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин, А.Н. Юрьев // VIII международная научно-практическая конференция «Радиолокация, навигация, связь» Том 2. -Воронеж, 2002. - С. 1153-1164.

30. Защита от помех. Под. ред. Максимова М.В. М., Сов. радио, 1976. = 496 с.

31. Землянов И.С. Организация дуплексной телефонной связи с использованием KB трансиверов / И.С. Землянов, А.Н. Юрьев // Наука образование бизнес. Материалы региональной научно-практической конференции. Омск, ИРСиД, 2011. С. 154-158.

32. Иванов, В.А. Основы радиотехнических систем ДКМ диапазона: Учебное пособие / В.А. Иванов, Н.В. Рябова, В.В. Шумаев. Под ред. Иванова В .А. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1998. - 204 с.

33. Иванова Т.И. Корпоративные сети связи. М.: ЭКО-ТРЭНДЗ, 2001. -282 с.

34. Ипатов В.П., Орлов В.К., Самойлов И.М., Смирнов В.Н. Системы мобильной связи: Учебное пособие для вузов / под. ред. Ипатова В.П. М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 272 с.

35. Казанцев А.Н. Развитие метода расчета напряженности электрического поля коротких радиоволн // Труды ИРЭ. 1956. - № 2. - С. 134.

36. Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. М.: Эко-Трендз, 2001.-300 с.

37. Кловский, Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. 2-е изд., пер. и доп / Д. Д. Кловский М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.

38. Кловский, Д.Д. Модели непрерывных каналов связи на основе стохастических дифференциальных уравнений / Д.Д. Кловский, В.Я. Конторович, С.М. Широков М.: Радио и связь. - 1984. - 248 с.

39. Кловский Д.Д. Пятипараметрическое распределение амплитуд в рамках гауссовской модели канала с замираниями и его аппроксимация траспределением Накагами. // Труды 10 Международной НТК "Радиолокация, навигация, связь", Воронеж, 2004. - С. 861-867.

40. Клыженко, Б.А. Электронный переключатель прием-передача / Б.А. Клыженко, Ю.И. Дашевский, В.Н. Загороднев // АС СССР № 474948 Н04В 1/44,. приоритет от 09.03.1973г.

41. Комарович В.Ф., Романенко В.Г. КВ радиосвязь. Состояние и направления развития. Зарубежная радиоэлектроника, 1990, 12, с.3-16.

42. Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КВ связи. М.: Связь, 1977.

43. Коржик, В.И. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений: Справочник / В.И. Коржик, JI.M. Финк, К.Н.Щелкунов М.: Радио и связь, 1981.-232 с.

44. Корпоративные системы спутниковой и КВ связи. Под ред. A.A. Смирнова. М.: ЭкоТрендз, 1997. 132 с.

45. Крук, Б.И. Телекоммуникационные системы и сети. Т.1: Учеб. пособие/ Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов Изд. 2-е, испр. и доп. -Новосибирск: Сиб. Предприятие «Наука» РАН, 1998.

46. Левченко В.И., Голубов Е.А., Безбородов A.A., Попов В.Ф. Система коротковолновой связи. Патент SU № 1785409 AI, Н04В 7/00, приоритет от 12.07.1989г.

47. Левченко, В.И. Система коротковолновой радиосвязи / В.И. Левченко, Б.Г. Шадрин, В.Е. Петухов, А.Н. Юрьев // Патент РФ № 46398, приоритет от 09.03.2005г.

48. Левченко, В.И. Радиоузел коротковолновой связи / В.И. Левченко, Б.Г. Шадрин, В.Е. Петухов, А.Н. Юрьев // Патент РФ № 47602, приоритет от 04.04.2005г.

49. Левченко В.И. Способ и система дуплексной радиосвязи / В.И. Левченко,

50. A.Н. Юрьев, Б.Г. Шадрин, Б.Н. Ярошевич Б.Н. // Сб. трудов международной научной конференции «Современная радиоэлектроника в ретроспективе идей

51. B.А. Котельникова», Москва, 2003, с.98-100.

52. Jloy A.M., Кельтон В.Д. Имитационное моделирование. 3-е изд. // СПб.: Питер, Киев: BHV, 2004. 847 с.

53. Лузан, Ю.С. Адаптивная радиосвязь в ДКМ диапазоне частот. Современное состояние и тенденции развития / Ю.С. Лузан, Н.П. Хмырова // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. -2008. Вып. 13, с.З-24.

54. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2002. - 440 с.

55. Маслаков В.В., Мереминский И.А., Подлубный М.С., Хмырова Н. П. Методика оценки эффективности адаптивного компенсатора помех в каналах с ППРЧ // Техника средств связи. Сер. ТРС.- 1990.- Вып. 9. С. 3-9.

56. Мухин, A.M. Энциклопедия мобильной связи. В 2-х томах / A.M. Мухин, Л.С. Чайников // Том 1. Системы связи подвижной службы общего пользования / СПб: Наука и техника, 2001. 240 с.

57. Николаев, Б.И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью / Б. И. Николаев М.: Радио и связь. - 1988. -264 с.

58. Овчинников A.M., Воробьёв С.Б., Сергеев С.И. Открытые стандарты цифровой транкинговой радиосвязи. Серия изданий «Связь и бизнес». М.: МЦТИ, 2000.- 166 с.

59. Барабошин А.Ю. Практические аспекты высокоскоростной передачи данных по КВ-радиотракту / А.Ю. Барабошин, Д.В. Лучин, E.H. Маслов // Техника средств связи. = 2011 Вып. С.

60. Отчет МККР № 322. Распределение по земному шару атмосферных помех и их характеристики. Документы X пленарной ассамблеи. Женева, 1963. -М., Связь, 1965.

61. Подлубный, М.С. Ресурсы повышения пропускной способности коротковолновой связи / М.С. Подлубный, А.Н. Юрьев // Техника средств связи. Сер. ТРС. 1992. - Вып. 6. -С.3-10.

62. Полляк Ю.Г. Вероятностное моделирование на электронных вычислительных машинах. М.: Сов.радио, 1971. -400 с.

63. Полляк Ю.Г., Филимонов В.А. Статистическое машинное моделирование средств связи. М.: Радио и связь, 1988 (Статистическая теория связи; Вып.30).

64. Прокис, Дж. Цифровая связь / Дж. Прокис; пер. с англ. под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь. - 2000. - 800 с.

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

66. Радиоинтерфейсы наземных систем мобильного радиосервиса. В.В. Дурынин, Ю.Л. Хохленко, В.Д. Челышев, В.В. Якимовец / Под ред. В.Д. Челышева. СПб.: ВУС, 2001, 236.

67. Рекомендация 368. Кривые распространения земной волны для частот ниже 10 МГц. МККР. Документы X пленарной ассамблеи. Женева, 1963. М.: Связь, 1964.

68. Ремизов, JI.T. Естественные радиопомехи / J1.T. Ремизов / М.: Наука, 1985. -200 с.

69. Родос, JI.Я. Электродинамика и распространение радиоволн / Л.Я. Родос. СПб.: Изд-во СЗТУ, 2007. - 90 с.

70. Ротхаммель К. Антенны. Пер. с нем. М.: Энергия, 1979. - 320 с.

71. Рябова Н.В. Радиомониторинг и прогнозирование помехоустойчивых радиоканалов. Диссертация на соискание степени д.ф.м.н. Йошкар-Ола, 2004.

72. Рябова Н.В. Современные подходы в краткосрочному прогнозированию МПЧ индикатора состояния космической погоды // Сборник трудов Молодежной Байкальской научной школы по фундаментальной физике. -Иркутск, 2006. -С.47-53.

73. Сухопутная подвижная радиосвязь: В 2 кн; Под ред. B.C. Семенихина и Пышкина. М.: Радио и связь, 1990.

74. Тамаркин В.М., Громов В.Б. и др. Транкинговые системы радиосвязи. -М.: МЦНТИ, 1997.-108 с.

75. Тамаркин В.М., Громов В.Б., Сергеев С.И. Системы и стандарты транкинговой радиосвязи. Информационно-Технический центр «Мобильные Коммуникации». Москва, 1998 г.

