Анализ и многокритериальный выбор узкополосных сигналов в системах передачи данных тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат технических наук Жильцов, Павел Викторович

• Жильцов, Павел Викторович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Жильцов, Павел Викторович

Оглавление

Введение

1. Обзор узкополосных сигналов

1.1. Основные понятия при передаче и приеме: когерентный прием, корреляционный прием, оконные функции сглаживания

1.2. Обзор сигналов

1.2.1. Класс амплитудно-манипулированных сигналов

1.2.2. Класс фазоманипулированных сигналов

1.2.3. Класс сигналов с непрерывной фазой

1.2.4. Класс частотно-манипулированных сигналов

1.2.5. Класс амплитудно-фазовых сигналов

1.2.6. Класс сигналов со многими поднесущими

1.3. Сравнение спектров сигналов

1.4. Сравнение помехоустойчивости приёма сигналов ФМ, ЧМ и КАМ на плоскости «полоса-эффективность»

1.5. Выбор методов модуляций сигналов для исследования

1.6. Постановка задачи исследования

2. Имитационное моделирование

2.1. Модель прохомедения сигнала через приемно-передающие тракты радиоаппаратуры и канал связи

2.2. Выбор среды моделирования

2.3. Банк моделей сигналов

2.4. Программы имитационного моделирования RFDTsim и RFDTkp

2.5. Особенности имитационного моделирования

2.6. Результаты моделирования помехоустойчивости приёма сигналов

2.7. Выводы

3. Сравнение узкополосных сигналов

3.1. Критериальная постановка задачи выбора

3.2. Выбор показателей качества сигналов

3.2.1. Помехоустойчивость приёма сигналов при воздействии АБГШ

3.2.2. Эффективность использования полосы

3.2.3. Коэффициент прямоугольности

3.2.4. Устойчивость к влиянию нелинейности входных цепей

3.2.5. Устойчивость к воздействию импульсной помехи

3.2.6. Устойчивость к воздействию селективной помехи

3.2.7. Потенциальная выгода при увеличении алфавита сигнала

3.3. Сравнение сигналов на плоскости «полоса-эффективность»

3.4. Выбор модели многокритериального выбора

3.5. Постановка задач и выбор оптимальных сигналов

3.6. Выводы

4. Моделирование сигналов в условиях одновременного воздействия нескольких влияющих факторов

4.1. Выбор влияющих факторов и их значений

4.2. Имитационное моделирование прохождения сигналов в условиях одновременного воздействия нескольких влияющих факторов

4.3. Выводы

5. Исследование сигналов с двойной модуляцией

5.1. Назначение двойной модуляции, преимущества и недостатки

5.2. Модулятор и демодулятор аналоговой 4M. Внедрение в имитационную модель

5.3. Программа имитационного моделирования RFDTsim_dm

5.4. Выбор параметров и особенности применения двойной модуляции в имитационной модели

5.5. Количественные результаты имитационного моделирования прохождения сигналов с двойной модуляцией

5.6. Практическое применение сигналов с двойной модуляцией на примере системы МСПОД

5.7. Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение 1. Определение баллов Эффективности и Стоимости методом экспертных оценок

Приложение 2. Блок-диаграммы программ RFDTsim.vi, RFDTkp.vi и подпрограмм

Приложение 3. Блок-диаграммы программы RFDTsim dm.vi и подпрограмм

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ и многокритериальный выбор узкополосных сигналов в системах передачи данных»

Введение

В последнее время в мире существует устойчивая потребность в беспроводных системах передачи данных (СПД) различного назначения. Основными преимуществами таких систем являются высокая мобильность решений, построенных на основе беспроводных технологий, а также работа в местах, доступ в которые затруднён.

По использованию полосы радиочастот беспроводные СПД разделяют на широкополосные и узкополосные.

Широкополосные СПД используют для передачи сигналы с широкой полосой спектра. Как правило, это сети с большой пропускной способностью по передаче информации. Типовым примером таких систем являются беспроводные сети, построенные на стандартах IEEE 802.11 (Wi-Fi), 802.16 (WiMAX), GSM (GPRS) и т.п. Эти сети обеспечивают передачу данных со скоростью от десятков кбит/с до сотен Мбит/с в зависимости от условий и загруженности сети. В таких случаях для обеспечения высокой скорости передачи данных используют специальные методы расширения спектра радиосигналов, что приводит к необходимости использования широкой полосы радиочастот.

Узкополосные СПД характеризуются невысокой скоростью передачи данных (от десятков бит/с до десятков кбит/с), занимают ограниченную полосу частот и по месту размещения могут быть локальными или распределёнными. Примером распределённой системы является система передачи телеметрических данных от группы транспортных средств в диспетчерский центр с использованием существующих конвенциональных сетей. Локальные СПД внедряются на ограниченной территории и зачастую подвержены влиянию дополнительных помех (импульсных, селективных и пр.). Примером узкополосной локальной СПД является малогабаритная система сбора, передачи и обработки данных [75] , разработанная на кафедре РПУ МЭИ (ТУ). Данная система обеспечивает беспроводную передачу данных от удалённых измерителей различных физических и химических процессов, расположенных в труднодоступных местах промышленных объектов.

Создание новой СПД требует в каждом случае использования свободных участков радиодиапазона. Выбор того или иного участка определяется особенностями и назначением конкретной системы, при этом освоение каждой области частот неизменно сопровождается необходимостью устранить взаимное влияние радиосредств [61,62] и жёстко регламентировать рабочие частоты.

Процесс совершенствования элементной базы приёмо-передающей аппаратуры, появление новых схемотехнических решений и внедрение новых технологических процессов производства позволяют осваивать более высокие частоты радиодиапазона (единицы - десятки ГГц) и размещать в нём различные передающие системы. Но реализация СПД на таких высоких частотах пока существенно дороже [6], чем на уже освоенных диапазонах частот (примерно до 2ГГц). Поэтому коммерчески доступные решения должны учитывать большую степень заполненности радиодиапазона другими СПД или системами связи.

Современные беспроводные СПД решают большое количество задач и используют при этом для передачи информации множество сигнальных форматов с различными энергетическими и спектральными параметрами. Применимость конкретного сигнального формата к решаемой проблеме определяется соответствием этих параметров условиям, в которых происходит передача и прием информации. К таким условиям относятся как характеристики используемых радиоканалов, регламентируемые международными и государственными стандартами, например [63,64], так и требования по электромагнитной совместимости радиосредств [42].

