Содержание к диссертации
Глава 1. Методы идентификации объектов и процессов -
обзор и классификация. Постановка задачи 9
-
Исследование частотного модулятор-а с косинусоидаль-
ной модулирующей частотой 47
Глава 3. Моделирование и исследование метода идентификации нестационарных процессов с ортогональной кодово-частотной модуляцией 57
Исследование системы идентификации с синусоидаль-
Глава 4. Реализация системы идентификации нестационарных процессов с ортогональной кодово-частотной модуляцией 73
Приложения 94
Приложение 1 94
Приложение 2 117
Приложение 3 118
Введение к работе
Бурное развитие вычислительной техники в последнее время привело к интенсивной разработке и использованию систем, для передачи и преобразования дискретной информации, передающейся по каналам связи.
В зависимости от используемых каналов средства передачи информации подразделяют на тональные, работающее в выделенных каналах связи или коммутируемой телефонной сети общего пользования, и широкополосные, работающие на высокоскоростных телефонных, радио-, спутниковых и оптоволоконных каналах связи. В настоящее время наиболее распространены тональные средства передачи, составляющие около 70% всех передающих устройств. Разработка новых методов передачи информации, которые позволят увеличить объемы передаваемой информации по тональным каналам, имеет большое значение.
Существует большое количество методов передачи информации, основанных на амплитудной, частотной и фазовой модуляциях. Различие которых состоит, как и модулируемых параметрах, так и в сособах их идентификации. Методы идентификации можно разделить на два класса, активные и пассивные. Активные методы используют специальные тестовые сигналы и могут применяться, например, для оценивания канала. Пассивные методы применяются при выделении несущего информацию сигнала. Широкое применение в области передачи информации нашли ортогональные методы модуляции, где для идентификации применяются корреляционные фильтры, которые обеспечивающие высокую помехоустойчивость. В настоящее время существует большое число работ посвященных анализу и синтезу систем с ортогональной кодово- амплитудной модуляцией. Работ посвященных разработке других видов ортогональной кодовой модуляции, практически нет. Поэтому проблема разработки способов и алгоритмов передачи информации на основе ортогональной кодово- частотной модуляции практически не изучена, таким образом, исследования в этой области являются весьма актуальными
Целью диссертационной работы является разработка и исследование метода и алгоритмов идентификации частотно-модулируемых сигналов с ортогональной кодово-частотной модуляцией (ОКЧМ).
В соответствии со сформулированной целью в работе решались следующие задачи:
Обзор и классификация методов идентификации процессов и видов передачи информации с целью определения области исследования.
Разработка метода идентификации частотно - модулируемого сигнала с ортогональной кодово-частотной модуляцией, основанного на применении в структурах передатчиков ортогональных синусоидального и косинусоидально- го модулирующих сигналов.
Разработка структуры измерительной системы на основе ортогональной кодово-частотной модуляции.
Разработка методики анализа и синтеза модуляторов с ортогональной кодово-частотной модуляцией.
Разработка методики определения весовых коэффициентов для первой гармоники на выходе частотного модулятора.
Определение параметров настройки системы передачи данных с ортогональной кодово-частотной модуляцией.
Разработка программного обеспечения для идентификации частотно - модулируемых сигналов с ортогональной кодово-частотной модуляцией.
Разработка варианта практической реализации системы передачи данных, использующего разработанный метод идентификации частотно - модулируемого сигнала с ортогональной кодово-частотной модуляцией.
В диссертационной работе для решения поставленных задач использовались методы: линейной алгебры, статистического анализа, корреляционные методы, теории управления.
Результаты работы получены с помощью следующих программных продуктов: Turbo pascal 7.0 использовался для расчета параметров математической модели. Delphi 5 - для реализации математической модели системы передачи данных с ортогонально кодово-частотной модуляцией на ЭВМ.
Новизна работы заключается в следующем: разработан метод идентификации частотно - модулируемых сигналов с ортогональной кодово-частотной модуляцией, основанный на ортогональности синусоидального и косинусоидального модулирующих сигналов; разработана методика расчета весовых коэффициентов для первой гармоники на выходе ортогонального частотного модулятора, позволяющая определять амплитудные значения сигнала; определены параметры передающей системы с ортогональной кодово- частотной модуляцией, при которых возможна реализация канала передачи данных. на основе предложенного метода разработаны процедуры и алгоритмы идентификации частотно - модулируемого сигнала с ортогональной кодово- частотной модуляции.
Положения выносимые на защиту
Метод и алгоритмы идентификации частотно-модулируемого сигнала с частотной модуляцией.
Метод идентификации частотно - модулируемого сигнала с ортогональной кодово-частотной модуляцией, основанного на применении в структурах передатчиков ортогональных синусоидального и косинусоидального модулирующих сигналов.
Методика расчета весовых коэффициентов для первых основных гармоник на выходе частотного модулятора.
Программные и аппаратные средства для идентификации частотно- модулируемого сигнала с ортогональной кодово-частотной модуляцией.
Практическая ценность данной работы заключается в том, что предлагаемый метод идентификации частотно - модулируемых сигналов с ортогональной кодово-частотной модуляцией позволяет на одной частоте организовать два канала передачи информации, по сравнению с кодово-частотной модуляцией. Скорость передачи при этом увеличивается на 40.6%, что говорит о возможности ее применения в различных системах передачи данных.
Результаты работы используются в цикле учебной дисциплины «Моделирование систем управления» для специальности 21.02.00 Автоматизация технологических процессов и производств.
Полученные процедуры и алгоритмы реализованы в программном продукте, зарегистрированном в российском агентстве по патентам и товарным знакам №2000610893.
Результаты научно-исследовательской работы освидетельствовались в инженерно - консалтинговой фирме "Компьютер клуб".
По теме диссертации выполнялись работы в соответствии с планами научно-исследовательских работ кафедры «Управление в технических системах» Братского государственного технического университета.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались: на XXI и XXII научно - технических конференциях Братского государственного технического университета (Братск, 2000; Братск, 2001); международной научно - практической конференции "Математическое моделирование в образовании, науке и производстве", Тирасполь, 2001 г.
Результаты работы были представлены в составе экспозиции БрГТУ и Иркутской области на межрегиональных выставках с международным участием: "Наука, образование и новые технологии - 1999" (Иркутск, 6-9 апреля
1999г.); "Энергетика и энергосбережение" (Иркутск, 4-7 апреля 2000 г.) ; " Наука, образование, новые технологии-2001" (Иркутск, 4-7 февраля 2001 г.);
Представлялись на региональных выставках: "Дни Братска в Иркутске" (Иркутск, 8 октября 2000 г.); "Братск сегодня" (Братск, 12 декабря 2000 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 4 статьи и 4 тезиса докладов. Зарегистрирован 1 программный продукт свидетельство №2000610893.
