Радиотехника » Теоретико-информационные аспекты радиотехнических систем
 

Использование акусто-оптической системы для автоматической идентификации и декодирования сигналов с цифровой модуляцией

Предлагается метод реализации характеристик разведывательных радиоприемников, которые должны давать возможность идентификации характера сигналов, излучаемых связными и радиолокационными станциями: ФМ и УМ, квадратурной и минимальнофазовой модуляции. Метод основан на использовании акусто-оптической системы, которая включает в себя лазерный генератор, акусто-оптическую ячейку, пространственный модулятор света, фокусирующую линзу и двухячеечных фотоприемник. Принимаемый радиосигнал подается на акусто-оптический преобразователь, формирующий преобразование Фурье. Эксперим. исследования, проведенные с гелий-неоновым лазером, работающим на длине волны 633 нм и имеющим выходную мощность 1 мВт, и акусто-оптическим преобразователем на диоксиде теллура, показали, что прибор обеспечивает высокую точность определения сигнатуры сигнала в диапазоне частот 20 МГц-5 ГГц. Библ. 5.

Ключевые слова:  

Оптимальное дискретное маловолновое масштабирование и его использование при оценке задержки и доплеровского смещения

Использование масштабирующего маловолнового преобразования дает возможность эффективного определения временной задержки сигнала и доплеровского смещения частоты при приеме сигналов на фоне шумов с помощью двух разнесенных датчиков. Предлагается эффективный алгоритм такого оценивания, обеспечивающий вычислительную эффективность масштабирования и высокую точность статистической оценки нижней границы по критерию Крамера-Рао. На основе интерпретации маловолновой функции с помощью отношения правдоподобия получены выражения разности моментов и разности масштабов для двух сигналов и показано, что задача оценивания м. б. решена путем сочетания противошумовой фильтрации и чистого масштабирования. Библ. 14.

Ключевые слова:  

Квантовая передача информации с помощью поднесущей частоты. Применение к квантовой криптографии

Термин “распределение ключа” используется для обозначения коммуникационного процесса, в результате которого 2 легитимных пользователя канала связи (“Алиса и Боб”) становятся обладателями одной и той же случайной двоичной последовательности. Полученная последовательность м. б. затем использована в качестве криптографического ключа для передачи информации между Алисой и Бобом. Поэтому вероятность того, что ключ не известен третьим лицам, должна быть близкой к единице. Библ. 9.

Ключевые слова:  

Методики расчетов и результаты анализа качества непараметрических последовательных обнаружителей сигналов в шуме и потоке помех

Исследованы оптим. ранговый последовательный обнаружитель, ранговый последовательный обнаружитель, основанный на статистике суммы рангов, бинарный ранговый последовательный обнаружитель и знаковый последовательный обнаружитель в условиях воздействия на них шума и потока нестационарных помех с произвольными законами распределений. Найдена аппроксимация эквивалентного приращения порогового отношения С/Ш при воздействии шума и потока нестационарных помех с произвольными законами распределений, которая позволяет рассчитать характеристики качества непараметрических последовательных обнаружителей, оценивать помехоустойчивость и коэф. подавления радиосистем и адаптировать обнаружители в условиях совместного действия шума и потока нестационарных помех. Библ. 8.

Ключевые слова:  

Анализ характеристик систем с пространственно-временным решетчатым кодированием, множественными входами и множественными выходами, работающих при ортогональном мультиплексировании с частотным разделением в каналах с релеевскими федингами

Системы с множественными входами и множественными выходами, работающие в режиме ортогонального мультиплексирования с частотным разделением наиболее перспективны для применения в радиолиниях с точки зрения скорости передачи и информационной емкости. Данная статья посвящена исследованию уровней ошибок при использовании пространственно-временного решетчатого кода. Представлена модель системы с разным числом антенн в передатчике и приемнике, излучающей созвездие из М поднесущих с манипуляцией сдвигом фазы. Выведено уравнение вероятности парных ошибок приема с учетом информации о состоянии канала, в частности, о воздействии релеевских федингов. Правильность определения верхней границы вероятности ошибки была подтверждена моделью Монте Карло.

Ключевые слова:  

Метод взаимного пространственного разнесения приемника и передатчика для обеспечения эффективного коллективного доступа и разделения каналов

Проводится исследование влияния разнесения антенн на увеличение пропускной способности радиосвязных каналов. Исследуется проблема формирования луча в сетях радиосвязи, где и передатчики и приемники имеют линейные адаптивные АР. Предложены алгоритмы, которые определяют взвешенные векторы АР и для передатчика и для приемника. Алгоритмы используются для определения мощности передатчика в следующих двух задачах: 1) для максимизации миним. отношения сигнала к сумме интерференционной помехи и шума (SINR) для всей совокупности приемников и 2) минимизации суммы мощностей всех передатчиков, удовлетворяющей требованиям SINR для всех линий связи. Проведен числовой анализ для сравнения пропускной способности каналов и уровня мощности потребления в системах, имеющих различное число элементов АР в линиях с множественным доступом и с кодовым разделением каналов.

