Обработка сигналов в авиационных линиях радиосвязи

ВВЕДЕНИЕ 7
1 Актуальность темы исследования 10
1.1 Обзор литературы 10
1.2 Патентный поиск 11
2 Адаптивная коррекция сигналов 13
2.1 Основные понятия об адаптивных системах 13
2.2 Обработка информации с помощью адаптивных систем 15
2.3 Автоматическая настройка компенсаторов 16
3 Адаптивная фильтрация 19
3.1 Принцип работы нерекурсивного адаптивного фильтра 19
3.2 БИХ-фильтры с адаптивной коррекцией 20
3.3 Преимущества адаптивной фильтрации в области частот 22
3.4 Градиент функции. Минимизация величины среднеквадратической ошибки 25
4 Метод наименьших квадратов в адаптивных системах 28
4.1 Метод наименьших квадратов для рекурсивного фильтра 29
4.2 Метод наименьших квадратов в частотной области 31
5 Математическая модель коротковолнового канала связи и передаваемого сигнала 35
5.1 Моделирование параметров многолучевого канала 35
5.2 Многолучевое распространение в КВ канале 37
5.3 Математическая модель канала связи с многолучевым распространением и общими замираниями 39
5.4 Структура вызывного сигнала 41
6 Расчёт импульсной характеристики канала по отклику на тест сигнал 45
7 Определение структуры рекурсивного фильтра и расчёт коэффициентов 51
8 Способы коррекции в частотной области 53
9 Исследование помехоустойчивости полученных методов 57
10 Элементная база 68
11 Затраты вычислительных алгоритмов 73
12 Экономическое обоснование 75
13 Безопасность жизнедеятельности 84
13.1 Безопасность и санитарно-гигиенические условия труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ 84
13.1.1 Санитарно-гигиенические условия труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ 84
13.1.2 Характеристики помещения 85
13.1.3 Условия к освещению помещений и рабочих мест 87
13.1.4 Требования к микроклимату рабочего помещения для сотрудников с ПЭВМ 88
13.1.5 Требования к шуму и вибрации 89
13.1.6 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ 90
13.2 Безопасность труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ 92
13.2.1 Проектирование и расчет осветительной установки 92
13.2.2 Организация труда и отдыха в течение рабочего дня 96
13.2.3 Электрическая безопасность 98
13.2.4 Пожарная безопасность 100
14 Технические требования 102
14.1 Общие требования 102
14.2 Основные параметры и характеристики 102
14.3 Требования к персональному компьютеру 102
14.4 Требования по устойчивости к внешним воздействиям 103
14.5 Требования к конструкции 103
14.6 Требования к надежности 104
14.7 Комплектность 104
14.8 Маркировка 104
14.9 Консервация и упаковка 105
14.10 Требования к безопасности 105
14.11 Правила приемки 105
14.12 Транспортирование и хранение 105
14.13 Указания по эксплуатации 106
14.14 Гарантии изготовителя 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 109

