Введение к работе
Актуальность г о'м ы . По мере интенсификации производства и совершенствования системы управления наролчым хозяйством, возрастает роль отрасли связи; как структуры, призванной обеспечить потребности общества в услугах по передаче и переработке информации. В этой связи, решающее значение приобретает качество связи, Так как наращивание чисто количественных показателей не дает необходимого социально-экономического аффекта.
В свою очередь, качество связи в целом определяется
качеством используемых технических средств <наряду с качеством
административно-управленческой деятельности). Среди таких средств
можно выделить каналы связи, как объекты, о первую очереди,
влияющие На процесс передачи, сообщений. Поэтому, оперативный
контроль за объективными характеристиками качества работы каналоа
представляется особенно важным. Более того, такої* контроль должен
осуществляться автоматизированными системами, позволяющими
получать информации о частотных и динамических характеристиках
каналов, находящихся непосредственно в режима передачи
.информации. .
Совместимая идентификация каналаз и яэляется тем инструментом, которые призван решить задачу создания автоматизированных систем контроля качества объектов связи. Под совмещением здесь понимается одновременность передачи зондирующих сигналов идентификатора- и информационных сигналов.системы связ» с перекрытием па спектру. Это обстоятельство существенным образом определяет специфику идентификаторов, как систем, работающих без перерыеа связи '{по идентифицируемому обіекту). Такая специфика, будучи в корне отличной от специфики традиционных средств контроля каналов, состоит о следующем:
использования оондирующих шумоподобных сигналов (12ПС) малой мощности;
корреляционная обработка зондирующих сигналов (ЗС);
аппаратно-программный характер реализации идентификаторов на основе вычислительных структур.
Следует отметить, что решаемая задача приобрели практический "резонанс" лишь в настоящее время, когда -широкое внедрение
персон "лимых компьютеров в отрасли свіізи стало реальностью, йругим моментом, сообщаюцим качество "своевременности" проблеме, явилось появление в отечественной научно-техническом обиходо эффективных программных средств цифровой обработки сигналов, Таким образом, задача создания систем совмещенной корреляционной идентификации (СКИ) каналов ев son актуальна.
Цель работы. Целью является разработка и исследование методов совмещенной корреляционной идентификации каналов связи, а также систем, реализующих эти методы и позволяющих производить идентификацию каналов в режима передачи информации.
Задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели :
-
Анализ научна—технических решений в области идентификации, контроля и намерений характеристик линейных объектов связи.
-
Выработка концепции построения системы идентификации.
-
Исследование вопросов загрузки каналов зондирующими сигналами идентификатора и определение допустимых энергетических норм на эти сигналы (предопределяет адекватный метод обработки).
4. Разработка теоретических положений метода СКИ.
Ь. Структурный синтез идентификаторов.
-
Исследование вопросов параметрического синтеза идентификаторов.
-
Создание математической модели процесса СКИ.
-
Исследование качественных и количественных показателей различных модификаций метода СКИ путем проведения соответствующих вычислительных экспериментов на моделм.
9. Разработка технических средств идентификации каналов.
13. Экспериментальные исследования основных показателей
процесса СКИ в условиях сильных помех.
Методы исследтванип. Для аналитических исследований в работе использован математический аппарат статистической теории езяэи, теории некорректных задач (о рамках теории интегральных уравнений) и теории гомоморфной обработки сигналов. При сознании математической модели процесса СКИ использованы методы теории статистических испытаний Монте-Карло и методы цифрсиой обработки сигналов. Для восстановления
" 5
зависимостей ПО результатам сычислительного эксперимента применены Методы регрессионного анализа.
Научная новизна состоит в слудующем!
-
Сформулированы оенпоние положения концепции построения систем СКИ.
-
В хода теоретической проработки методологии СКИ, получено математическое обоснование процесса корреляционной идентификации.
-
Предложен оригинальный метод кепстрального регуляриоирсоанного решения основного уравнения идентификации, основанный'на представлении сигналов в Хартли-образах.
4і Сформулирован частный принцип неопределенности (в виде соотношения неопределенностей типа "длительность—полоса"), устанавливающий взаимосвязь энергетических и частотно—временных параметров сигналов в системах СКИ. На основании полученного СЬбтношения выработан критерий осуществимости процесса СКИ п реальном масштабе времени.
-
Произведен структурний синтез систем, реализующих различные разновидности метода СКИ.
-
Разрдботг-на методика параметрического синтеза систем СКИ. На этой основе даны рекомендации по выбору параметр u
-
Разработана математическая модель ' процесса СКИ, реализованная о пиде оригинального, пакета программ для ЭВМ различного уровня. ,
S. В кодэ омчислительного эксперимента исследовамм точностньіз характеристики процесса СКИ. Полученные зависимее П1 восстановлены в" виде формульных выражений» пригодных йлп Численных расчетов.