Кроме этого, в промышленных условиях существуют дополнительные воздействия на радиоканал в виде импульсных и селективных помех, имеющих значительные уровни, и влияние которых на процесс передачи данных необходимо учитывать.

В связи с этим одной из важнейших проблем, стоящих перед разработчиками новых радиосистем, является поиск и выбор радиосигналов, наилучшим образом отвечающих требованиям к этим системам. Параметры и свойства выбранного радиосигнала во многом предопределяет уровень

эффективности функционирования самой радиосистемы и степень ее мешающего воздействия по отношению к сторонним радиосредствам [29].

Процесс преобразования подлежащих передаче сообщений в сигнал, который может быть передан по каналу связи, называется модуляцией [9]. Модуляция состоит в изменении по определённому закону таких параметров несущего колебания как амплитуда, частота и фаза, причём возможно изменять как один из параметров, так и несколько одновременно.

Основными требованиями при проектировании систем связи являются:

• увеличение скорости передачи данных;

• уменьшение ширины спектра сигнала;

• увеличение помехоустойчивости приёма.

На практике эти требования являются противоречивыми: увеличение скорости передачи при сохранении узкого спектра сигнала невозможно без снижения помехоустойчивости [50]. Существуют различные виды модуляций сигнала, каждый из которых дает выигрыш по определенному требованию, но при этом ухудшает другие.

Также при проектировании беспроводной СПД могут быть определены дополнительные требования к выбору сигнала: устойчивость к импульсным и селективным помехам, к нелинейности усилительных каскадов и др. Поэтому задача выбора наиболее эффективного вида модуляции сигнала сводится к задаче комплексной оценки эффективности различных видов модуляций по их различным свойствам.

При наличии определенных требований, количественных или качественных, к проектируемой системе передачи данных наиболее эффективный вид модуляции, который будет наилучшим образом отвечать заданным требованиям, условимся называть оптимальным.

Все методы модуляций можно разделить на два основных типа: аналоговые и цифровые методы. Цифровые методы модуляций обладают рядом преимуществ над аналоговыми методами: высокая помехоустойчивость, простота формирования и обработки.

Основы современной (статистической) теории радиосвязи были заложены в фундаментальных работах таких крупнейших учёных как

В.А. Котельников [23] и К. Шеннон [55] и получили дальнейшее развитие в работах Р. Райса, JIM. Финка, А.Г. Зюко, Д.Д Кловского, A.A. Харкевича, Э.Д. Витерби, Р. Фано, Дж. Возенкрафта, Р. Галлагера [к примеру, 51,46,37,21,8,53,7] и др. В этих работах в достаточной мере отражены свойства, исследованы спектры и рассчитана помехоустойчивость приёма сигналов из следующих классов сигналов с цифровыми методами модуляции:

- класс амплитудно-манипулированных сигналов (AM);

- класс фазоманипулированных сигналов (ФМ);

- класс частотно-манипулированных сигналов (4M);

- класс сигналов с непрерывной фазой (СНФ);

- класс сигналов со смешанной амплитудно-фазовой модуляцией (KAM);

- класс сигналов со многими поднесущими (СМП).

Позднее в работах Прокиса Дж [39], Скляра Б. [45], Феера К. [49], Волкова Н. [9] и др. приводится сравнительный анализ сигналов с различными способами модуляции. Существуют и другие работы, в которых рассматриваемые способы модуляции изучаются подробно, например [60]. Однако такой анализ выполнен только по основным свойствам сигналов, зачастую на качественном уровне и не отражает многостороннего сравнения свойств сигналов при различных воздействующих факторах. В известных автору источниках и периодических изданиях не обнаружено подобного многостороннего сравнения.

Таким образом, при разработке новой беспроводной системы передачи данных выбор эффективного сигнала разработчиком представляется необъективным, в особенности в условиях многих факторов.

Решение данной проблемы видится двумя путями: 1. В случае, если количественные значения воздействующих на сигнал факторов известны, то разработчику следует определить интересующую характеристику сигналов (к примеру, помехоустойчивость приёма), получить её количественные значения для каждого сигнала и осуществить выбор сигнала по минимальному (или максимальному) её значению. Количественные значения выбранной характеристики необходимо получить либо аналитическим путём, либо путём численного

имитационного моделирования. Использование моделирование представляется более рациональным, так как аналитический подход при наличии многих воздействующих факторов будет либо крайне сложен, либо невозможен.

2. В случае, если количественные значения воздействующих на сигнал факторов неизвестны, то следует определить характеристики сигналов (показатели качества), отражающие результат воздействия различных факторов, и обратиться к формализованной процедуре многокритериального выбора для максимально объективного выбора наиболее эффективного сигнала.

Оба этих пути рассматриваются в данной работе.

Цели и задачи диссертации

Цель данной работы состоит:

1. В сравнительном исследовании и получении количественных оценок характеристик сигналов с различными цифровыми методами модуляции при воздействии таких факторов как шумовая, импульсная и селективная помехи, нелинейность усилительных каскадов и др.

2. В разработке эффективной методики многокритериального сравнения сигналов по их различным характеристикам и выборе оптимального (наилучшего) сигнала при заданных требованиях построения СПД. Данная методика призвана повысить объективность в выборе оптимального метода модуляции сигнала.

3. В разработке эффективного инструмента в виде численной имитационной модели СПД для получения оценки помехоустойчивости приёма сигналов при одновременном воздействии различных факторов.

4. В сравнительном исследовании свойств сигналов с одиночной и двойной модуляцией, а также определении оптимального сигнала для разработанной на кафедре РПУ «НИУ «МЭИ» малогабаритной системы сбора, приёма и обработки данных (МСПОД).

Уточнение целей и формулировка задач для исследования приведено в

разделе 1.6 настоящей работы.

В настоящее время персональные компьютеры обладают достаточными вычислительными мощностями, поэтому выполнять исследования целесообразно при помощи компьютерного численного имитационного моделирования. Для этого разрабатывается имитационная модель прохождения сигнала через тракты беспроводной СПД, включая такие типовые блоки как: нелинейности, ограничители, фильтры, канал связи и пр.

Как уже было упомянуто выше, построение специализированной системы связи (передачи данных) в условиях сильного уплотнения радиоканала другими системами заставляет обратить пристальное внимание на класс узкополосных сигналов (видов модуляций), в которых спектр наиболее компактен или спектральная эффективность которых наиболее высока.

Сигнал называется узкополосным [9], если для него выполняется следующее условие:

п/ш0 «

где П - ширина полосы, занимаемой спектром сигнала, а со0 - его средняя или несущая частота. Обычно основная мощность таких сигналов (90-99%) сосредоточена в пределах полосы спектра шириной (:2—4)/7s, где Ts — длительность символьного интервала. К таким сигналам могут относиться сигналы из классов AM, ФМ, 4M, KAM, СНФ.

Широкополосные сигналы занимают существенно большую полосу частот и обычно образуются из узкополосных сигналов, которые затем модулируются вторично цифровой последовательностью с высокой скоростью в соответствии с выбранным методом.

В данной работе рассматриваются узкополосные сигналы для специализированных локальных систем передачи данных.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы, известные из теории цепей и сигналов, общей теории радиосвязи, теории вероятностей, численного компьютерного моделирования, теории спектрального анализа, вычислительной математики, теории случайных процессов и математической статистики, многокритериального выбора.

Научная новизна работы. В диссертационной работе получены следующие новые результаты:

1. Разработаны алгоритмы и создан комплект программ имитационной модели типовой СПД. Данный комплект является эффективным инструментом, который впервые позволил оценить одновременное влияние ряда факторов на вероятность ошибочного приёма.

2. Разработана эффективная методика сравнения сигналов с различными способами модуляции по их различным свойствам (показателям качества) и при наличии нескольких правил сравнения (многокритериальность) - на основе адаптивной комбинированной БпЬ-постановки. Впервые теория многокритериального выбора использована для решения задачи определения наиболее подходящего способа модуляции сигнала при проектировании СПД с заданными характеристиками.

3. Выявлены основные отличия сигналов с двойным (цифро-аналоговым) способом модуляции от сигналов с одиночным (цифровым) способом модуляции, определены области их применений. Разработаны рекомендации.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации, подтверждаются использованием принятых и обоснованных теоретических методов, а также достаточным соответствием количественных результатов по помехоустойчивости приёма большинства рассматриваемых сигналов в условиях воздействия аддитивного белого гауссовского шума, полученных при помощи имитационного моделирования и приведённых в опубликованных аналитических расчётах таких известных учёных и специалистов как Скляр Б., Прокис Дж., Феер К., Волков Н. и др.

Практическая ценность работы. Практические результаты диссертационной работы могут быть использованы для оценки помехоустойчивости приёма сигналов в условиях интенсивных импульсных и селективных помех, а также для учёта других негативных воздействующих факторов в локальных СПД.

Использование результатов диссертационной работы на этапе проектирования СПД позволяет обоснованно выбрать сигнал с цифровым законом модуляции при одновременном учёте основных воздействующих на процесс передачи факторов, что практически неосуществимо аналитическим путём ввиду его высокой сложности.

В диссертации разработан и обсуждается банк сигналов с современными видами цифровой модуляции (модуляторы и демодуляторы).

Использование результатов работы. Результаты диссертационной работы вошли в два госбюджетных НИР, выполненных на кафедре Радиоприёмных устройств ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», а также использованы в виде рекомендаций для улучшения характеристик диагностического беспроводного информационно-измерительного комплекса ООО НПЦ «Элемент» и в учебном процессе кафедры Радиоприёмных устройств «НИУ «МЭИ», что подтверждается соответствующими Актами.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 2-й международной научной конференции «Современные информационные системы. Проблемы и тенденции развития.» (Туапсе, 2007 г.), X международной научно-практической конференции компании National Instruments (Москва, 2011 г.), 62-й Научной сессии РНТОРЭС, посвященной Дню радио (Москва, 2007 г.), научном семинаре РНТОРЭС, Одиннадцатой и Двенадцатой международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов (Москва, 2005 г и 2006 г.).

Публикации. Общее число печатных работ по теме диссертации - 9, из них: статей — 3 (в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ); тезисов докладов на научно-технических конференциях - 6.

1. Обзор узкополосных сигналов

1.1. Основные понятия при передаче и приеме: когерентный прием, корреляционный прием, оконные функции сглаживания

В данном разделе приведём основные термины и понятия, касающиеся вопросов передачи данных по радиоканалу, которые используются в данной работе.

Радиочастотные сигналы, содержащие модуляцию для передачи данных, могут быть охарактеризованы следующими свойствами.

1. Передаваемые данные прежде всего преобразуются в последовательность бит, которая затем в модуляторе разделяется на блоки по к бит. Данные блоки именуются символами, а их совокупность называется алфавитом. Размер алфавита составляет М=2к.

2. Скорость передачи данных можно приводить либо как символьную (количество передаваемых символов в единицу времени), либо как битовую (количество передаваемых бит в единицу времени). Однако при сравнении сигналов лучше использовать битовую скорость передачи данных, так как рассматриваемые сигналы могут обладать различным размером алфавита М.

3. Помехоустойчивость приёма сигнала определяется как зависимость вероятности ошибочного приёма бит или символов от отношения С/Ш на входе приёмного устройства.

Помехоустойчивость зависит от типа применённого демодулятора и детектора, в основе которых обычно заложен либо метод корреляционного приёма, либо метод приёма на основе согласованных фильтров.

Структура корреляционного демодулятора [39] показана на рис. 1.1. Задача демодулятора - разложить принимаемый сигнал г(1) на М-мерные векторы:

где_// (0 - базисные функции, которые покрывают пространство сигналов.

= 1, ...,М,

о

Задача детектора, следующего за демодулятором, - решить, опираясь на полученное разложение гь какой из символов был передан. В условиях равных вероятностей появления символов в качестве схемы принятия решения обычно используют критерий максимального правдоподобия, заключающийся в нахождении максимального значения среди г,.

Рис. 1.1. Структурная схема корреляционного демодулятора Демодулятор на основе согласованных фильтров также выполняет разложение принимаемого сигнала на М-мерные векторы, используя для этого согласованные фильтры. Структурная схема такого демодулятора показана на рис. 1.2. Демодулятор на основе согласованных фильтров представляет собой набор линейных фильтров с импульсными характеристиками

МО =/¿(Т* -

где /і (і) — одно из М возможных состояний передаваемого сигнала.

Согл. фильтр П

и,(0=Л(т5-0

КО Детектор О

(Решающее Устройство)

Согл. фильтр Гм

Рис. 1.2. Структурная схема демодулятора на согласованных фильтрах Сравнивая оба типа демодуляторов, можно отметить, что значения г, в конце символьных интервалов (^Г^) для обоих демодуляторов совпадают, однако на самих символьных интервалах они различаются.

