Дослідження завадостійкості систем зв’язку із застосуванням широкосмугових сигналів
Автор: Синейко Роман Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Апаратура радіозв'язку, радіомовлення і телебачення
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Синейко Р.Ю., Кузик А.О. (керівник). Дослідження завадостійкості систем зв’язку із застосуванням широкосмугових сигналів. Магістерська робота. – Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2020. Розширена анотація Магістерська кваліфікаційна робота «Дослідження завадостійкості систем зв’язку із застосуванням широкосмугових сигналів» присвячена дослідженню видів модуляції складних сигналів з метою побудови каналів передачі інформації з високою спектральною та енергетичною ефективністю. Формування і дослідження сигналів є важливим завданням радіотехніки. Сучасні складні радіотехнічні системи містять велику кількість радіоелектронних засобів (РЕЗ) різного призначення, до яких пред’являються підвищені вимоги щодо якості вихідної інформації, значний вплив на яке надає вид модуляції і структура складного сигналу. Аналіз існуючих та перспективних розробок показує, що одним із головних напрямків розвитку і вдосконалення РЕМ є пошук нових видів складних сигналів, до яких можна віднести сигнали з комбінованими видами модуляції, програмно змінюваними параметрами, межперіодним розширенням спектра та шумоподібні радіосигнали. Багато вчених протягом останніх десятиліть активно займаються пошуком складних сигналів і модулювальних функцій, що мають низький рівень бічних пелюсток автокореляційної функції (АКФ). Незважаючи на те, що існують різні методики оцінки складних сигналів, проблемним питанням вибору модулювальної функції є максимальний і інтегральний рівень бічних пелюсток (БЛ) автокореляційної функції і їх розташування [1]. У першому розділі записки до магістерської кваліфікаційної роботи «завадостійкість інфокомунікаційних систем та методи протидії радіозавадам» основна увага приділена опису класифікації завад у радіоелектроніці. Вказано, що у радіоелектроніці, як правило розрізняють завади двох видів: завади в провідних лініях та радіозавади. У розділі подано детальний опис радіозавад. Залежно від походження радіозавади поділяють на: космічні (шуми космосу), атмосферні (атмосферні завади радіоприйому), індустріальні (радіозавади індустріальні), зумисні (організовані), зумисні від інших радіостанцій, завади, зумовлені особливостями поширення радіохвиль (завмирання), а також власні шуми радіоприймача (електричні флуктуації). Дано визначення адитивних та мультиплікативних завад Залежно від характеру взаємодії зі сигналом завади поділяють на адитивні та мультиплікативні: адитивні; мультиплікативні (неадитивні) [2]. Далі в тексті даного розділу описані основні методи протидії радіозавадам, серед яких описано прості методи (компенсації і фільтрації) та складні методи: синхронне детектування; кореляційне приймання; використання приймальних антен з вузькою діаграмою спрямованості, що найбільш доцільно, коли сигнал і завада «приходять» до антени з різних напрямків. На завершення подано обґрунтування вибору одного із найбільш ефективних способів підвищення завадостійкості – застосування завадостійких кодів [3]. У другому розділі магістерської кваліфікаційної роботи виконано аналіз загальні властивостей широкосмугових сигналів [4]. Основна увага приділена таким актуальним сигналам, які формують на базі M-послідовності, та кодів Баркера. Здійснено опис та аналіз їхніх кореляційних властивостей, що дає підстави підтверджувати високу завадостійкість даного класу сигналів та перспективи отримання високоефективних систем передачі інформації та зв’язку. Особливе місце серед двійкових сигналів займають сигнали, кодові послідовності яких є послідовностями максимальної довжини або М – послідовностями. Такі послідовності володіють наступними основними властивостями [5]. Автокореляційна функція частини М-послідовності, під якою розуміють неперіодичну послідовність довжиною в період N, має величину бічних піків, близьку до 1/vN. Тому з ростом N величина бічних піків зменшується. Періодична АКФ будь-якої М-послідовності має постійний рівень бічних пелюсток, рівний (-1/N). У розділі описано способи формування М-послідовності та подана загальна схема формуючого цифрового автомата. Окремим параграфом розділу розкрито актуальність застосування М-послідовності на практиці. Окремо в розділі висвітлено питання формування, властивостей та застосування іншого різновиду кодових послідовностей – коду Баркера. Цей вид сигналів має унікальні властивості щодо співвідношення максимуму автокореляційної функції до її бокових пелюсток. Власне, з причини обмеженої кількості таких сигналів на даний час йде інтенсивний пошук сигналів з мінімальними боковими піками, але значно більшої тривалості. Мета таких досліджень – отримати нові сигнали зі значно вищою завадостійкістю. Третій розділ магістерської кваліфікаційної роботи присвячений моделюванню та дослідженню кореляційних властивостей широкосмугових сигналів, які сформовані на базі кодових послідовностей та псевдовипадкових кодів з мінімальними боковими пелюстками автокореляційної функції [5-6]. У розділі приведені результати моделювання у вигляді функцій невизначеності та її січень у часовій площині (автокореляційних функцій) та частотній. Такі моделювання було проведено для певних (заданих керівником) кодових послідовностей (типу М), кодів Баркера та нових синтезованих кодів з мінімальним рівнем бокових пелюсток АКФ. Об’єкт дослідження – складні сигнали на основі кодових послідовностей. Предмет дослідження – завадостійкі властивості складних широкосмугових сигналів. Сфера досліджень – системи зв’язку та передачі даних. Мета роботи: підвищення завадостійкості складних сигналів, розроблення структури формувачів, моделювання та дослідження кореляційних властивостей кодових послідовностей на базі М-послідовностей та кодів Баркера. Ключові слова: цифрові системи зв’язку, завадостійкість, автокореляційна функція, М-послідовності, коди Баркера, коди з мінімальними боковими пелюстками автокореляційної функції. Список літератури 1. Гоноровский И. С., Радиотехнические цепи и сигналы, 2 изд., М., 1971. 2. Гуткин Л. С., Теория оптимальных методов радиоприёма при флуктуационных помехах, М., 1972; 3. Стратонович Р. Л., Принципы адаптивного приёма, М., 1973. 4. Бунин С.Г. Системы связи с импульсными сигналами. Радіоаматор –1998-7 5. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами / Л.Е. Варакин. – М.: Радио и связь, 1985. ? 384 с. 6. Варакин, Л.Е. Теория систем сигналов / Л.Е. Варакин. ? М.: Сов. радио, 1978. ? 304 с.