Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование асимптотических оптимальных алгоритмов приема сигналов в многолучевых каналах Данилов, Николай Дмитриевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Данилов, Николай Дмитриевич. Разработка и исследование асимптотических оптимальных алгоритмов приема сигналов в многолучевых каналах : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.12.02.- Москва, 1991.- 16 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность пробл ем ы . Развитие науки и-техники в последние десятилетия постоянно стимулировало расширение исследований в теории и технике систем передачи информации. Причем, наряду а .системами, использующими для передачи информации линейные радиоканалы, значительное внимание уделялось системам, использующим для передачи информации каналы более слоя-ной структуры ( таковы, например, каналы с иркосферншл отражением радиоволн, авиационные каналы с отражением от земли.гидроакустические каналы и др.). Характерная особенность всех вышеупомянутых каналов заключается в том,что в точку приема приходят несколько сигналов, распространяющихся различными путями. При этом число сигналов часто неизвестно и ,мояет изменяться во времени. Пут;< распространения сигналов в таких каналах обычно называют лучами.

При сильной многолучевости (когда на приемную позицию приходит порядка десяти и более лучей), алгоритмы обработки сигналов в приемнике дискретных сообщений строятся исходя из предположения. что огибающая и текущая фаза принимаемого сигнала представляют собой стационарные случайные процессы с известными статистическими характеристиками. В случаях, когда число приходящих лучей невелико, алгоритмы демодуляции дискретных сообщений строят по методу максимального правдоподобия, считая, что число лучей приходящих в точку приема известно. В случае неизвестного числа лучей, а также с целью упрощения алгоритма максимального правдо-. подобия при известном числа лучей, для передачи дискретных сообщений применяют широкополосные сигналы,позволяющие разделить лучи, то есть сделать сигналы различных лучей квазиортогоналыш-ми.

Однако, во многих практически важных случаях применить указанные методы часто невозможно по многим причинам, в том числе из-за того, что число лучей может быть заранее неизвестным и к тому же изменяться во времени. Применение же широкополосных сигналов может приводить либо к уменьшению скорости передачи информации, либо к расширению полосы частот, занимаемой системой передачи, что не всегда является желательным или возможным. Поэтому в таких случаях представляются необходимыми исследования и разработка систем передачи дискретной информации, в которых может предусматриваться возможность адаптации к изменяющемуся во времени

числу лучей, а также к параметрам согналов,распространявшихся ао этим лучам. Наличие такого блока адаптации позволяет применять демодуляторы, синтезированные в предположении известного числа лучей. Поэтому весьма актуальной является задача синтеза алгоритмов оценки неизвестного числа сигналов,приходящих в точку приема по различным лучам, а также оценки необходимых параметров нсех обнаруженных сигналов.

Целью данной диссертационной работы является разработка и исследование асимптотически опти-мальных алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов, приходящих по различным лучам на фоне помех, позволявшие повысить помехоустойчивость систем передачи дискретной информации, рабо- тающих в многолучевых каналах.

В .соответствии с поставленной целью основные задачи диссертации могут быть сформулированы сле-дущим образом:

  1. Разработка метода синтеза асимптотически оптимальных алгоритмов разрешения неизвестного числа лучей на фоне помех.при условии, что сигналы, приходящие по различным лучам,неразрешимы по критерию Ролея.

  2. Исследование скорости сходимости получающихся асимптотически оптимальных алгоритмов к соответствующим оптимальным алгоритмам.

  3. Исследование потенциальных возможностей и других наиболее важных характеристик синтезированных алгоритмов.

  4. Анализ возмохшостей реализации синтезированных алгорлт- -мов на программируемых и непрограммируемых спецвычислителях.

М.е тоды на у, чного исследования включают в себя аппарат теории статистических решений, асимптотические метода теории вероятностей и математической статистики, асимптотические методы синтеза алгоритмов выделения сигналов на -фоне помех, развитые в статистической радиотехнике, методы статистического моделирования на ЭВМ и планирования сксперимента.

Научная новизна работы заключается в том,что

- дано обоснование целесообразности использования алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов,пришедших по различным" - -лучам, для повышения помехоустойчивости систем передачи дискретной информации, работающих в многолучевых каналах;

предложено использовать асимптотические методы математической статистики и статистической радиотехники для получения асимптотически оптимальных алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов в многолучевых каналах; такие алгоритмы оказываются инвариантными к априорным распределениям неизвестных параметров сигналов, пришедших по различным лучам, к вероятностям появления определенного числа лучей и к параметрам использованных функций потерь для довольно широкого их класса;

разработан метод исследования скорости сходимости асимптотически оптимальных алгоритмов разрешения к соответствующим байесовским алгоритмам;

показано, что условные оценки максимального правдоподобия в задачах разрешения являются асимптотически ( при неограниченном увеличении отношения сигнал/шум) нормальными;найдены ковариационные матрицы таких оценок;

метод синтеза асимптотически оптимальных алгоритмов разрешения рекомендован для использования при разработке системы передачи дискретной информации по гидроакустическому каналу.

Практическая ценность диссерта-п и и состоит в том,что на основе предложенных в ней методов синтеза и анализа алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов на фоне помех можно синтезировать и практически реализовать алгоритмы, обеспечивающие повышение помехоустойчивости систем связи, работавших при наличии помех,структурноподобных используемым в системе сигналам. 3 данной работе этот подход применен для разработки алгоритма разрешения неизвестного числа сигналов, пришедших по различным лучам,позволившего примерно в 5 раз снизить'вероятность ошибки при приеме одного символа в системе передачи дискретной информации, работающей в гидроакустическом канале.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Обоснование целесообразности использования алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов, пришедших в точку приема по различным лучам, для повышения помехоустойчивости систем передачи дискретной информации, работающих в многолучевых каналах;

  2. кетод синтеза асимптотически оптимальных алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов на фоне помех; такие алг<.-

:.л\::-,і инвариантны к априорным вероятностям появления определен
ного числа сигналов,априорным распределениям параметров сигна
лов и широкому классу функций потерь; ' '

  1. Результаты синтеза .и анализа качества алгоритмов разрешения неизвестного числа сигналов, пришедших по различным лучагл, в гидроакустическом канале;

  2. Разработанные в процессе выполнения диссертационной работы пакеты прикладных программ, позволякшие осуществлять как экспериментальные исследования алгоритмов разрешения сигналов на фоне помех путем их статистического моделирования, так и обработку реализаций реальных процессов.

Аппробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзной научной сессии ВНТОРЭС им." А.С.Попова, посвященной Дню радио (Москва, 1989г.), Всесоюзном научно-техническом семинаре секции "Статистический синтез и , анализ информационных систем" (Ульяновск, 1989г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Информационные методы повышения эффективности и помехоустойчивости радиосистем и систем связи" (Ташкент,1990г.), Всесоюзной.научно-технической конференции "Метода представления и обработки случайных сигналов и полей" (Туапсе, 1989г.), научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава МИС (1988г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Внедрение результатов работы. Результаты проведенных исследований являются составной частью НИР, выполненных в научно-исследовательских лабораториях кафедры радиотехнических систем Московского института связи. Основные результаты диссертации использованы при разработке системы передачи дискретной информации по гидроакустическому каналу. Практическую ценность используемых результатов подтверждают соответствующие документы о внедрении.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 140 страницах машинописного текста; содержит 25 рисунков. Список литературы включает 50 найменованій.

Похожие диссертации на Разработка и исследование асимптотических оптимальных алгоритмов приема сигналов в многолучевых каналах