Если для демодуляции сигналов приёмник использует информацию о фазе несущей, то процесс называется когерентной демодуляцией [45, 9]. При идеальной когерентной демодуляции приёмник содержит прототипы каждого возможного сигнала. Эти сигналы-прототипы дублируют алфавит передаваемых сигналов по всем параметрам, включая фазу несущей сигнала.

Некогерентная демодуляция [45,9] относится к системам, использующим демодуляторы, спроектированные для работы без знаний величины абсолютной фазы входного сигнала - например, для сигналов с относительной фазовой модуляцией.

Не применяя специальные схемы кодирования исходных данных с целью увеличения помехоустойчивости, можно говорить о простом способе небольшого увеличения помехоустойчивости приёма в виде использования кода Грея [45] при формировании символов. Данный способ заключается в специальном расположении символов на сигнальном пространстве так, чтобы два соседних символа отличались на минимальное количество бит. Таким образом, в результате воздействия помехи и принятия ошибочного решения по соседнему переданному символу будет потеряна информация с минимальным количеством бит среди общего числа бит, входящих в один символ. В пределе - это один бит.

Если сигнал, передаваемый на определённом временном интервале, зависит от одного или нескольких символов, переданных ранее, то такой способ модуляции называется модуляцией с памятью [39]. Если зависимости от предыдущих символов нет, то такой способ называется модуляцией без памяти [39].

В некоторых способах модуляции (например, ФМ) при смене символа происходит скачкообразное изменение фазы сигнала, что приводит к увеличению ширины его спектра. Для минимизации данного события возможно применение так называемых оконных функций сглаживания, представляющих собой фильтры, уменьшающие амплитуду сигнала (до нуля) в зоне смены фазы сигнала. Это приводит к сужению частотного спектра сигнала, но увеличивает межсимвольные искажения.

1.2. Обзор сигналов

1.2.1. Класс амплитудно-манипулированных сигналов

Амплитудно-манипулированный сигнал (AM или ASK - Amplitude Shift Keying) описывается выражением:

Sam/СО = ¿iCos[o)0t + ф], i = 1, ...,М,

где Ai - амплитуда сигнала, принимающая М дискретных значений (например: А, = ± 1,±3,±5,...), соо - частота сигнала, ф - постоянная фаза сигнала.

Временная реализация простейшего сигнала с двоичной AM (АМ-2), когда амплитуда сигнала принимает два значения А=[0;1], показана на рис. 1.3. Данный способ передачи информации был предложен давно и использовался для систем беспроводной телеграфии. Другой пример сигнала с АМ-2 при А=[ 1 ;2] показан на рис. 1.4.

В настоящее время сигналы с AM в системах цифровой связи не используются по следующим причинам:

- передача сигнала, показанного на рис. 1.3, может приводить к сбою в системе синхронизации (слежение за несущей частотой);

- передача сигналов энергетически невыгодна (КПД передатчика - мал);

- возможный разрыв фазы в точках смены символа приводит к увеличению доли боковых составляющих в спектре передаваемого сигнала.

~1Ш Ah || И I ]Т

.1111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1111 1 1 1 1 1 1 1 1 • 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0,0 5,0т 10,0т 15,0т 20,0т 25,0т 30,0т 35,0т 40,0т

Время

Рис. 1.3. Пример временной реализации сигнала АМ-2 с /4=[0;1]

Время

Рис. 1.4. Пример временной реализации сигнала АМ-2 с А=[ 1 ;2]

1.2.2. Класс фазоманипулированных сигналов

Фазовая манипуляция (ФМ или PSK - Phase Shift Keying) была разработана в начале развития программы исследования дальнего космоса и сейчас широко используется в коммерческих и военных системах связи.

Как функция времени фазоманипулированный сигнал может быть записан следующим образом:

5фм ¿(0 = 4cos[co0t + 4>j(t)], где А - амплитуда сигнала, соо - частота, ф,(/) - фазовый сдвиг, который может принимать М дискретных значений, обычно определяемых следующим образом:

7тг

4)j(t) = -i, i = од.....(м-1).

м

Фаза сигнала изменяется в соответствии с модулирующей двоичной последовательностью.

ФМ-2.

При М=2 фаза сигнала принимает 2 дискретных значения: ф(/) = [0; л]. В этом случае получаем простейший вид модуляции, называемый двоичной фазовой манипуляцией (ФМ-2 или BPSK - Binary PSK), пример временной реализации которого показан на рис. 1.5. Сигнал ФМ-2 отличается от всех остальных двумя основными свойствами: наименьшей скоростью передачи данных и наибольшей помехоустойчивостью приёма.

jU | I I I | I I I | I I I | I I ■ | I I I | I ■ I | I I I | I I I | I I I | I I I | I I I | l I I | I |

0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,014 0,016 0,018 0,020 0,022 0,025

Время

Рис. 1.5. Пример временной реализации сигнала ФМ-2

Создание модулятора для сигнала ФМ-2 не представляет никакой сложности, так как изменение фазы сигнала на противоположную эквивалентно умножению амплитуды сигнала на "-1". Следовательно, процесс модуляции можно представить как перемножение несущего гармонического колебания и модулирующей последовательности с амплитудами [+1;-1]. Однако демодуляция сигнала ФМ-2 представляет собой определенную трудность. Простые схемы восстановления несущей, а также большинство других практически используемых схем, приводят к фазовой неоднозначности восстановления несущей. В демодуляторах сигналов с ФМ-2 возможна постоянная фазовая ошибка, равная к, которая инвертирует принятый цифровой поток и приводит к появлению 100% ошибок. Данный недостаток метода ФМ-2 полностью устраняет метод ОФМ-2, описание которого приведено далее.

Сигнал ФМ-2 обладает наилучшей среди всех видов модуляций помехоустойчивостью приёма с флуктуационными помехами [50] и применяется в низкоскоростных системах передачи данных, где определяющим фактором является достоверность их приема.

ОФМ-2.

Развитием метода ФМ-2 является относительная двоичная фазовая манипуляция (ОФМ-2 или DBPSK - Differential BPSK), которую изобрел д.т.н., профессор Н. Т. Петрович [33, 11]. Название «относительная» (или «дифференциальная» в английской литературе) означает, что каждой фазе сигнала ставится в соответствие не определенный символ модулирующей последовательности, а его изменение относительно предыдущего символа.

