Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Помехоустойчивые радиосистемы передачи информации на основе многокритериального синтеза сигналов. Учебное пособие
.pdf
101
- Обоснована процедура многокритериального синтеза радио-
сигналов и СКК на принципах битового перемежения в интересах
адаптации ИСПИ к действию ИПСП. Рассмотрение многокритериального подхода к синтезу СКК позволило эффективно задавать компромисс между важными характеристиками ИСПИ: помехоустойчивостью, спектральной эффективностью и пик-фактором. Показано, что
синтезированные СКК на основе битового перемежения обеспечивают
выигрыш в сравнении с известными СКК по отношению сигналпомеха более чем на 4 дБ во всем рассмотренном диапазоне мощностей ИПСП. Кроме того, при сравнимых (выигрыш порядка 0,7 дБ)
значениях пик-фактора синтезированные сигнально-кодовые конструкции хотя и реализуют увеличение ширины спектра на уровне -30
дБ на 32 % (при этом также усиливается помехоустойчивость к
АБГШ), но обеспечивают уменьшение занимаемой полосы частот на
уровне -60 дБ более чем на 35 % [в сравнении со спектральноэффективной сигнально-кодовой конструкцией на принципах BICM
PSK-8
2
( ( ))pt
].
- Показана возможность реализации на современной отече-
ственной элементной базе (ЦСП 1892ВМ7Я) процедур многокритериального синтеза СКК на основе решетчатого кодирования, «зависимых» сигналов и битового перемежения со следующими параметрами:
32
S
l =
,
8
S
R =
кбит/c,
1000
opt
n =
, оперативность адаптации к дей-
ствию помех составляет менее 125 мс.
102
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Английские
ASK – Amplitude-shift keying
APSK – Amplitude phase-shift keying
BICM – Bit-Interleaved Coded Modulation
BPSK – Binary phase-shift keying
CCDF – Complementary cumulative distribution function
CEFQPSK – Constant envelope FQPSK
DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum
EFQPSK – Enhanced FQPSK
FSK – Frequency-shift keying
FQPSK – Feher-patented quadrature phase-shift keying
OFDM – Orthogonal frequency-division multiplexing
OPS – Operations per second
PTS – Partial transmit sequence
PSK – Phase-shift keying
QAM – Quadrature amplitude modulation
QPSK – Quadrature phase-shift keying
TCM − Trellis coded modulation
103
Русские
АБГШ – аддитивный «белый» гауссовский шум
АКФ – автокорреляционная функция
ВКФ – взаимно-корреляционная функция
ВПР – вейвлет-пакетное разложение
ГА – метод оптимизации на основе генетического алгоритма
ГК РЧ – государственная комиссия по радиочастотам
ИПСП – импульсная пакетная сигналоподобная помеха
ИСПИ – интеллектуальная система передачи информации
КА – канальный алфавит
КП – кодовая последовательность
КПД – коэффициент полезного действия
МГА – метод оптимизации на основе «модифицированного»
(настроенного) генетического алгоритма
ПП – полосовая помеха
ППРЧ – псевдослучайная перестройка рабочей частоты
ПС – метод оптимизации на основе покоординатного спуска
ПСБ – метод оптимизации на основе покоординатного спуска с
поблочным изменением координат
СКК – сигнально-кодовая конструкция
СП – структурная помеха
104
СПИ – система передачи информации
СПМ – спектральная плотность мощности
УП – узкополосная помеха
ЦСП – цифровой сигнальный процессор
105
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.
Растригин Л.А. Адаптация сложных систем. Методы и приложения. –
Рига: Зинатне, 1981. – 394 с.
2.
Каневский З. М., Дорман М. И., Токарев Б. В., Кретинин В. В. Передача
информации с обратной связью. – М.: Связь, 1976. – 352 с.
3.
Love D. J., Heath R. W., Lau V. K., Gesbert D., Rao B. D., Andrews M. An
overview of limited feedback in wireless communication systems //IEEE
Journal on selected areas in Communications. 2008. Vol. 26. №. 8. P. 1341-
1365.
4.
Mitola J. Cognitive radio for flexible mobile communications // Mobile
Multimedia Communications, 1999. (MoMuC '99) 1999 IEEE International
Workshop. – 1999. – P. 3–10.
5.
Thakur P. et al. Frameworks of non-orthogonal multiple access techniques in
cognitive radio communication systems //China Communications. 2019. vol.
16. №. 6. P. 129-149.
6.
Hu F., Chen B., Zhu K. Full spectrum sharing in cognitive radio networks
toward 5G: A survey //IEEE Access. 2018. vol. 6. P. 15754-15776.
7.
Zhou F. et al. State of the art, taxonomy, and open issues on cognitive radio
networks with NOMA //IEEE Wireless Communications. 2018. vol. 25. №. 2.
P. 100-108.
8.