Ключевые слова:  

Могущество кодов Рида-Соломона

Все вы наверняка слышали о существовании помехозащитных широко использующихся в устройствах передачи и хранения данных для обнаружения и исправления как одиночных, так и групповых ошибок. Область применения кодов Рида-Соломона необычайно широка – кодеры/декодеры Рида-Соломона можно найти и в ленточных запоминающих устройствах, и в контроллерах оперативной памяти, и в модемах, и в жестких дисках, и в CD-ROM/DVD-приводах и т. д. Благодаря им некоторые продвинутые архиваторы безболезненно переносят порчу нескольких секторов носителя, содержащего архив, а подчас и полное разрушение целого тома многотомного архива. Еще коды Рида-Соломона позволяют защитному механизму автоматически восстанавливать байтики, хакнутые взломщиком и/или искаженные в результате сбоя программного/аппаратного обеспечения.

Ключевые слова:  

Реализация алгоритма поиска сигнала заданной формы на фоне шумов

Рассмотрена аппаратная реализация алгоритма поиска сигнала заданной формы на фоне шумов. Реализация осуществлена на основе метода построения тела неопределенности, представляющего собой функцию согласования двух сигналов, зависящую от временного и частотного сдвига. С помощью компьютерного моделирования произведено исследование эффективности предложенного подхода к определению временной задержки сигналов с различными частотами заполнения и шумовыми характеристиками. Алгоритм аппаратно реализован в виде автономного устройства со встроенной вычислительной системой на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) и двух цифровых сигнальных процессорах (ЦПС).

Ключевые слова: ,  

К вопросу о графических кодах

Исследуется соотношение между теорией графов и теорией кодирования. Предложены два конструктивных метода, в которые методы Hakimi и Bredseon входят как специальные случаи, что создает основы для лучшего представления их структуры через ясное описание в терминах подграфов и обеспечивает использование увеличенных кодов для большей размерности. Показано, что обобщенные коды Хемминга можно считать чисто графическими кодами. Используя методики оптимизации, применяемые в комбинаторике, получены процедуры декодирования для графических кодов, которые оказываются более эффективными, чем при подходе через мажоритарное логическое декодирование. Результаты показывают, что графические коды могут иметь практический интерес и применение основных предложенных методов для программирования уже использовано в учебных процессах. Взаимодействие методов теории кодирования, теории графов, теории синтезирования и комбинаторной оптимизации делает область графического кодирования перспективной для исследований. Библ. 36.

Ключевые слова:  

Связанная верхняя граница усиления при линейном и нелинейном предсказании для стационарного стохастического процесса

Точность оценки последующего сигнала на основе измерения предыдущего с помощью предсказательной процедуры для стационарного случайного процесса м. б. охарактеризована усилением предсказания, определяемым как логарифм отношения энергий использованной и предсказанной выборок. Верхняя граница усиления при линейной и нелинейной предсказательных процедурах определяется с помощью взаимной информационной функции, содержащей дифференциальную энтропию дискретных случайных переменных. Показано, что использование оценки качества предсказания на основе концепций теории информации является обобщением известных алгоритмов корреляционного или автокорреляционного анализа. Библ. 30.

Ключевые слова: ,  

Улучшение технических характеристик радиосвязи с помощью совместного детектирования сигналов смежных каналов, принимаемых разнесенными антеннами

Рассматривается совместное детектирование сигналов, передаваемых по смежным каналам, используемых несколькими абонентами, которое позволяет их различать в приемнике без расширения полосы частот. Получено аналитическое выражение для предельного значения частоты символьных ошибок при произвольном числе абонентов и приеме сигналов с замираниями на разнесенные антенны. Выражение получено как для полной, так и для неполной информации о состоянии канала связи. Проведено сравнение характеристик совместного детектирования при приеме на разнесенные антенны и классического объединения сигналов по критерию минимума среднеквадратической ошибки (MMSE). При достаточно полных сведениях о состоянии канала связи хорошие характеристики можно получить с одной антенной; при полных сведениях о канале потери для каждого абонента не будут превышать 2 дБ. Несколько приемных антенн дают возможность значительно увеличить число абонентов без заметных потерь для каждого из них. Во всех случаях характеристики совместного детектирования превышают характеристики объединения сигналов на основе критерия MMSE на порядок. Библ. 11.