Эта операция является операцией кодирования, применяемая непосредственно при модуляции.

Отличием данного метода относительно ФМ-2 является то, что он устраняет фазовую неоднозначность при приеме сигнала путем включения в состав передатчика простого относительного кодера, а в приемник — относительного декодера. В кодере сравниваются текущий Ъь и предыдущий bk-i биты информационной последовательности {bk}. В случае, если они совпадают, на его выходе появляется уровень логической единицы £4=1, в противном случае £4=0:

¿к = Ьк 0 ,

где © — операция сложения «по модулю два». Поскольку выходная с кодера последовательность, которая поступает на модулятор, зависит от предыдущих информационных бит, то такая модуляция сигнала называется модуляцией с памятью.

Определим свойства сигнала ОФМ-2 относительно сигнала ФМ-2:

1. Одинаковая символьная скорость передачи;

2. Устранена проблема "обратной работы";

3. Помехоустойчивость приёма ниже.

Сигнал ОФМ-2 так же, как и ФМ-2, применяется в низкоскоростных системах передачи данных с высокой степенью достоверности.

ФМ-4.

При М=А фаза сигнала принимает 4 дискретных значения: ф(7)=[0; я/2; л; Зтг/2]. Полученный при этом сигнал с четырьмя состояниями фазы называется квадратурным фазоманипулированным сигналом (ФМ-4 или QPSK - Quadrature PSK), так как его можно представить как два сигнала ФМ-2, работающих в квадратуре.

Каждой фазе сигнала ФМ-4 соответствует не один бит, а два бита (дибит). Таким образом, при одинаковом тактовом интервале, в течение которого фаза остается неизменной, скорость передачи данных возрастает в два,раза. Поэтому сигнал ФМ-4 (рис. 1.6) может применяться в системах, в которых спектральная эффективность сигнала ФМ-2 недостаточна при имеющейся в наличии полосе частот.

При этом сигнал ФМ-4 также обладает фазовой неоднозначностью, которую устраняет метод относительной фазовой манипуляции.

При определённой кодовой комбинации в сигнале ФМ-4 происходит скачок фазы на 180° (я). Такие скачки фазы вызывают паразитную амплитудную модуляцию огибающей сигнала. В результате этого при прохождении сигнала через узкополосный фильтр возникают провалы огибающей несущего колебания до нуля. Такие изменения сигнала нежелательны, поскольку приводят к увеличению энергии боковых полос и помех в канале связи [3].

Заключение диссертации по теме «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», Жильцов, Павел Викторович

8. Основные результаты работы опубликованы в [65-75] и прошли апробацию на Одиннадцатой и двенадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (Москва, 2005 г и 2006 г.); 62-й Научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 2007 г.); научном семинаре НТОРЭС; 2-й международной научной конференции

Туапсе, 2007 г.), X международной научно-практической конференции National Instruments (Москва, 2011 г.).

9. В дальнейшем для расширения круга рассматриваемых вопросов разработанная компьютерная имитационная модель может быть дополнена другими сигналами, могут быть введены дополнительные, влияющие на достоверность передачи факторы (синхронизация, многолучёвость и т.д.). Также представляет интерес изучение помехоустойчивости приёма сигналов с взаимной интерференцией символов [25-27] при помощи имитационной модели.

10.Практическое применение разработанных программных модуляторов и демодуляторов сигналов целесообразно в случае использования их вместо таких же реальных блоков аппаратуры связи при исследовательских или штатных рабочих режимах систем передачи данных. К примеру, достаточно будет при помощи внешней аппаратуры принять реальный сигнал и затем его оцифровать на компьютере при помощи модуля АЦП, а задача демодуляции сигнала и его анализа будет выполнена разработанными программами на N1 Lab VIEW.

Практическое применение результатов, полученных в данной работе, для выбора оптимального сигнала при разработке СПД состоит в следующем:

1. В случае, если количественная оценка параметров воздействий (уровень АБГШ, импульсной и селективной помех, тип нелинейности усилительных каскадов и др.) разработчику известны, то следует воспользоваться разработанной имитационной моделью для получения количественных оценок вероятности ошибочного приёма и осуществить выбор оптимального сигнала по критерию наименьшего значения вероятности.

2. В случае, если разработчик не обладает информацией о степени воздействий, то ему следует определить интересующие воздействия (или показатели качества сигнала), при помощи имитационной модели получить их количественные оценки, сформулировать критериальную постановку и при помощи предложенной методики осуществить выбор оптимального сигнала. При этом разработчик может оценивать и уточнять результаты на каждом этапе выбора.

Заключение

Приведённый в работе обзор литературы и периодических изданий показал, что в настоящее время отсутствуют исследования помехоустойчивости приёма сигналов с различными цифровыми способами модуляции, учитывающие одновременное воздействие таких факторов как АБГШ, импульсные и селективные помехи, АЧХ и нелинейности трактов передачи и др.

Цель работы заключалась в недостающем исследовании, призванным создать эффективный механизм для многокритериального сравнения сигналов и изучения их свойств, а также разработке методики нахождения оптимальных сигналов при различных требованиях к системе передачи данных.

В процессе решения поставленной задачи получены следующие результаты:

1. Впервые разработана имитационная модель типовой системы передачи данных по радиоканалу, учитывающая такие воздействующие факторы как нелинейность усилительных каскадов, частотно-зависимые характеристики каскадов, аддитивные помехи в канале связи (АБГШ, импульсная, селективная) и позволяющая получить количественную оценку помехоустойчивости приёма сигналов. Модель обеспечивает оптимальный приём сигналов при шумовой помехе, что подтверждается высокой степенью совпадения количественных результатов по битовой вероятности ошибочного приёма для рассматриваемых сигналов, полученных при помощи имитационного моделирования и приведённых в опубликованных аналитических расчётах.

2. Разработаны алгоритмы и создан пакет прикладных программ при помощи объектно-ориентированного языка программирования Lab VIEW фирмы National Instruments, реализующих разработанную модель.

3. Приведён обоснованный выбор и разработан банк модуляторов и демодуляторов следующих сигналов: ФМ-4, ОФМ-4, я/4-ОФМ-4, КАМ-4,

KAM-16, ЧМ-4 1/T, ЧМ-4 1/2Т, СМП-4, СНФ-4 Lin 0.5, СНФ-4 Lin 0.25, СНФ-4 Sin 0.5, СНФ-4 Sin 0.25, ММС, ГММС 0.3 и ГММС 1000.

