Разработка методов многокритериального синтеза сигналов и устройств обработки, обеспечивающих робастные качественные показатели системы

ОГЛАВЛЕНИЕ

ÂÂÅÄÅÍÈÅ..............................................................................................................

1. ÑÈÍÒÅÇ ÐÎÁÀÑÒÍÛÕ Ê ÌÅØÀÞÙÈÌ ÔÀÊÒÎÐÀÌ ÑÈÃÍÀËÎÂ È ÓÑÒÐÎÉÑÒÂ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ.......................................................................................................

1.1. Ââîäíûå çàìå÷àíèÿ...........................................................................................

1.2. Ñèíòåç óñòðîéñòâ îáðàáîòêè, ðîáàñòíûõ ê èñêàæåíèþ ôîðìû ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè êàíàëà ñâÿçè............................................................................................................

1.3. Ìíîãîêðèòåðèàëüíûé ñèíòåç ñèãíàëîâ, ðîáàñòíûõ ê èñêàæåíèÿì ñïåêòðà..............

1.4. Ìíîãîêðèòåðèàëüíûé ñèíòåç ñèãíàëîâ äëÿ ðàäèîêàíàëîâ ñ àìïëèòóäíûìè çàìèðàíèÿìè

1.4.1. Àíàëèç âëèÿíèÿ ìîäóëÿöèîííûõ èñêàæåíèé íà íåîäíîçíà÷íîñòü îöåíêè âðåìåíè çàïàçäûâàíèÿ...............................................................................................................

1.4.2. Ìíîãîêðèòåðèàëüíûé ñèíòåç ñèãíàëîâ ïðè ìèíèìèçàöèè êîýôôèöèåíòà ÷àñòîòíî-âðåìåííîé ñâÿçè......................................................................................................

1.5. Âûâîäû...........................................................................................................

2. ÐÅÃÓËßÐÈÇÀÖÈß ÐÅØÅÍÈÉ ÇÀÄÀ× ÑÈÍÒÅÇÀ ÑÈÃÍÀËÎÂ È ÓÑÒÐÎÉÑÒ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ, ÐÎÁÀÑÒÍÛÕ Ê ÄÅÉÑÒÂÈÞ ÌÅØÀÞÙÈÕ ÔÀÊÒÎÐÎÂ............

2.1. Ââîäíûå çàìå÷àíèÿ...........................................................................................

2.2. Ðåãóëÿðèçàöèÿ ðåøåíèé çàäà÷è ñèíòåçà ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè ôèëüòðà, ìàêñèìèçèðóþùåãî îòíîøåíèå ñèãíàë-øóì ïðè çàäàííîé ôîðìå îòêëèêà................................................

2.3. Ðåãóëÿðèçàöèÿ ðåøåíèé çàäà÷è ñèíòåçà ñèãíàëîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ óñòîé÷èâûå õàðàêòåðèñòèêè îáíàðóæåíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî ðàñïðåäåëåííûõ îáúåêòîâ...........

2.4. Ðåãóëÿðèçàöèÿ ðåøåíèé çàäà÷è âîññòàíîâëåíèÿ ãëóáèííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû áèîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ ìåòîäîì îäíî÷àñòîòíîãî ìóëüòèïïîçèöèîííîãî ñêàíèðîâàíèÿ...

2.5. Âûâîäû...........................................................................................................

3. ÔÎÐÌÈÐÎÂÀÍÈÅ È ÎÁÐÀÁÎÒÊÀ ÄÈÑÊÐÅÒÍÛÕ ÑÈÃÍÀËÎÂ, ÐÎÁÀÑÒÍÛÕ Ê ÄÅÉÑÒÂÈÞ ÌÅØÀÞÙÈÕ ÔÀÊÒÎÐÎÂ...............................................................

3.1 Ââîäíûå çàìå÷àíèÿ............................................................................................

3.2 Ñèíòåç ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ ïî êðèòåðèþ ìàêñèìóìà óäåëüíîé ýíòðîïèè...

3.3 Ñèíòåç ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ íà îñíîâå ñîñòàâíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé...