76. Тамаркин В. М., Невдяев Л. М., Сергеев С. И. Транкинговые системы связи // Сети и системы связи, 1996. № 9. - С. 68-73.

77. Федосов Д.В., Хорват В.Н., Хазан В.Л. Вибраторная антенна. Заявка на изобретение № 2009145078 от 04.12.2009.

78. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: Пер с англ. Под ред В.И. Журавлёва. М:, Радио и связь, 2000. -520 с.

79. Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. -М.: Наука, Физматлит. 1999. - 496 с.

80. Финк, Л.М. Теория передачи дискретных сообщений / Л.М. Финк М.: Сов. радио, 1970.-728 с.

81. Фок, В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн / В.А. Фок. М., Советское радио, 1970. - 520 с.

82. Фрадин, А.З. Антенно-фидерные устройства. Учебное пособие для вузов связи / А.З. Фрадин. М., Связь, 1977.

83. Хмельницкий Е. А. Оценка реальной помехозащищенности приема сигналов в КВ диапазоне. М.: Связь, 1975.

84. Золотарёв И.Д. Переходные процессы в колебательных системах и цепях / И.Д. Золотарёв, ЯЗ. Миллер М.: Радиотехника, 2010. - 304 С.

85. Хазан В.JI. Математические модели дискретных каналов связи декаметрового диапазона радиоволн. Учебное пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998, 107 с.

86. Хазан В.Л. Методы и средства проектирования каналов декаметровой радиосвязи. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. Омск, 2007.

87. Хазан, В.Л. Математическая модель дискретного канала связи декаметрового диапазона радиоволн / В.Л. Хазан, А.Н. Зенков // Техника средств связи. Сер. ТРС / 1991.- Вып. 9, - С. 17-26.

88. Хазан В.Л., Юрьев А.Н. Оценка двух способов передачи информации в экстремальных условиях методом аналитико-имитационного моделирования //Материалы международной конференции "Информационные технологии и радиосети 96". - Омск, 1996. - С. 64.

89. Хазан В.Л., Юрьев А.Н., Федосов Д.В. Транкинговые системы связи СВ-КВ диапазонов радиоволн с мобильной базовой станцией. «Вестник СибАДИ», 2010, вып. № 3(17), С.34-40.

90. Черенкова Е.Л., Чернышов О.В. Распространение радиоволн: учебник для вузов связи. М., «Радио и связь», 1984. 272 с.

91. Шадрин, Б.Г. Принципы построения протяженных корпоративных систем связи / Б.Г. Шадрин, B.C. Будяк, А.Н. Юрьев // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. 1998. - Вып. 4.- С.45-51.

92. Шадрин, Б.Г. Пояснительная записка к эскизному проекту ОКР "Пограничник" / Б.Г. Шадрин, B.C. Будяк, Н.Д. Шелковников, А.Н. Юрьев // ОНИИП, Омск, 1997.

93. Шадрин, Б.Г. Транкинговая система связи диапазона 136-174 МГц / Б.Г. Шадрин, А.Н. Юрьев, A.A. Гриненко // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. 2001. - Вып. 6. - С. 27-33.

94. Шелухин, О.И. Цифровая обработка и передача речи / О.И. Шелухин, Н.Ф. Лукьянцев. Под ред. О.И. Шелухина. М. Радио и связь, 2000. - 456 С.

95. Шлюпкин, A.C. Исследование эффективности применения международной модели ионосферы IRJ-2001 для прогнозирования характеристик ВЧ радиосвязи: дис. на соиск. уч. ст. к. т. н. / A.C. Шлюпкин -Ростов-на-Дону, 2006. 174 с.

96. Юрьев, А.Н. Способ дуплексного радиообмена телефонными сигналами / А.Н. Юрьев, Б.Н. Ярошевич // Патент РФ № 2208910, приоритет от 23.02.2000.

97. Юрьев А.Н. Система дуплексной радиосвязи / А.Н. Юрьев, Б.Н. Ярошевич, В.И. Левченко, Б.Г. Шадрин // Патент РФ № 2190301, приоритет от 10.05.2000.