4. Для оценки свойств сигналов с различными цифровыми методами модуляции были введены следующие показатели качества: помехоустойчивость приёма при воздействии АБГШ, эффективность использования полосы спектра, коэффициент прямоугольности формы спектра, устойчивость к влиянию нелинейности входных цепей, и к воздействию импульсных и селективных помех, потенциальная выгода при увеличении алфавита сигнала. По каждому ПК для сигналов были получены количественные оценки, определены оптимальные сигналы: сигналы ФМ-4, КАМ-4, ММС, ГММС 1000 и СМП-4 обладают наибольшей помехоустойчивостью приёма при воздействии АБГШ; сигнал СНФ Lin 0,25 и СМП-4 обладают наибольшей эффективностью использования полосы: первый сигнал имеет непрерывную фазу и малый индекс модуляции, второй — плотное расположение поднесущих; сигналы ЧМ-4 1/Т, СМП-4 и СНФ Lin 0,5 имеют наилучший коэффициент прямоугольности формы спектра, при этом с увеличением количества поднесущих частот коэффициент прямоугольности сигнал СМП будет улучшаться; сигналы СНФ-4 Sin 0,25, ГММС 1000 и ОФМ-4 обладают наибольшей устойчивостью к влиянию нелинейности входных цепей; сигнал ММС обладает наибольшей устойчивостью к импульсной и селективной помехе; сигналы СНФ-4 обладают наибольшей потенциальной выгодой при увеличении алфавита сигнала.

5. В результате проведённого многокритериального сравнения исследуемых сигналов:

Впервые разработана методика определения оптимального сигнала при заданных условиях задачи построения системы передачи данных на основе адаптивной процедуры многокритериального выбора -»^¿-постановки. Особенность и наибольшее преимущество данной методики - это сравнение сигналов одновременно по многим показателям, что является практически неосуществимой задачей при аналитическом подходе.

Сформулированы три типовые задачи построения систем передачи данных, определены их условия, осуществлено упорядочивание сигналов и выявлены оптимальные сигналы для каждой задачи. При этом решением приведённых задач является не только единственный, наилучшим образом удовлетворяющий условиям сигнал, но также ряд всех сигналов, выстроенный в порядке убывания их соответствия задаче.

Задача 1 была сформулирована следующим образом: выбор оптимального сигнала в отсутствие специальных требований к проектируемой СПД. Для решения данной задачи были введены дополнительные обобщающие критерии — условные Стоимость и Эффективность. Методом экспертных оценок были определены их числовые значения для каждого ПК. Решением данной задачи является сигнал ММС, а следующим по предпочтению - сигнал СМП-4. При использовании более гибкого подхода и введения критерия с уступками оптимальным был также определён сигнал ММС, но следующим по предпочтению определены сигналы ЧМ-4.

Задача 2 была сформулирована следующим образом: определение оптимального сигнала в условиях сильных импульсных и селективных помех. Сигнал ММС был определён как оптимальный для данной задачи.

Задача 3 была сформулирована следующим образом: определение оптимального сигнала в условиях уплотнения полосы. Сигнал СМП-4 был определён как оптимальный для данной задачи.

На примере приведённых задач показано практическое применение разработанной методики определения оптимальных сигналов.

6. Определены практическая ценность имитационной модели и методики выбора, позволяющие выявить сигнал с оптимальным цифровым способом модуляции при воздействии одновременно нескольких влияющих факторов на примере СПД с условиями, приближенными к реальным значениям:

Обоснован выбор значений следующих воздействующих факторов: воздействие нелинейности выходных каскадов передатчика вида Tanh{\,9\6х) как наиболее соответствующая по форме результирующей проходной характеристике выходных двухтактных усилительных каскадов, работающих в режиме AB, что соответствует отклонению характеристики от линейной формы на 6дБ; воздействие АЧХ и ФЧХ входного фильтра приёмника, выполненного в виде простого параллельного колебательного контура; воздействие в канале связи индустриальных помех типа импульсной помехи со случайным изменением уровня в диапазоне 0.30 раз относительно уровня сигнала; воздействие в канале связи помехи типа АБГШ с двумя значениями уровня шума 7V=120 и N=160.

Проведено численное моделирование и получены оценки помехоустойчивости приёма сигналов при одновременном воздействии указанных факторов, результаты сравниваются с результатами помехоустойчивости приёма для АБГШ.

Сигнал ММС определён как оптимальный при одновременном воздействии факторов. Следующим по предпочтению является сигнал ФМ-4. Наименее подходящим для рассмотренных условий определён сигнал KAM-16.

Сформулированы свойства сигналов и их поведение при изменении состава воздействующих факторов.

7. Определены целесообразность и условия применения одиночной (цифровой) и двойной (цифро-аналоговой) модуляции:

Сформулированы условия целесообразности применения схемы с двойной модуляцией.

Рассмотрен метод формирования сигналов с двойной модуляцией, при котором сначала формируется сигнал с выбранным цифровым способом модуляции, затем этот сигнал вторично модулируется по закону аналоговой частотной модуляции.

Разработаны имитационная модель и алгоритмы программы, осуществляющие схему с двойной модуляцией сигнала. При этом демодулятор выполнен по квадратурно-дифференциальной схеме. Показаны особенности применения двойной модуляции в имитационной модели.

Впервые определены и сформулированы отличия в помехоустойчивости приёма сигналов с одиночной и двойной модуляцией:

• помехоустойчивость приёма сигналов ДМ ниже помехоустойчивости приёма сигналов ОМ при воздействии шумовой помехи типа АБГШ;

• введение двойной модуляции соотношение помехоустойчивости приёма сигналов в целом не нарушает, исключение составляют сигналы СМП-4, ЧМ-4 1/Т и KAM-16;

• помехоустойчивость приёма сигналов СМП-4 ДМ и KAM-16 ДМ по сравнению с сигналами СМП-4 и KAM-16 ухудшается сильнее, чем для остальных сигналов, что связано с наличием амплитудной модуляции сигналов.

Определена практическая ценность применения имитационной модели с двойной модуляцией сигнала на примере предложения оптимального сигнала для малогабаритной системы сбора, обработки и передачи данных, разработанной на кафедре РПУ МЭИ (ТУ) в рамках выполнения НИР [74, 75]. Оптимальными для данной системы определены сигналы ММС ДМ и ЧМ-4 ДМ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Жильцов, Павел Викторович, 2013 год

Список литературы

1 Айфичер Э, Джервис Б. Цифровая обработка сигналов: практический подход, 2-е издание.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. - 992 с.

