Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Коляденко Юлия Юрьевна

УДК 621.396.931 (024)

пространственно-временной обработки сигналов В УСЛОВИЯХ нелинейности радиоприемных ТРАКТА

05.12.13 Радиотехнические устройства и средства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Харьков - 2001

Актуальность темы исследования.

Работа выполнена в Харьковском государственном техническом университете радиоэлектроники

Научный руководитель: додоктор технических наук, профессор Поповский Владимир Владимирович, Харьковский государственный технический университет радиоэлектроники, заведующий кафедрой "Телекоммуникационные системы".

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Корниенко Леонид Григорьевич, Харьковский военный университет, профессор кафедры "Устройства излучения и приема сигналов радиолокационного вооружения"; кандидат технических наук доцент Мареха Анатолий Семенович, Харьковский институт военно-воздушных сил, начальник кафедры "Авиационные средства связи".

Ведущая организация: Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", кафедра & ldquo; Средства телекоммуникаций ".

Защита состоится "30" мая 2001 в 13 часов на заседании диссертационного совета Д.64.052.03 в Харьковском государственном техническом университете радиоэлектроники по адресу: 61166, г. Харьков, пр.Ленина 14 ауд.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Харьковского государственного технического университете радиоэлектроники по адресу: 61166, г. Харьков, пр.Ленина 14.

Автореферат разослан "20" апреля 2001г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.64.052.03 Чурюмов Г. И.

Общая характеристика работы

Проблема обеспечения высокого завадозахисту систем радиосвязи является одной из основных в общем комплексе проблем их развития и совершенствования. Традиционно для решения этой проблемы применяются частотно-временные, кодовые и энергетические методы. В условиях постоянного усложнения электромагнитной обстановки идет поиск дополнительных методов завадозахисту систем и линий связи. Одним из перспективных методов завадозахисту является пространственно-временная обработка сигналов (ПЧОС), под которой понимается целенаправленная совокупность действий над сигналами, принятыми в разных точках пространства, что позволяет с максимальным качеством изъять полезную информацию, которая содержится в этих разнесенных сигналах. При этом пространственная обработка реализуется с помощью соответствующего выбора амплитудно-фазового распределения на каждом или некоторых выходах, разнесенных в пространстве антенн с составлением тока на этих выходах на общем сумматоре. Временная же обработка часто объединяется с частотной. Как показывает опыт, ПЧОС почти во всех случаях достаточно гармонично сочетается с другими методами обработки, в целом дает достаточно действенный результат. ПЧОС, как правило, осуществляется в реальном масштабе времени и оптимизуется по одному или по разным (хотя и взаимосвязанным) критериям. Как те, так и другие задачи ПЧОС остаются предметом интенсивных исследований, так как обеспечивают повышение эффективности приема полезных сигналов на десятки децибел при наличии сосредоточенных по спектру частот помех.

ПЧОС можно решить как многомерную задачу, обеспечивает лучшие качественные показатели при приеме полезных сигналов в системах с адаптивными антенными решетками (ААХ). Основная причина пристального внимания к ААХ заключается в способности таких систем без априорной информации о параметрах помех автоматически обнаружить присутствие этих помех и подавлять их на выходе решетки, улучшая тем самым условия приема полезного сигнала. Такая процедура, наверное, является подходящим вариантом решения проблемы отбеливания окрашенных препятствий с последующим использованием оптимального приемника, синтез которого, кстати, не является предметом исследований этой работы.

При разработке теории ААХбольшой вклад внесли отечественные и зарубежные ученые, среди которых следует упомьянуты Уидроу, Епльбаума, Комптона, Монзинго, Миллера, Ширмана, Пистолькорса, Шифрина, Корниенко и другие.

ААХ может быть относительно легко реализована в диапазонах коротких или ультракоротких волн в диапазоне СВЧ для тропосферных станций связи, у которых уже есть от 2 до 16 приемных антенных элементов и столько же или больше приемных трактов, на базе которых без существенных конструктивных изменений можно реализовать алгоритмы ПЧОС. Создание систем ПЧОС с антенной решеткой, осуществляющих автоматическое управление пространственно-поляризационными характеристиками в соответствии с условиями приема сигналов стало возможным после появления процессоров обработки сигналов, с использованием которых удается реализовать эту обработку на основе известных результатов теории решений, оценки и управления. Способность к адаптации придает работе систем связи с антенными решетками большей гибкости и повышает эффективность приема до уровня, которого сложно достичь другими путями.

Актуальность темы. Большинство работ, посвященных исследованию ААХ, ориентировано на линейные методы обработки, или же в этих исследованиях предполагается использование того или иного метода линеаризации. Во многих случаях такой подход оправдывается, особенно при малых проявлениях нелинейности, однако на практике такое допущение не всегда приемлемое.

Современные радиоприемные устройства, в том числе и цифровые, содержащие значительную часть аналогового тракта. Так антенна, малошумовий усилитель (МБП), смеситель, а в некоторых случаях и весь радиотракт, включая тракт промежуточных частот, остается аналоговым. В приемном тракте все указанные элементы проявляют нелинейные свойства в той или иной степени. Так МБП, и другие активные блоки имеют ограниченный динамический диапазон, смеситель - суть нелинейный элемент. Кроме того, сами амплитудно-фазовые характеристики усилительных элементов не является идеально линейными. В самих же алгоритмах ААХ при управлении амплитудно-фазовое распределение.