98. Юрьев, А.Н. Система дуплексной телефонной связи декаметрового диапазона с временным разделением каналов приема и передачи / А.Н. Юрьев // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. -2008. -Вып. 13, с.33-44.

99. Юрьев, А.Н. Идентификация параметров модели дискретного канала связи декаметрового диапазона / А.Н. Юрьев, B.JI. Хазан, И.А. Мереминский, А.Н. Зенков // Техника средств связи. 1991. - Серия ТРС, - вып. 9. - С. 27-32.

100. Юрьев, А.Н. Математическое моделирование работы радиосистем / А.Н. Юрьев, В.В. Водянников, Д.Е. Зачатейский, Б.Г. Шадрин // Техника радиосвязи / Омский НИИ приборостроения. 2002. - Вып. 7.-С.46-57.

101. Юрьев, А.Н. Концепция построения АРМ разработчика систем передачи дискретной информации / А.Н. Юрьев // Информационные технологии и радиосети (Инфорадио-96). Новосибирск, изд. Института математики, 1998, с.127-133.

102. Юрьев, А.Н. Имитационное моделирование системы радиотелефонной связи декаметрового диапазона с временным разделением каналов приема и передачи / А.Н. Юрьев, И.С. Землянов // Успехи современной радиоэлектроники. 2010, вып. 12, С. 11-17.

103. Юрьев А.Н. Транкинговые системы связи ГКМ-ДКМ диапазонов с мобильной базовой станцией // Наука, образование, бизнес: Материалырегиональной научно-практической конференции / ИРСиД, Омск, 2011. - С. 230-231.

104. Юрьев А.Н., Зачатейский Д.Е., Шадрин Б.Г. Результаты исследований предельной дальности радиолинии при работе с использованием поверхностных волн // V международная научно-техническая конференция «Динамика систем, механизмов и машин», Омск, 2004 г.

105. Юрьев, А.Н. Методика расчета максимальной дальности связи, обеспечиваемой системой радиосвязи по земной волне /Омский научный вестник / ОмГТУ. 2011. - Вып. 1 (97), с. 216 - 220.

106. Юрьев, А.Н. Теоретическая оценка максимальных размеров зоны обслуживания транкинговой системы связи СВ-КВ диапазонов частот /Омский научный вестник / ОмГТУ. 2011. - Вып. 1 (97), с. 221 - 226.

107. Bilitza D. International Reference Ionosphere 1990, National Space Science Data Center, NSSDC/WDC-A-R&S 90-22, Greenbelt, Maryland, 1990.118. http://dl2kd.de NEC-2 for MMANA119. MIL-STD-188-110B Стандарт120. http://www/rohde-schwarz.ru/M3TR rus.pdf

108. ETSI TS 101 980: Digital Radio Mondiale (DRM) System Specification, 2001.

109. Recommendation ITU-R P.372-9. Radio noise. Электронный ресурс. http://webs.uvigo.es/servicios/biblioteca/uit/rec/P/R-REC-P.372-9-200708-I!!PDF-E.pdf

110. Tozer T, Grace D. High-Altitude platforms for wirelesscommunication // Electronics and Communications Engineering Journal/ June 2001. P.127-137.

111. Протокол трассовых испытаний КВ подсистемы комплексного подвижного радиоузла оперативной связи. Утвержден 15.10.1999 г. Омск: ФГУП "ОНИИП". - 1999. - 13 л.

112. Протокол № 3 натурных испытаний вибраторной антенны, г. Омск, 16 октября 2010 г. (Приложение 2)

113. Протокол № 4 натурных испытаний вибраторной антенны, г. Омск, 22 октября 2010 г. (Приложение 2).

114. Протокол №11 натурных испытаний вибраторной антенны, г. Омск, 09 марта 2011 г. (Приложение 2).

115. Протокол № 12 натурных испытаний вибраторной антенны, г. Омск, 19 марта 2011 г. (Приложение 2).

116. Благовещенский Д.В. Радиосвязь и электромагнитные помехи: Учебное пособие / СПбГУАП. СПб, - 2002. - 70 с.

117. A.c. № 1769366 Н 04 В, 7/20, 1989 г.