Мілих Михайло Макарович. Розробка та дослідження алгоритмів оптимального прийому багатопозиційних сигналів багатоканальних модемів

Краткое описание

Мілих Михайло Макарович. Розробка та дослідження алгоритмів оптимального прийому багатопозиційних сигналів багатоканальних модемів : Дис... канд. техн. наук: 05.12.13 / Український НДІ зв'язку. — К., 2004. — 149арк. : рис., табл. — Бібліогр.: арк. 124-136.

Мілих М.М. Розробка і дослідження алгоритмів оптимального прийому багатопозиційних сигналів багатоканальних модемів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13 радіотехнічні пристрої і засоби телекомунікацій Український науково-дослідний інститут зв'язку, Київ, 2004.
Робота присвячена дослідженню принципів побудови сучасних модемів зі швидкостями, близькими до пропускних здатностей каналів. Проаналізовано протоколи, методи модуляції і формування сигналів. Запропоновано багатоканальні модеми з ортогональними сигналами, інваріантні до лінійних спотворень, імпульсних завад і короткочасних переривань каналу. Розроблено методику розрахунку міжканальних і багатоканальних завад у багатоканальних модемах з ортогональними сигналами при їхній роботі в каналах різних типів. Проведено імітаційне моделювання розроблених алгоритмів обробки стосовно до прийому шістнадцятипозиційних сигналів з АФМ. На підставі результатів розрахунку можна зробити висновок, що їхня завадостійкість близька до потенційної. Досліджено, що сигнали з фазорізницевою модуляцією високих порядків можна обробляти за допомогою алгоритмів когерентного, оптимального некогерентного і автокореляційного прийому. Показано, що фазорізницева модуляція другого порядку інваріантна до частоти несучого коливання. Ця унікальна властивість ФРМ-2 значно розширює можливості систем цифрового зв'язку з фазомодульованими сигналами. Розроблено загальні алгоритми формування й обробки сигналів з фазорізницевою модуляцієюk-гопорядку. Представлено відповідні структурні схеми. Досліджено системи, інваріантні до адитивної завади у вигляді гармонійного коливання з випадковими амплітудою, частотою і фазою.

Сукупність наукових положень, сформульованих та обґрунтованих в дисертаційній роботі, складає вирішення наукового завдання з підвищення завадостійкості передачі інформації багатоканальних модемів з багатопозиційними сигналами стосовно створення високоефективних систем цифрової передачі каналами зв’язку.
В дисертаційній роботі отримано такі теоретичні та науково-практичні результати:

Проведено системний аналіз методів і протоколів, реалізованих у сучасних модемах, на основі яких дані рекомендації щодо їх використання в різноманітних каналах зв’язку.
Досліджено різні способи модуляції та системи багатопозиційних сигналів, на основі яких можна досягати швидкостей передачі інформації, близьких до пропускних спроможностей каналів зв’язку.
Сформульовано вимоги до принципів і алгоритмів побудови сучасних модемів.
На основі досліджень показано, яким чином використовувати при реалізації модемів ті чи інші протоколи.
Розроблено метод розрахунку міжканальних перехідних завад та міжсимвольних спотворень на виході корелятора багатоканального модема, виконані розрахунки потужності міжканальних завад і міжсимвольних спотворень на виході корелятора для різних параметрів модему і каналу зв’язку.
Визначено параметри сигналів багатоканальних модемів, що забезпечують відносну інваріантність до АФЧХ каналу зв’язку з різними параметрами при швидкостях, близьких до пропускної здатності каналу.
Досліджено залежність потужності міжканальних завад як від величини захищеного інтервалу за часом, так і від початку інтервалу інтегрування.
Показано, що на величину потужності міжканальних завад впливає не тільки кількість каналів багатоканального модему, а й безпосередньо величина захищеного інтервалу за часом та за частотою.
Розроблено універсальний алгоритм оптимального прийому багатопозиційних АФМ сигналів в багатоканальних модемах з взаємо ортогональними сигналами, що базується на максимально правдоподібному оцінюванні варіантів сигналу.
Розроблено конкретні алгоритми когерентної обробки ефективних систем багатопозиційних сигналів.
За допомогою імітаційного моделювання на ЕОМ знайдені характеристики завадостійкості розроблених алгоритмів в залежності від тривалості інтервалу усереднення оцінюваних параметрів.
Визначено, що завадостійкість розробленого алгоритму когерентного прийому сигналів з плинно змінними параметрами наближена до потенційного при тривалості усереднення більше 20 посилок.
Розроблено методи формування й обробки сигналів з фазорізницевою модуляцієюk-гопорядку.
Проведено дослідження різних багатопозиційних сигналів, визначені їхні основні властивості. Дано рекомендації з їхнього практичного застосування.
Представлено реалізацію модуляторів сигналів із ФРМ другого і третього порядків.
Показано, що при ФРМ-2 властивість інваріантості до частоти несучого коливання досягається тільки при використанні автокореляційних демодуляторів.
Досліджено властивості систем різних типів, інваріантних до адитивної та неадитивної завади.