4. Синтез нелинейных алгоритмов пространственно-временной обработки сигналов.

5. Проведение анализа эффективности нелинейных алгоритмов ПЧОС, выявление условий, за пределами которых эти алгоритмы не имеют однозначного поведения и расходятся.

Объект исследования: пространственно-временная обработка сигналов.

Предмет исследования: изучение влияния нелинейностей радиоприемных устройств аппаратуры радио, радиорелейной, тропосферной и спутниковой связи на эффективность алгоритмов ПЧОС.

Методы исследований, используемые при решении поставленных задач: теория систем, теория связи, теория вероятности и математическая статистика, теория оценок и управления, методы оптимизации и математического программирования, методы анализа и синтеза в пространстве переменных состояния, теория устойчивости, теория катастроф, методы машинного эксперимента и моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующих теоретических и практических результатах.

1. Разработана методика анализа систем с ААХ в условиях нелинейности радиоприемного тракта.

2. Впервые показано ограничение за счет нелинейности радиоприемного тракта и условия, при которых целесообразно использовать известные линейные алгоритмы управления ААХ с достаточной степенью эффективности.

3. Впервые выявлены пределы устойчивого состояния функционирования алгоритмов управления ААХ, показаны условия возникновения бифуркационных и хаотических режимов.

4. Синтезирован нелинейные алгоритмы управления ААХ, которые реализуют четыре различные методы обработки сигналов. Показано, что в условиях стационарной сигнально-помеховой обстановки могут быть использованы методы реконструкции корреляционной матрицы входных воздействий. Для сигнально-помеховой обстановки меняется предложен метод компенсации и предыдущих искажений сигналов. Предложено также достаточно универсальной алгоритм, реализующий метод с использованием рядов Вольтерра, и адаптивный алгоритм с использованием рядов Вольтерра. Проведен анализ эффективности предложенных нелинейных алгоритмов.

Практическое значение полученных результатов.

1. Определены граничные условия практического использования линейных алгоритмов ПЧОС.

2. Разработаны и предложены четыре методики, расширяют границы использования алгоритмов ПЧОС в условиях нелинейности радиоприемного тракта. Данные методики в зависимости от обстоятельств могут быть реализованы без изменения радиоприемного тракта, или в условиях соответствующих его изменений ..

3. Проанализирована возможность реализации ААХ на базе тропосферной станции Р-412 и других этого класса, выпускаемых на Светловодском заводе ПО "Олимп".

4. Основные результаты работы были использованы в отчетах по НИР "Трал-У", "Эльбрус", ОКР "Марс" и "Микро", НИР "Навигация-Рух", НИР "Каприз". Результаты диссертации использованы в учебном процессе кафедры "Телекоммуникационные системы" ХТУРЭ.

Личный вклад соискателя заключается в анализе существующих методов решения задач ПЧОС, выборе математических моделей нелинейностей общих трактов многоканального радиоприемного устройства, разработке методики анализа и получению результатов анализа задач ПЧОС в условиях наличия нелинейности радиоприемного тракта, синтезе нелинейных алгоритмов ПЧОС и проведению их анализа.

Апробация результатов диссертации Основные результаты работы докладывались на 4, 5 и 6 Международных конференциях "Теория и техника передачи, приема и обработки информации" (Туапсе) в 1998 ... 2000г.г., На 3-й Международной конференции "Antenna Theory and Technigues" (Севастополь) 1999г., и на научных семинарах в ХТУРЭ.

ПУБЛИКАЦИИ. Материалы диссертационной работы опубликованы в 6 статьях, 3-х тезисах докладов 3-х Международных конференций, в 6-ти отчетах о НИР и ОКР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и списка сокращений. Объем диссертации составляет 198 страниц, в том числе 123 страницы машинописного текста, 91 рисунок, и 83 названий библиографических источников на 8 страницах.

Загрузка...

Страницы: 1 2 3






Ещё Рефераты по вашей теме

Стохастический интеграл и стохастическое дифференциальное уравнение ОТНОСИТЕЛЬНО дробное броуновское ДВИЖЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В финансовой математике - Автореферат
РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И подавления СПАЛАХУВАНЬ метана в дегазационных СИСТЕМАХ угольных шахт - Автореферат
ПРЕССА НАЦИОНАЛЬНЫХ МЕНЬШИНСТВ УКРАИНЫ КАК СРЕДСТВО ИХ САМОУТВЕРЖДЕНИЕ В УСЛОВИЯХ СТАНОВЛЕНИЯ УКРАИНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОСТИ (1992 - 1999 ГГ.) - Автореферат
Повышение технического уровня зубчатых конических передач Новикова НА ОСНОВЕ многокритериальной оптимизации - Автореферат
Изоморфное замещение кальция на щелочные и редкоземельные элементы в синтетическом гидроксиапатита - Автореферат
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ массивно-плитного фундамента с грунтовыми основой при различных видах НАГРУЗОК - Автореферат
ЭКОЛОГО-геоморфологический анализ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ бассейна Северского Донца - Автореферат