2 Балашов В. А., Нудельман П. Я., Гемесов А. М. - Цифровая реализация алгоритмов многочастотных модемов. - Электросвязь, №1, 1982.

3 Банкет B.JL, Дорофеев В.М. Цифровые методы в спутниковой связи. -М.: Радио и связь, 1988. - 240 с.

4 Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. - 448 с.

5 Белов JI. А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты: учеб. пособ. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 320 с.

6 Бунин С.Г., Войтер А.П. Вычислительные сети с пакетной радиосвязью. - К.: Тэхника, 1989. - 223 с.

7 Витерби А.Д., Омура Дж.К. Принципы цифровой связи и кодирования: Пер. с англ./Под ред. К. Ш. Зигангирова. - М.: Радио и связь, 1982.-526 с.

8 Возенкрафт Дж., Джекобе И. Теоретические основы техники связи / под ред. Р. JI. Добрушина. - М.: Издательство "Мир", 1969. - 640 с.

9 Волков JI.H., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учеб. пособие. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 392 е.: ил.

10 Галкин В.А. Цифровая мобильная радиосвязь: Уч. пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 432 е., ил.

11 Головин О.В. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ. Относительная фазовая манипуляция - метод повышения надежности передачи информации: 2001

http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?Ш=58021&ТНЕМЕ Ю= 15499.

12 Гольденберг JI.M., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. - Цифровая обработка сигналов - М.: Радио и связь, 1990. - 256 с.

13 Григорьев В. А. Передача сигналов в зарубежных информационно-технических системах. - С-Пб.: ВАС, 1998. - 268 с.

14 Гуткин JI.С. Оптимизация радиоэлектронных устройств по совокупности показателей качества. М.: Сов. радио, 1975. - 368 с.

15 Емельянов П. Б. - Метод исследования потенциальной помехоустойчивости сигналов МНФ в каналах с ограниченной полосой пропускания // Радиотехника. - 1994. №12 - с. 45-47.

16 Жидков C.B. Помехоустойчивость модемов со многими несущими при гладких нелинейных искажениях в высокочастотных каскадах аппаратуры связи // Журнал радиоэлектроники. - 2002. № 2. с. 157-161.

17 Радиотехнические системы передачи информации / Под ред. В.В.Калмыкова. - М.: Радио и связь, 1990. - 304 с.

18 Кандырин Ю.В. Методы и модели многокритериального выбора вариантов в САПР: Учебное пособие для вузов. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 172 е.: ил.

19 Кандырин Ю.В., Краячич A.B. Автоматизированный многокритериальный выбор компонентов конструкций РЭС. Лабораторная работа: Методическое пособие. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 24 с.

20 Кандырин Ю.В., Сазонова Л.Т., Шкурина Г.Л. Решение задач многокритериального выбора по последовательно применяемым S-, ж-, L-критериям // Концептуальное проектирование в образовании, технике и технологии. Волгоград: Изд. РПК «Политехник», 2000. - с. 96-100.

21 Кловский Д. Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. -М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.

22 Когновицкий Л. В., Ржига Л.О. Межсимвольная и межканальная интерференция в системах передачи цифровой информации. — М.: МЭИ, 1998.-39 с.

23 Котельников В. А. Теория потенциальной помехоустойчивости. - М. -Л. Госэнергоиздат, 1956. - 152 с.

24 Красненкер A.C. Об адаптивном подходе к задаче принятия решений при нескольких критериях: Вопросы оптимального программирования в производственных задачах. Воронеж: Изд. Воронежского университета, 1972.-е. 18-23.

25 Кулешов В.Н., Победоносцев К.А., Мордвинов А.Е. Об одном способе увеличения скорости передачи информации // Труды РНТОРЭС имени A.C. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная дню радио. Выпуск: LXIII. Москва, 2008. С. 143-145.

26 Кулешов В.Н., Победоносцев К.А., Мордвинов А.Е. Повышение скорости передачи информации в линиях связи // - М.: Электросвязь, № 6, 2008, С.27-28.

27 Кулешов В.Н., Победоносцев К.А., Мордвинов А.Е. Повышение скорости передачи информации в линиях связи за счёт использования сигналов с взаимной интерференцией символов // - М.: Вестник МЭИ, №4, 2008, С.86-93.

28 Куликов Г.В. Методы помехоустойчивого приема модулированных сигналов с непрерывной фазой в каналах связи с нефлуктуационными помехами // Текст диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - 2003. - 356 с.

29 Макаров С. Б., Цикин И. А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. - М.: Радио и связь, 1988.-304 с.

30 Молодцов O.A., Федоров В.В. Устойчивость принципов оптимизации: Современное состояние теории исследования операций. М.: Наука, 1979.-с. 236-263.

31 Овечкин Г.В., Золотарев В.В. Эффективные алгоритмы помехоустойчивого кодирования для цифровых систем связи // Электросвязь. 2003. №9. - с. 34-37.

32 Окунев Ю. Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. - М.: Радио и связь, 1991. - 296 с.

33 Петрович Н. Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией. - М.: Советское радио, 1965. - 264 с.

34 Подиновский В.В. Многокритериальные задачи с упорядоченными по важности критериями //АиТ. 1976. № ll.-c. 118-127.

35 Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. - М.: Наука, 1982. - 256 с.

36 Поляков А.Е. Методика измерения IP2 и IP3 двухтонального сигнала. 2008. 13 с. http://digital.sibsutis.ru/LIB/Poliakov/Intermod 1Рх Article.pdf

37 Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации./Под ред. А.Г.Зюко. - М.: Радио и связь, 1985. - 272 с.

38 Попенко В. С. Оценка ширины спектра дискретных сигналов // Радиотехника. 1996. №11. - с. 57-59.

39 Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д.Кловского. -М.: Радио и связь, 2000. - 800 с.

40 Родионов А. Ю. Помехоустойчивость и энергетическая эффективность многочастотных сигналов в нестационарных каналах связи с замираниями // Текст диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. - Владивосток: 2007, - 128 с.

41 Самоходкин О.В. Исследование эффективности использования многочастотного сигнала для передачи дискретной информации // Текст диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М.: 2002, - 208 с.

42 Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. - Казань: ЗАО "Новое знание", 2006. - 304 с.