Zhou X. et al. Intelligent wireless communications enabled by cognitive radio
and machine learning //China Communications. 2018. vol. 15. №. 12. P. 16-48.
9.
Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. – М.: Радио и
связь, 1985. – 384 с.
10.
Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами /под ред.
Г.И. Тузова. – М.: Радио и связь, 1985. 264 с.
11.
Кириллов С.Н. Многокритериальный синтез реализуемых сигналов и
106
устройств обработки с учетом мешающих факторов в радиотехнических
системах: дис. д-ра техн. наук. – Рязань, 1997. – 460 с.
12.
Кириллов С.Н., Бакке А.В. Оптимизация сигналов в радиотехнических
системах: учеб. пособие. – Рязань: РГРТА, 1997. – 80 с.
13.
Вакман Д.Е., Седлецкий Р.М. Вопросы синтеза радиолокационных
сигналов. – М.: Сов. радио, 1973. – 312 с.
14.
Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы. – М.: Сов. радио,
1971. – 568 с.
15.
Хургин Я.И., Яковлев В.П. Методы теории целых функций в
радиофизике, теории связи и оптике. – М.: Физматгиз, 1962. – 220 с.
16.
Гуткин Л.С. Оптимизация радиоэлектронных устройств по совокупности
показателей качества. М.: Сов. радио, 1975. – 368 с.
17.
Гуткин Л.С. Теория оптимальных методов радиоприёма при
флуктуационных помехах. – М.: Сов. радио, 1972. – 448 с.
18.
Кириллов С.Н., Поспелов А.В. Многокритериальный синтез
элементарного импульса сигналов с квадратурной фазовой манипуляцией
со смещением для систем радиосвязи // Электросвязь. – 2003. – № 9. – С.
10-12.
19.
Кириллов С.Н., Бакке А.В. Многокритериальный синтез
фазоманипулированных сигналов // Радиотехника. – 1997. – № 2. – С.21-
24.
20.
Макаров С.Б., Цикин И.А. Передача дискретных сообщений по
радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. – М.: Радио и связь,
1988. – 304 с.
21.
Ямпольский Э.М. Вариационные принципы согласования сигналов с
каналом связи. – М.: Радио и связь, 1987. – 136 с.
22.
Simon M.K. Bandwidth-efficient digital modulation with application to deepspace communications. – California Institute of Technology, 2001. – 228 p.
107
23.
Уидроу Б., Стириз С. Адаптивная обработка сигналов. – М.: Радио и
связь, 1989. – 440 с.
24.
Коуэн К.Ф., Грант П.М. Адаптивные фильтры. – М.: Мир, 1988. – 392 с.
25.
Тузов Г.И., Поставной В.И., Мудров О.И. Исследование влияния
режекции спектров сложных частотно-фазоманипулированных сигналов
на их корреляционные свойства // Радиотехника. – 1988. – № 10. – С. 30-
33.
26.
Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое
применение. – М.: Вильямс, 2003. – 1104 с.
27.
Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения
спектра. – М.: Радио и связь, 2000. – 520 с.
28.
Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. Радиоприемные устройства. – М.:
Радио и связь, 2007. – 520 с.
29.
Прокис Дж. Цифровая связь: пер. с англ./ под ред. Д.Д. Кловского – М.:
Радио и связь, 2000. – 800 с.
30.
Васильев К.К., Глушков В.А., Дормидонтов А.В., и др. Теория
электрической связи: учеб. пособие. – Ульяновск: УлГТУ, 2008. – 452 с.
31.
Bin T., Yujing S. A constant envelope FQPSK modulation for deep space
communications // China communications. December 2006. – P. 50-56.
32.
Xie Z., Zhang G., Zhu H. A novel waveform for FQPSK modulation //
Communication Systems, 2008. ICCS 2008. 11th IEEE Singapore
International Conference on. – IEEE, 2008. – P. 851-854.
33.
Кириллов С.Н., Покровский П.С., Лисничук А.А. и др. Адаптивная к
мешающим факторам, помехозащищенная радиолиния передачи
информации // МНТК «Цифровая обработка сигналов и ее применение
(DSPA-2014)»: тез. докл. – М., 2014. – С. 80-83.
34.
Акопов Э.В., Лисничук А.А., Лукьянов Д.И. и др. Адаптивная система
передачи информационных сообщений, устойчивая к воздействию
108
мешающих факторов // МНТК «Радиоэлектронные устройства и системы
для инфокоммуникационных технологий (REDS-2014)»: тез. докл. – М.,
2014. – С. 186-189.
35.
Покровский П.С., Лисничук А.А. Синтез адаптивных к действию помех
радиосигналов с заданным уровнем внеполосного излучения // межвуз.
сб. научн. тр. «Методы и средства обработки и хранения информации». –
Рязань: РГРТУ, 2014. – С. 160-164.
36.
Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. – М.:
Издательство иностранной литературы, 1963. – 832 с.