Ключевые слова:  

Карта хаотических процессов с бесконечными коллапсами и ее применение

Предложена одномерная итеративная карта хаотических процессов с бесконечным числом точек стягивания (коллапсов) внутри конечной области [-1, +1]. Анализируется методика генерирования хаотических сигналов, построенная на предложенной модели. Рассчитанные экспоненты Ляпунова показывают, что методика обеспечивает лучшие характеристики хаотических сигналов, чем получаемые с помощью итеративных карт хаоса с конечным числом точек коллапса. Расширенные последовательности для систем с кодовым уплотнением каналов и множественным доступом, полученные в рассматриваемой модели, могут обеспечить лучшие автокорреляционные и кросскорреляционные характеристики, чем последовательности Golda, что положительно влияет на параметры систем мобильной радиосвязи.

Ключевые слова:  

Влияние смещения частоты несущей на параметры уплотнения с ортогональным частотным разделением в системах, разработанных в лаборатории Bell

Рассматриваются особенности слоистой пространственно-временной архитектуры построения систем радиосвязи в условиях каналов с замираниями при использовании нескольких антенн. Анализируется архитектура системы радиосвязи, разработанная в лаборатории Bell, реализующая высокоскоростную передачу данных в условиях сильных рассеяний в каналах связи и получившая название V-BLAST (vertical-Bell Laboratory layered space time). Показано, что использование АР в передающем и приемном каналах повышает эффективность аппаратуры V-BLAST практически пропорционально числу передающих антенн. Приведено рассмотрение влияния смещения несущей частоты на параметры системы при использовании уплотнения сигналов с ортогональным частотным разделением (OFDM). Анализ показывает, что параметры системы деградируют с увеличением смещения несущей частоты и увеличением интервала между оценками состояния канала. Рекомендовано применение т. н. пилот-каналы для синхронизации и корректировки фазовых сдвигов.

Ключевые слова:  

Комплексное решение задач автоматизированного радиомониторинга ограниченным составом средств

Аппаратура автоматизированного радиомониторинга (АРМ) широко применяется в различных государственных и частных структурах. Ее использование является одной из важнейших составных частей мероприятий по защите особо важных объектов (ОВО), включающих обнаружение источников излучения в радиодиапазоне, их классификацию, выработку технических мер противодействия и рекомендаций по соответствующим действиям организационного персонала. Иерархическая структура средств автоматизированного радиомониторинга, их состав, функции, основные тактико-технические требования для решения задач АРМ, выявления технических каналов утечки информации в одной или нескольких контролируемых зонах на особо важных объектах и на их границах, а также для контроля эффективности мер по предотвращению утечки информации на ОВО обоснована в [1-3]. попытка реализации подобной структуры в полном объеме связана с большими финансовыми затратами. Выход из данной ситуации состоит в использовании многофункциональных средств, обеспечивающих выполнение большинства задач АРМ с высокой эффективностью при миним. затратах. В данной статье изложены требования к перспективным средствам АРМ и подход к решению данной проблемы на основе применения многофункционального двухканального комплекса высокой производительности АРК-Д7К (АРК-Д7М) с дополнительными устройствами.

Ключевые слова:  

Информационная сущность хаоса

Хаос, проявляемый в разнообразных сигналах – временных последовательностях динамических переменных, характеризующих эволюцию открытых сложных систем, в нерегулярностях профилей твердофазных поверхностей и гетерогенности структуры на разных пространственных масштабах всех без исключения конденсированных сред, в сложных энергетических спектрах разной сущности (молекулярных, атомных, ядерных), оказывается в высокой степени информационно содержательным. Но как систематизировать эту первичную информацию? Как различным образом извлечь ее из наблюдаемых сигналов в необходимом для решения конкретных задач количестве? Можно ли на основе первичной информации – временных рядов измеряемых динамических переменных прогнозировать приближение катастрофических событий в исследуемых системах? Как “освоить” соответствующую информацию при анализе динамики перераспределения потоков (массовых, энергетических и др.) в распределенных системах?.

Ключевые слова:  

Новый метод кодирования для уменьшения ошибки квантизации компьютерно генерированных только фазовых голограмм

Компьютерно генерированные только фазовые голограммы (CGH) являются разновидностью дифракционного оптического элемента с высокой световой эффективностью, что объясняет широкое распространение таких голограмм. Фазовое кодирование играет ключевую роль в реализации только фазовых CGH голограмм. Обычные методы фазового кодирования страдают от трудности изготовления в связи с большим количеством кодирующих ячеек и часто создают очень большие ошибки фазовой квантизации. Предложен новый метод кодирования для уменьшения ошибки квантизации только фазовых компьютерно генерированных голограмм, который базируется на произвольном разложении сложного вектора на сумму из двух векторов. Кодирующая ячейка разделяется на две подъячейки, где каждая область и глубина травления распределяется по модулям и фазам соответствующих векторов. Т. к. разложение сложного вектора осуществляется внутри эллипса, то достигается высокая гибкость в выборе правильного фазового угла для вектора. Поэтому новый метод может служить очень эффективным инструментом для уменьшения ошибки фазовой квантизации.

Ключевые слова: