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 устройства и средства телекоммуникаций

Диссертационная работа:

Бактеев, Владимир Николаевич. Исследование методик оптимизации параметров радиотелевизионных передающих станций на основе геоинформационной системы : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.13 / Бактеев Владимир Николаевич; [Место защиты: Сиб. гос. ун-т телекоммуникаций и информатики].- Новосибирск, 2011.- 143 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/910

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы

Существующая практика планирования развития передающей сети радиовещания, исходит из принципа поэтапного решения задачи. На первом этапе на основе анализа факторов политического, экономического, социального характера с учетом географии и особенностей местности определяются количество, месторасположения и размеры требуемых зон обслуживания планируемых радиовещательных станций, которые обеспечивают необходимый охват территории (или населения) ТВ вещанием с заданным качеством и числом программ.

На втором этапе решается задача определения оптимальных параметров радиовещательных станций, которые обеспечивают требуемые размеры зон обслуживания. Такая задача возникает при планировании сетей наземного телевизионного вещания, при строительстве новых или реконструкции действующих передающих станций. Особенную важность данная задача приобретает при переходе на цифровое телевизионное вещание.

Данные проблемы нашли отражение в работах Arno G., Heil W., Jensen T. R., Struzak R.G., Gamst.A., Быховского М.А., Дотолева В.Г., Шура А.А., Зубарева Ю.Б., Гитлица М.В., Носова В.И., Зеленина А.Ю., Тигина Л.В.

Каждый из указанных этапов задачи является по существу самостоятельной сложной и трудоемкой проблемой, эффективное решение которых возможно только при использовании формализованных процедур ориентированных на применение ЭВМ.

Для определения оптимального местоположения радиотелевизионных передающих станций (РТПС) необходимо производить расчёт напряжённостей полей сигналов и помех с учётом реального рельефа местности, т.е. путём построения профилей интервалов в направлении от местоположения станции до границы зоны вещания.

Решение задачи оптимизации местоположения РТПС с учётом реального рельефа местности возможно только путём разработки соответствующих методик и автоматизированной системы с использованием геоинформационной системы. При разработке данной проблемы автор опирался на работы Шура А.А., Носова В.И.

В настоящее время почти отсутствуют исследования, посвященные влиянию реального рельефа местности на эффективность использования технических параметров радиовещательных станций.

В рекомендациях МСЭ – Р и проекте ГОСТ РФ по сетям цифрового телевизионного вещания, использование рельефа местности ограничивается расчётом эффективной высоты передающей антенны в 36 направлениях от передающей станции к приёмникам. Именно это и используется в большинстве работ посвящённых исследованию способов оптимального построения сетей наземного телерадиовещания.

При наличии геоинформационной системы целесообразна разработка способов представления и оценки качества обслуживания и охвата территории и населения эфирным радиовещанием. К данным способам можно отнести определение областей обслуживаемых неэффективно (зоны тени, области перекрытия зон обслуживания соседних станций).

Геоинформационная система позволит также исследовать методы оптимизации местоположения передающей станции и eе технических параметров (излучаемой мощности, высоты подвеса антенны). При этом можно также провести оптимизацию технических параметров и местоположения группы передающих станций.

Для реализации этих оптимизационных задач необходимо разработать методики и автоматизированную систему с использованием геоинформационной системы.

Цель работы и задачи исследования

Целью настоящей работы является исследование и разработка методик, позволяющих оптимизировать технические параметры и местоположение радиотелевизионных передающих станций сетей наземного цифрового телевизионного вещания. Для достижения указанной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

  1. Разработать методику сравнения характеристик передающих станций аналогового и цифрового телевизионного вещания;

  2. Разработать методику определения зон обслуживания и зон тени для цифрового наземного вещания по профилям лучей;

  3. Разработать методику оптимизации технических параметров радиотелевизионной передающей станции;

  4. Разработать методику определения оптимального местоположения радиотелевизионной передающей станции;

  5. Разработать методику определения оптимальных параметров и местоположения группы радиотелевизионных передающих станций;

  6. Разработать алгоритм и программное обеспечение автоматизированной системы оптимизации параметров и местоположения радиотелевизионных передающих станций с использованием геоинформационной системы.

Методы исследования

Для решения поставленных задач используются методы статистической радиотехники, теории вероятностей, математического моделирования, теории распространения радиоволн. Часть результатов получена в среде MathCAD. Для подтверждения полученных теоретических результатов разработан алгоритм и программное обеспечение автоматизированной системы для оптимизации параметров радиотелевизионных передающих станций с использованием геоинформационной системы. С использованием разработанной системы выполнены экспериментальные исследования.

Научная новизна результатов работы

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке методик оптимизации параметров и характеристик радиотелевизионных передающих станций с учётом реального рельефа местности и состоит в следующем:

1 Разработана методика для определения зон вещания и зон тени передающей станции по профилям, построенным с использованием ГИС, которая позволяет учесть влияние реального рельефа местности на зону обслуживания;

2 Разработана методика оптимизации высоты подвеса антенны и мощности передающей станции по предложенным критериям минимума удельных затрат и максимума коэффициента использования станции, учитывая профили лучей;

3 Разработана методика для определения оптимального местоположения радиотелевизионной передающей станции, которая позволяет с учётом рельефа местности, по предложенным критериям выбрать наилучшее положение из нескольких планируемых мест установки станции;

4 Разработана методика для оптимизации технических параметров и местоположения группы планируемых станций в окружении действующих станций с учётом степени покрытия заданной территории и степени перекрытия зон соседних станций. При отыскании минимума целевой функции произведена многопараметрическая оптимизация с использованием градиентного метода.

Практическая ценность результатов

Разработан алгоритм и программное обеспечение автоматизированной системы оптимизации параметров и местоположения радиотелевизионных передающих станций с использованием геоинформационной системы.

Проведенные исследования, разработанные методики и автоматизированная система используются при выборе оптимального местоположения и характеристик радиотелевизионных передающих станций в сибирском филиале ФГУП РТРС, что подтверждается актом использования результатов.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс в Сибирском государственном университете телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) на кафедре систем радиосвязи (СРС) и подтверждены актом внедрения.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

  1. Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций», ГОУ ВПО «СибГУТИ», г. Новосибирск, 2008 г.;

  2. Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций», ГОУ ВПО «СибГУТИ», г. Новосибирск, 2009 г.;

  3. Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций», ГОУ ВПО «СибГУТИ», г. Новосибирск, 2010 г.;

  4. Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций», ГОУ ВПО «СибГУТИ», г. Новосибирск, 2011 г.;

  5. Научный семинар ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2010 г.;

  6. Научный семинар кафедры СРС ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2011 г.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

1 Методика определения зон обслуживания и зон тени для наземного цифрового вещания по профилям лучей;

2 Методика оптимизации технических параметров радиотелевизионной передающей станции;

3 Методика определения оптимального местоположения радиотелевизионной передающей станции;

4 Методика определения оптимальных параметров группы радиотелевизионных передающих станций, устанавливаемых в окружении действующих станций.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в их числе 4 статьи (из них одна в журнале из списка ВАК) и 5 тезисов докладов.

Структура и объем работы


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