Весь текст будет доступен после покупки

Авиационный канал можно описать с помощью трасс “земля-борт” и “борт-борт”, в которых используются метровые и дециметровые диапазоны длин волн. Данный канал называется коротковолновым (КВ) радиоканалом. Он позволяет передавать сообщения на расстояния, исчисляемые в нескольких тысячах километров без применения дополнительных «промежуточных» станций при сравнительно малой мощности передающих устройств. Особенностью таких каналов является многолучевое распространение, т.е. наряду с прямым лучом, присутствуют отраженные лучи. Ввиду особенностей используемых трасс, происходит доплеровский сдвиг частот и задержку между лучами. Вследствие чего появляются замирания сигнала. Логично предположить, что перечисленные обстоятельства вызывают ряд сложностей при передаче информации на высоких скоростях с требуемым значением достоверности, которые нуждаются в детальном анализе и последующем решении.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Актуальность темы исследования
Исходя из существующих недостатков работы в КВ диапазоне, упомянутых ранее, представляет интерес синтез алгоритмов адаптивной коррекции сигналов, которые будут обеспечивать устойчивую передачу данных. Для решения поставленных задач был выполнен обзор литературы, соответствующей тематике исследования, а также был проведен патентный поиск, результаты которых приведены в разделах 1.1 и 1.2, соответственно.
1.1 Обзор литературы
Согласно тематике работы, было рассмотрено множество технической литературы и документации [1 – 37], перечень которой можно найти в списке использованных источников. Очевидно, что в книгах содержатся необходимые для глубокого понимания материала базовые понятия и определения. Также для понимания полной картины происходящего на текущий момент времени в сфере радиотехники и связи, было бы неразумно игнорировать статьи, публикуемые в различных научно-технических сборниках и журналах. Следовательно, все актуальные решения можно почерпнуть из научных статей, так как книги характеризуются длительным процессом публикации. Таким образом, информация, затрагивающая специфику работы, была всесторонне изучена и осмыслена.
Следует обратить внимание на труды [4 – 6], поскольку в них отражены основные понятия, без знания которых было бы весьма проблематично осуществить исследование на озвученную тему. Опираясь на изложенную в этих книгах информацию, были обозначены требования к моделируемому каналу связи.
В статьях [7 – 11] приведено несколько способов адаптивной коррекции сигналов, применяемых в КВ диапазоне. Проанализировав описанные методы и имеющуюся проблематику, представилось возможным сформировать логику алгоритмов, предлагаемых в данной работе.
Также, для проведения экономического обоснования проекта и составления требований к безопасности жизнедеятельности на рабочем месте были изучены работы [34 – 37].
1.2 Патентный поиск
Очевидно, что наличие проблем, описанных выше и в работах [4 – 11], занимает умы специалистов цифровой обработки сигналов уже на протяжении многих лет. Логично предположить, что за это время было найдено множество решений и выходов из сложившейся ситуации, которые необходимо проанализировать и взвесить. В таблице 1.2.1 приведены отечественные разработки, которые оперируют методами адаптивной коррекции сигналов для обеспечения связи с требуемыми параметрами.
Таблица 1.2.1 – Перечень документов, излагающих способы адаптивной коррекции сигналов [12]
№ Номер документа Дата публикации Название
1 2331987 14.11.2006 Способ адаптивной коррекции параметров передачи сообщений [13]
2 2397615 08.12.2008 Способ адаптивной коррекции скорости передачи информации к помеховой обстановке в канале связи [14]
3 2539573 03.10.2013 Способ адаптивного и согласованного подавления флуктуационных шумов и сосредоточенных помех и устройство для его реализации [15]
4 2563058 05.05.2014 Способ адаптивного помехоустойчивого кодирования [16]



Продолжение таблицы 1.2.1
№ Номер документа Дата публикации Название
5 2760981 09.03.2021 Способ адаптивной радиосвязи повышенной надёжности с удалёнными подвижными объектами СМП [17]
Систематизировав результаты литературного обзора и патентного поиска, следует, что способы борьбы с замираниями, вызванными многолучевой интерференцией, присущей КВ каналу освещена в недостаточной мере. Данное обстоятельство делает перспективным разработку алгоритма осуществления фильтрации в частотной области, зависящей от значения параметра регуляризации, которому соответствует требуемое стандартом ARINC значение вероятности ошибки на бит.

2 Адаптивная коррекция сигналов
Адаптивная коррекция служит для борьбы с «быстрыми» замираниями, свойственными КВ диапазону. Её идея состоит в том, что по частотному каналу, в совокупности с полезным сигналом, передается заранее известная как отправителю, так и получателю последовательность. Очевидно, что во время осуществления сеанса связи, помеха будет воздействовать на всю посылку, а именно на полезный сигнал и на тестовую последовательность. Таким образом, на приемной стороне представляется возможным получить характеристику канала, которая соответствует текущему положению вещей в установленном канале связи. Следовательно, идея адаптивной коррекции заключается в добавлении некоторой избыточности посылки, которая позволяет отрегулировать эквалайзер на изменившуюся шумовую обстановку [4].
2.1 Основные понятия об адаптивных системах
Адаптивным автоматом называется система с изменяющейся структурой в зависимости от изменений текущих параметров среды. Такой подход позволяет улучшить функционирование системы согласно заданному критерию. Другими словами, определяющим свойством адаптивной системы считается саморегулирование изменений функционирования системы с течением времени [5, 6].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Волгина А. Б., Корхов О. Ф., Кузьмин Б. И., Лузин В. Н. Современные средства цифровой связи «борт-земля» в диапазоне ВЧ // Электросвязь. 2002. № 3. С. 12 – 25.
2 Феер, К. Беспроводная цифровая связь / К. Феер. М.: Радио и связь, 2000. – 520 с.
3 Global Link/HF. High Frequency Data Link. ARINC, 1998, Draft Manual.
4 Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр; пер. с англ. Е. Г. Грозы, [и др.]. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1104 с.
5 Ипатов, В. П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения / В. П. Ипатов. М.: Техносфера, 2007. – 488 с.

Весь текст будет доступен после покупки