43 Сердюков П.Н., Шевцов И.Ф. Выбор методов модуляции в цифровых радиоканалах. 10 с. http://st.ess.ru/publications/articles/digmodch/serdukov.pdf

44 Сизякова А.Ю. Сигналы цифровых телекоммуникационных систем / под ред. В. А. Борисова. - М.: Издательство МЭИ, 1999. - 24 с.

45 Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. - 1104 с.

46 Теория электрической связи / под ред. Д. Д. Кловского. - М.: Радио и связь, 1999.-432 с.

47 Тревис Дж. Lab VIEW для всех: Пер. с англ. Клушин H.A. - М.: ДМК Пресс; Приборкомплект, 2004. - 544 е.: ил.

48 Федосов В. П., Нестеренко А. К. Цифровая обработка сигналов в Lab VIEW: уч. пособие / под ред. В. П. Федосова. - М.: ДМК Пресс, 2007.-456 с.

49 Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: Пер. с англ. / Под ред. В.И.Журавлева. - М.: Радио и связь, 2000. - 520 с.

50 Филиппов JI. И. Теория передачи дискретных сигналов. - М.: Высшая школа, 1981. - 176 с.

51 Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. - М.: Сов. Радио, 1970.-728 с.

52 Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений/Под ред. Л.М.Финка. - М.: Радио и связь. 1981. - 232 с.

53 Харкевич А. А. Избранные труды. Т. 3. Теория информации. Опознание образов. - М.: Наука, 1973. - 524 с.

54 Шахнович И. В. Современные технологии беспроводной связи. Издание второе, исправленное и дополненное. - М.: Техносфера, 2006. -288 с.

55 Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике: Пер. с англ. -М.:ИИЛ, 1963.-271 с.

56 Aulin T., Sundberg С.-Е. Continuous phase modulation. Part I, II // IEEE Transactions on communications. 1981. Vol. COM-29. № 3.

57 BAKER, P.A. "Phase modulation data sets for serial transmission at 2000 and 2400 bits per second," Part I, AIEE Transactions on Communications Electronics, July 1962.

58 Laster, Jeffery D. ROBUST GMSK DEMODULATION USING DEMODULATOR DIVERSITY AND BER ESTIMATION / Dissertation submitted to the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of DOCTOR OF PHILOSOPHY in Electrical Engineering/ March 1997, Blacksburg, Virginia

http://scholar.lib.vt.edu/theses/public/etd-5941513972900/etd.pdf

59 Roy B. Problems and methods with multiple objective functions / Math / Programming / Nord-Yjlland Publish Company/Amsterdam. 1972.Vol.1.№2.

60 Xiong Fuqin Digital Modulation Techniques. Artech House Publishers, 2006.

61 Нормы на ширину полосы радиочастот и внеполосные излучения радиопередатчиков гражданского применения (Нормы 19-02)//ГКРЧ РФ. Издание 2008 г.

62 Радиопередатчики всех категорий и назначений. Требования на допустимые отклонения частоты. Методы измерений и контроля (Нормы 17-99) // ГКРЧ РФ. Издание 2008 г.

63 Регламент радиосвязи Российской федерации. — М.: ГКРЧ РФ, 1999.

64 Регламент радиосвязи. Статьи // Международный союз электросвязи. Издание 2008 года.

65 Богатырёв Е.А., Жильцов П.В. Управляющая программа для мониторинга удаленных объектов на основе пакета объектно-модульного программирования Lab VIEW // РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА. Девятая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3-х т. - М.: МЭИ, 2003. Т. 1. - С.44-45.

66 Богатырёв Е.А., Жильцов П.В. Применение программного пакета Lab VIEW в имитационном моделировании // РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА. Одиннадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3-х т. - М.: МЭИ, 2005. Т. 1. - С. 52-53.

67 Богатырёв Е.А., Жильцов П.В. Исследование помехоустойчивости современных видов цифровых модуляций сигналов путем имитационного моделирования на основе пакета LabVIEW // РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА. Двенадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3-х т. - М.: МЭИ, 2006. Т. 1. - С.71-73.

68 Жильцов П.В. Выбор оптимальных сигналов с цифровыми методами модуляции с использованием процедуры выбора адаптивного типа // Известия Волгоградского государственного технического университета: меж-вуз. сб. науч. ст № 9(35) / ВолгГТУ. - Волгоград, 2007. - 152 с. - (Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. Вып. 3).-С. 46-49.

69 Жильцов П.В. Определение оптимальных сигналов с цифровыми методами модуляции при помощи имитационного моделирования на LabVIEW // Радиотехника, - 2008. №12. - С. 65-68.

70 Жильцов П.В. Управляющая программа для дистанционного мониторинга удаленных объектов на основе пакета программирования Lab VIEW // Радиотехнические тетради, № 29. - 2004. - С. 35-41.

71 Жильцов П.В. Программное обеспечение мобильного информационно-измерительного комплекса для дистанционного мониторинга удаленных объектов на основе пакета LabVIEW // Федеральная итоговая научно-техническая конференция творческой молодежи России по естественным, техническим, гуманитарным наукам. Материалы конференции -М.: МИЭМ, 2003 - С. 99-100.

72 Жильцов П.В. Имитационное моделирование прохождения сигналов через системы передачи данных в пакете LabVIEW // 2-я международная научная конференция «Современные информационные системы. Проблемы и тенденции развития.»: Сб. материалов конференции - Харьков: ХНУРЭ, 2007 - С. 394-395.

73 Жильцов П.В. Разработка имитационной модели типовой локальной системы передачи данных для исследования свойств сигналов с компактным спектром // Инженерные, научные и образовательные приложения на базе технологий National Instruments - 2011: Сборник трудов X международной научно-практической конференции, Москва 8-9 декабря 2011 г. - М.: ДМК-пресс, 2011 - С.54-56.

74 Исследования принципов и процессов генерации, излучения, распространения, приёма и обработки опто-, акусто и радиосигналов для совершенствования современных информационно-телекоммуникационных комплексов: раздел 7.1 / Отчёт о НИР (заключительный) / Руководитель С.М. Смольский; гос. per. № 01200605946 - М.: МЭИ (ТУ), 2008. - 318 с.

75 Развитие теории передачи и приёма сигналов в беспроводных информационно-телекомуникационных системах: раздел 7 / Отчёт о НИР; тема 1030090. - М.: МЭИ (ТУ), 2010.