37.
Shanno D.F. Conditioning of Quasi-Newton Methods for Function
Minimization // Mathematics of Computing, Vol. 24, 1970. P. 647-656.
38.
Нормы на ширину полосы радиочастот и внеполосные излучения
радиопередатчиков гражданского применения. Нормы 19-13 /
Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ). – М., 2013. – 78 с.
39.
Численные методы условной оптимизации / под ред. Ф.Гилла и
У.Мюррея. – М.: Мир, 1977. – 298 с.
40.
Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование: пер. с англ.
– М.: Мир, 1975. – 536 с.
41.
Трифонов А.Г. Optimization Toolbox 2.2. Руководство пользователя.
Электронный ресурс. // Консультационный центр MATLAB. – Режим
доступа: http://matlab.exponenta.ru/optimiz/book_l/1.php.
42.
Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Радио и связь,
1986. – 512 с.
43.
Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа,
1988. – 448 с.
44.
Белов Л.А., Дронов Д.В. Нелинейные эффекты при амплитудно-фазовом
преобразовании в усилителе мощности спутникового ретранслятора //
Радиотехника, 2005 – №11 – С.97–100.
109
45.
Покровский П.С. Процедуры формирования адаптивных к мешающим
факторам радиосигналов с управляемой связью между квадратурными
составляющими для систем передачи информации: дис. канд. техн. наук.
– Рязань, 2012. – 199 с.
46.
Невдяев Л.М. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский
толковый словарь-справочник / под ред. Ю.М. Горностаева. – М., 2002.
47.
Покровский П.С., Лисничук А.А. Алгоритм синтеза радиосигналов для
адаптации интеллектуальных систем передачи информации к действию
помех // Вестник Рязанского государственного радиотехнического
университета. – 2014. – № 48. – С. 20-26.
48.
Покровский П.С. Устойчивая процедура синтеза сигнального созвездия
для создания универсальной системы передачи информации //
Информационные технологии: межвуз. сб. научн. тр. – Рязань: РГРТУ,
2011. – С. 122-126.
49.
Покровский П.С., Лисничук А.А. Разработка алгоритма адаптации
радиосигналов интеллектуальных систем передачи информации к
изменениям радиообстановки // ВНТК «Новые информационные
технологии в научных исследованиях (НИТ-2013)»: тез. докл. – Рязань,
2013. – С. 107-108.
50.
Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. – М.: Радио и связь, 1992.
– 504 с.
51.
Гуткин Л.С. Проектирование радиосистем и радиоустройств. – М.: Радио
и связь, 1986. – 288 с.
52.
Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. – М.:
Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – 552 с.
53.
Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач: учеб. пособие. –
М.: Наука. Главн. редак. физ.-матем. литер., 1981. – 400 с.
54.
Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. –
М.: Наука, 1978. – 352 с.
110
55.
Лисничук А.А. Математические методы синтеза адаптивных к действию
узкополосных помех радиосигналов // МНТК «Математические методы в
технике и технологиях (ММТТ-28)»: Тез. докл. – Рязань, 2015. – С. 14-18.
56.
Кириллов С.Н., Покровский П.С., Лисничук А.А. Синтез 4-позиционных
адаптивных к действию узкополосных помех радиосигналов при
сокращении размерности задачи // МНТК «Проблемы передачи и
обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций»: тез.
докл., – Рязань, 2015. – С. 83-84.
57.
Лисничук А.А. Процедура синтеза структурно-защищенных
многопозиционных радиосигналов для адаптации системы передачи
информации к действию узкополосных помех // ВНТК «Информационноизмерительные и управляющие системы военной техники»: Тез. докл. –
Владимир, 2014. – С. 96-98.
58.
Кириллов С. Н., Лисничук А. А. Многокритериальный синтез 16позиционных радиосигналов на основе канального алфавита в интересах
адаптации радиосистем передачи информации к узкополосным помехам
// Радиотехника. – 2018. № 5. – С. 4-12.
59.
Liu, M., Xue, W., Jia, P., Makarov, S. B., & Li, B. Research on spectrum
optimization technology for a wireless communication system //Symmetry.
2020. Т. 12. №. 1. – С. 34.
60.
Кириллов С.Н., Лисничук А.А. Сравнительный анализ воздействия
узкополосных помех на когнитивные радиосистемы передачи
информации на основе синтезированных четырехпозиционных
радиосигналов // Радиотехника. – 2018. №5. – С. 30-35.
61.
Kirillov, S. N., & Lisnichuk, A. A. (2018, October). Analysis of Narrow-Band
Interference Effect on Cognitive Radio Systems Based on Synthesized FourPosition Radio Signals. // In 2018 XIV International Scientific-Technical
Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering
(APEIE) (Р. 50-54). IEEE.
62.
Кириллов С. Н., Лисничук А. А. Анализ характеристик когнитивных
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]