V. Яри проведении экспериментальные нсс-ЛЭДсааНии' на реал'Иэеаанном идентификаторе получены результаты» паДтоерЛдаиши* корректность разработанной математической модели.
Практическая иен и ость работы заключается о том, что:
1. Разработан метод СКИ, ' позволяющий производить идемтио>»<г*<аци(а каналов, не изымая их иэ процесса нормальной эксплуатации. Это дает на практике следующий зіСект:
— исключаются потери доходов предприятий СВЯЗИ, СОЗНИКа№1ІІИ^
при изъятии коммерческих каналов из работы на период контроля качественных показателей;
появляется возможность непрерывного контроля качества работы избранных каналов;
сокращаются аатраты квалифицированного ручного труда на проведение профилактики каналаз, ввиду высокой степени автоматизации процесса СКИ.
2. Разработанный метод совмещенной корреляционной идентификации обладает свойством структурной универсальности, что позволяет производить его реализацию применительно к различным объектам (от каналов тональной частоты до линейных трактов многоканальных систем), используя найденные типовые технические решения.
Реализация результатов работы подтверждается следующими прилагаемыми к диссертации актами внедрения:
-
В НИИ "РИф" ' ПО им. Б.И.Ленина, внедрен разработанный автором автоматический "идентификатор линейных объектов, применительно к каналам связи локальной сети ЭВМ. Внедрение позволило сократить простои технических средств сети. Использование идентификатора дало возможность получать годовой экономический эффект 7,2 тыс. руб.
-
В РО ПТУС внедрен автоматический идентификатор каналов междугородной связи, позволяющий оперативно контролировать качество каналов тональной частоты, первичных и вторичных трактов систем передачи с частотным уплотнением. Годовой экономический эффект составил 5,6 тыс. руб. -
-
В СКф ОЭИС результаты исследований автора внодраны в учебный процесс. Объектом внедрения явилась многофункциональная лабораторная установка, представляющая собой идентификатор каналов связи. Использование установки для проведения занятий по дисциплинам 'Теория передачи енгкалоа", "Усилительные устройства" и другим, позволило получить социальный эффект, состояний в повышении качества знаний студентов.
На аащиту выносятся: 1. Концепция построения систем СКИ.
1. Методика выбора способа решения основного уравнения совмещенной корреляционной идентификации.
-
Спзсой кепстрального регулгрітзі-рсзаннаго решения основного уравнения ГЖИ, оснопакк'ып на прс?дстаа.яск{:и сигна/їогз в "сртли-ойразах.
-
Частная оарк/лиро:''!<:а принципа н~*..прсл^леі аюсти для структур СІСгІ.
5- Полсокеиия метода *С~ (?о.?нмнои корраагционноП функции) , кз!< наиболее* приги/ммсН для пр.-ктиги иади:Г(*)с;іциіі гістодз СКИ.
А. Результати структурного сіяагза нг,Е?нти<їикатсроа ,
реаяизу.мг;мх к-^тсд СКИ.
7. Натодмка и результати паракотрическсго синтеза
идс-мтиСикаторсз.
3. Натематичоскзп модель процесса О'И із вид:? алгоритмом и программ оригинального пакзта MODIDENT.
9. Результаты исследования точности идентиоикэции, о зависимости от оснозных алияк^их оаістороа, полученные? п ;,'Одг? о им:'.с лито ль но г о эксперимента.
lfl. Результаты экспериментального исслодеаания мотода СІСИ.
Апробация работы. Материалы работы
докладчазлись и обсужд члись на Всесої^нсЯ конференции по
про:5ломг.м рс.?интня цифрсБь.1* систем передачи гсроцснпх И сельских
сети.1 сагізи на оснотзе электрических и полоконно—оптических
кайеягй іг.г. Иоскеа - - Нозосп^ирск, 1937г.), на
научно-техническом сооете Центрального НИИ свяси (ЦНИ/.С, г.
Г.оскоа, . 1783г.), на \ научних ксноеренциях
прафессорско—пропа/;азатэяьскага есстааа Пасксэскаго института соязи (КИС, г. поекпа, '1937,83,87 гг.).
Публикации. Материал:-! диссертации опубликованы о S-тч печатных работах и 4-х научцэ-тахничсскнх атчэтяч.
Объем работы. Диссертация состсит из ооедпнил, секи глаз, заііличаяія, четырех приложений и списка сокращении. Работг содержит 156 страниц, токста, 59 рисункоо, 5 таблиц, библиографии из 73 наименований и 53 страниц прилаженкЛ.