3.4 Ñèíòåç âåñîâîãî ôèëüòðà ñæàòèÿ ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ, ðîáàñòíîãî ê íåòî÷íîìó çàäàíèþ êîýôôèöèåíòîâ ôèëüòðà......................................................................

3.5 Ìíîãîêðèòåðèàëüíûé ñèíòåç îãèáàþùåé ñèìâîëîâ ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ....

3.6 Âîïðîñû ïðîãðàììíî-àïïàðàòíîé ðåàëèçàöèè óñòðîéñòâà ôîðìèðîâàíèÿ è îáðàáîòêè ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ........................................................................

3.6.1. Âûáîð ýëåìåíòíîé áàçû äëÿ ïðîãðàììíî-àïïàðàòíîé ðåàëèçàöèè óñòðîéñòâà ôîðìèðîâàíèÿ è îáðàáîòêè ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ..................................................

3.6.2. Ðàçðàáîòêà ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ óñòðîéñòâà ôîðìèðîâàíèÿ è îáðàáîòêè ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ..................................................................

3.7 Âûâîäû..........................................................................................................

ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ.......................................................................................................

ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ......................................................................................

ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ I

Ñïèñîê óñëîâíûõ îáîçíà÷åíèé, àááðåâèàòóð è ñîêðàùåíèé............................................

ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ II

Ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå óñòðîéñòâà ôîðìèðîâàíèÿ è îáðàáîòêè ôàçîìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ    

ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ III

Àêòû î âíåäðåíèè ðåçóëüòàòîâ äèññåðòàöèîííîé ðàáîòû.............................................

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Работа современных радиотехнических систем (РТС) происходит в условиях действия различного рода мешающих факторов, связанных с искажениями сигналов в устройствах формирования и трактах передачи, а также с отличием характеристик устройств обработки от номинальных значений. При этом параметры РТС зависят от используемых сигналов и устройств обработки, а также определяются конкретными условиями функционирования и возможностями данной системы. Основополагающие работы в области синтеза сигналов и устройств обработки, используемых в РТС, сделаны как отечественными учеными - В.А. Котельниковым, И.С. Гоноровским, Я.Д. Ширманом, Д.Е. Вакманом, Л.Е. Варакиным и др. [1,…, 6 и др.], так и зарубежными - Ф.М. Вудвордом, Ч. Куком, Г. Ван Трисом, К. Шенноном и др. [7,…, 10 и др.].

Однако в реальных условиях полное априорное описание условий функционирования РТС невозможно. Обычно отсутствует информация о видах и характеристиках искажений сигналов и ошибок в устройствах обработки.

В наиболее сложных условиях работают системы, в которых структура и параметры сигнала принципиально неизвестны [11]. Это, например, РТС, предназначенные для приема излучения биологических объектов [12] и сигналов внеземных цивилизаций [13]. В схожих условиях работают системы, сигналы которых известны, но подвергаются сильным искажениям. Это, например, гидроакустические системы [14], системы дальней космической связи [15, 16] и системы подповерхностного зондирования [17]. Одними из характерных являются модуляционные искажения амплитуды сигнала, возникающие из-за ошибок в устройстве формирования [8], при распространении сигнала в многолучевом канале связи [18] и при приеме сигнала, отраженного от пространственно распределенного объекта [19].

В настоящее время для преодоления априорной неопределенности используются методы адаптации, теории игр, непараметрической статистики и робастные алгоритмы [20].

Как показано в [21], одними из самых универсальных и эффективных являются робастные, т.е. слабочувствительные к малым отклонениям от модели, алгоритмы. Такие алгоритмы по своим качественным показателям приближаются к адаптивным, а по диапазону возможных изменений характеристик сигналов и помех - к алгоритмам непараметрической статистики.

Для синтеза робастных устройств обработки в настоящее время применяют два метода, разработанные Хьюбером и Цыпкиным [21, 22]. Необходимо отметить, что эти методы традиционно применяются только для синтеза устройств обработки при заданной статистической модели сигнала и не учитывают другие качественные характеристики РТС.