Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Радиотехнические и телевизионные системы

Диссертационная работа:

Будяк Владимир Серафимович. Методы совершенствования параметров электромагнитной совместимости радиоузлов региональной корпоративной системы связи : дис. ... канд. техн. наук : 05.12.04 Омск, 2006 220 с. РГБ ОД, 61:07-5/1749

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Список сокращении 4

Введение 6

Глава 1 Радиоузлы региональной корпоративной системы связи (РКСС) 18

1 1 Региональные корпоративные системы связи 18

1 2 Радиоузлы региональных корпоративных систем связи 32

1.3 Параметры электромагнитной совместимости радиоузлов РКСС 43

1 4 Результаты экспериментальных трассовых исследований радиоузлов различного типа

Выводы по главе 1 54

Глава 2 Разработка моделей электромагнитной обстановки (ЭМО) радиоузлов РКСС

различного типа 56

2 1 Разработка и исследование модели ЭМО радиоузлов РКСС, разнесенных на местности 58

2 2 Разработка и исследование особенностей модели ЭМО совмещенных радиоузлов РКСС 75

2 3 Модель ЭМО совмещенных комбинированных КВ-УКВ радиоузлов РКСС 87

2.4 Результаты экспериментального исследования характеристик технических средств радиоузлов РКСС, определяющих параметры электромагнитной совместимости (ЭМС) 94

Глава 3 Совершенствование пространственно-энергетических параметров ЭМС радиоузлов РКСС 101

3.1 Исследование влияния параметров антенно-фидерных устройств на ЭМС радиоузлов РКСС 101

З 2 Совершенствование пространственно-энергетических параметров ЭМС радиоузлов РКСС при работе на трассах земной волны 106

3 3 Совершенствование пространственно-энергетических параметров ЭМС радиоузлов

РКСС при работе на трассах средней протяженности. 115

3 4 Совершенствование пространственно-энергетических параметров ЭМС радиоузлов РКСС при работе на трассах большой протяженности 117

Выводы по і лаве 3 124

Глава 4. Совершенствование спектральных параметров ЭМС радиоузлов 125

4 1 Сиі налы передачи дискретной информации 125

4 2 Метод предел авления сигналов передачи дискретных сигналов 146

4 3 Исследование и оптимизация спектральных параметров двоичных сиі налов с

угловой модуляцией 153

4 4 Вопросы практической реализации устройств преобразования сигналов (УПС) 162

4 4 1 Реализация УПС, обеспечивающих нормированные спектральные характеристики

формируемых сигналов 162

4 4 2 Реализация УПС с высокой спектральной эффективностью 166

Выводы по главе 4 171

Заключение 173

Литература 175

Приложение 1  

Введение к работе:

Актуальность темы. Комплексное решение проблемы освоения районов залегания полезных ископаемых, сосредоточенных преимущественно в малонаселенных регионах Севера, Сибири, Дальнего Востока России, объективно приводит к необходимости информационного обеспечения всех региональных структур (государственных, промышленных, инфраструктуры).

Появление в этих регионах России, характеризующихся крайне низким уровнем развития информационной компоненты инфраструктуры, крупных коммерческих структур, а также острая необходимость модернизации систем связи государственных региональных корпоративных структур (МВД, МЧС, Пограничная служба и т. д.), обусловливают потребность в разработке региональных корпоративных систем связи (РКСС) на основе перспективных информационных технологий и оснащении ими региональных ведомств [1, 2, 3]. Поэтому исследование особенностей построения базовых элементов РКСС -многоканальных радиоузлов (РУ) с учетом воздействия непреднамеренных электромагнитных помех (НЭМП), является актуальным.

При планировании размещения технических средств (ТС) радиоузлов на местности чрезвычайно острой является решение задачи адекватной оценки электромагнитной обстановки (ЭМО). Адекватность такой оценки на начальном этапе проектирования в значительной мере определяет в целом затраты на создание РКСС, т. к. ошибка в оценке параметров электромагнитной совместимости (ЭМС) технических средств радиоузлов выявляется только на этапе опытной эксплуатации радиоузлов.

Цель работы. Разработка методов совершенствования параметров электромагнитной совместимости радиоузлов региональной корпоративной системы связи и технических средств, обеспечивающих реализацию этих методов.

Задачи исследования

1 . Определить минимальное количество параметров ЭМС радиоузлов различного вида, имеющих наибольшее влияние на ЭМС технических средств радиоузлов и обеспечивающих оценку электромагнитной обстановки радиоузлов при размещении на местности.

2. Исследовать механизмы возникновения и определить основные пути
проникновения в радиоприемные устройства непреднамеренной
электромагнитной помехи в радиоузлах различного вида.

3. Исследовать методы совершенствования пространственно-
энергетических параметров ЭМС радиоузлов РКСС и разработать технические
средства, обеспечивающие их реализацию.

4. Исследовать методы совершенствования спектральных параметров
ЭМС радиоузлов РКСС и разработать технические средства, обеспечивающие
их реализацию.

5. Исследовать дискретный метод представления синтезируемых
сигналов, характеризующихся минимальным значением занимаемой полосы
частот.

Методы исследования. Исследования основаны на изучении моделей радиоузлов многоканальных систем связи декаметрового (коротковолнового -KB) и метрового (ультракоротковолнового - УКВ) диапазонов длин волн путем проведения вычислительных экспериментов.

Математическое моделирование и вычислительные эксперименты проведены с использованием положительно зарекомендовавших оригинальных программ ("Трасса", MMANA и МАА NEC 162) и стандартных пакетов программ MATHCAD 2001І, MATLAB V6.1 Rell2.1.

Методом непосредственного измерения в соответствии с разработанными при участии автора методиками были исследованы характеристики профессиональных технических средств (РПУ, РПДУ, антенно-фидерных устройств), значения которых не приведены в технической документации на изделия.

Используемый в работе математический аппарат включал методы теории массового обслуживания, телетрафика, потенциальной помехоустойчивости, возбуждения и распространения радиоволн в различных частотных диапазонах, теорию вероятностей и методы гармонического анализа сложных сигналов.

Научная новизна. Предложены уточненные модели оценки ЭМО, учитывающие особенности радиоузлов РКСС (однородные коротковолновые радиоузлы с разнесением на местности приемных и передающих центров ; совмещенные однородные коротковолновые ; совмещенные комбинированные КВ-УКВ диапазонов), разработанные с учетом параметров технических средств радиоузлов, линий связи и трасс распространения непреднамеренных электромагнитных помех.

Исследовано влияние минимального разнесения групп частот приема и передачи на параметры ЭМС многоканального радиоузла для трасс ионосферной волны, проявляющееся в необходимости учета характеристик частотной избирательности РПУ при частотном планировании работы многоканального радиоузла РКСС и оценке при развертывании на местности минимально допустимого расстояния размещения приемных и передающих антенн.

Получена уточненная оценка коэффициента затухания уровня НЭМП (как элемента модели дифференциального вклада ЭМО) в промежуточной зоне распространяющейся электромагнитной волны, основанная на анализе структуры электромагнитного поля короткого излучателя в этой зоне с учетом характеристик подстилающей поверхности и определении минимального расстояния от излучателя, обеспечивающая погрешность оценки коэффициента затухания не превышающей 15%.

Предложен метод совершенствования пространственно-энергетических параметров радиоузлов для трассы ионосферной волны постоянной протяженности путем стабилизации угла возвышения диаграмм направленности приемной и передающей антенн.

Предложен дискретный метод представления синтезируемых сигналов, характеризующихся минимальной занимаемой полосой частот, включающий

операцию преобразования функции изменения амплитуды синтезируемого сигнала в функции изменения фаз трех базисных колебаний с постоянными амплитудами, что обеспечивает реализацию устройств преобразования сигналов с минимальной занимаемой полосой частот на основе элементов цифровой техники.

Предложен метод оценки эффективности нормирования спектра внеполосных излучений сигналов передачи данных с угловой манипуляцией, на основе которого оптимизированы характеристики функции плавного изменения (скруглення) информационных параметров этих сигналов от одного кодового значения к другому при поступлении значащего момента манипуляции.

Практическая ценность. Результаты работы нашли применение при проектировании радиоузлов, разрабатываемых в интересах ряда Заказчиков. Разработаны и прошли практическую проверку модели оценки ЭМО многоканальных радиоузлов с разнесением приемных и передающих центров на местности, комбинированного радиоузла при проведении государственных испытаний опытных образцов радиоузлов. Разработанные рекомендации по размещению на местности подвижных радиоузлов обеспечивают ведение радиосвязи при минимально возможных расстояниях разнесения на местности приемных и передающих центров, что обеспечивает повышение надежности функционирования внутриузловой связи радиоузлов и тем самым - повышение надежности функционирования радиоузлов в целом [4,... ,12].

Характеристики синусоидальной функции плавного изменения (скруглення) информационных параметров сигналов с угловой манипуляцией реализованы в устройстве (блоке) преобразования сигналов, входящем в состав изделий "Маяк-1", "Маяк-1КГ", "Лазурь", "Лазурь-2", "Хризолит", "Опал-Краб" [13,...,20].

Предложенные методы совершенствования пространственно-энергетических характеристик радиоузлов положены в основу практической реализации ряда антенно-фидерных устройств [21,... ,27].

Разработан и исследован метод дискретного представления синтезируемых сигналов, характеризующихся минимальным . значением занимаемой полосы частот, позволяющий реализовать устройства преобразования сигналов на элементах цифровой техники [28 ,..., 32].

Реализация работы. Разработаны уточненные методики оценки электромагнитной обстановки, которые использованы при проектировании КВ-УКВ радиоузлов корпоративных систем связи с:

радиоцентрами, разнесенными на местности; комбинированными радиоузлами; совмещенными радиоузлами.

В настоящее время эти радиоузлы находятся на различных этапах жизненного цикла (освоены в серийном производстве, осваиваются в серийном производстве заводами-изготовителями, находятся на этапе проведения государственных испытаний).

Результаты теоретических исследований использованы в опытно-конструкторских работах "Маяк-1", "Маяк-1КГ", "Лазурь", "Хризолит", "Опал-Краб", "Преображение", "Нерпа-АФУ", "Мельхиор-Привод-ВМ", "Краснобай".

Внедрение результатов выполненных исследований и разработок технических средств подтверждено соответствующими актами внедрения.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на 1-ой Международной научно-практической конференции "Информационные технологии и радиосети-96" в г. Омске в 1996 г.; на 20-й военно-научной конференции в г. Москве в 2002 г.; на 3-й Российской научно-технической конференции "Новые информационные технологии в системах связи и управления" в г. Калуга в 2004 г.; на 11-й Международной научно-технической конференции "Радиолокация. Навигация. Связь" в г. Воронеже в 2005 г.; на 3-й Международном технологическом конгрессе "Военная техника, вооружение и технологии двойного применения" в г. Омске в 2005 г.; на 9-й российской научно-технической конференции "ЭМС-2006" в г. С.-Петербурге в 2006 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 печатные и рукописные работы, включающие 8 статей, 7 докладов; 14 патентов и авторских свидетельств.

На защиту выносятся:

1.Уточненные модели оценки электромагнитной обстановки, учитывающие особенности радиоузлов РКСС различного типа (однородные коротковолновые с разнесением на местности радиоприемных и радиопередающих центров; совмещенные однородные коротковолновые; совмещенные комбинированные КВ-УКВ диапазонов), разработанные с учетом параметров технических средств радиоузлов, линий связи и трасс распространения непреднамеренных электромагнитных помех.

2. Метод совершенствования пространственно-энергетических
параметров ЭМС радиоузла для трасс ионосферной волны путем стабилизации
угла возвышения биссектрис диаграмм направленности приемной и
передающей антенн.

  1. Минимизация влияния нормирования спектральных характеристик дискретных сигналов на вероятность ошибки приема сигналов дискретной информации путем выбора характеристик функции плавного изменения (скруглення) информационного параметра от одного кодового значения к другому при поступлении значащего момента манипуляции.

  2. Метод представления синтезируемых сигналов, характеризующихся минимальной занимаемой полосой частот.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 190 страницах, содержит 86 рисунков и 22 таблицы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы, состоящего из 175 источников, и приложения.

Подобные работы
Никитин Александр Николаевич
Повышение эффективности системы сотовой связи с кодовым разделением каналов методом адаптации параметров быстрого регулирования мощности передатчиков мобильных станций
Горячкин Олег Валериевич
Методы слепой обработки сигналов и их применения в системах радиотехники и связи
Алехин Сергей Юрьевич
Математические модели, методы анализа и имитационное моделирование системы двух связанных параметрических контуров с кондуктивной связью
Варфоломеев Глеб Анатольевич
Методы пространственной селекции точечных и протяженных источников излучения и их применение в системах сотовой связи
Маврычев Евгений Александрович
Пространственная обработка сигналов в системах связи с антенными решетками на прием и передачу в условиях многолучевого распространения
Клименко Владимир Викторович
Исследование приемного тракта системы связи командного типа
Кокорева Вилена Анатольевна
Исследование и оптимизация алгоритмов обработки сигналов в асинхронно - адресных системах связи
Нефедов Виктор Иванович
Линеаризация характеристик мощных транзисторных усилителей систем подвижной связи
Сухотин Виталий Владимирович
Определение координат источников сигналов в системах спутниковой связи
Бизяев Алексей Евгеньевич
Исследование вопроса повышения эффективности систем сухопутной подвижной связи в условиях многолучевого распространения радиоволн

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net