Повышение помехоустойчивости приемных устройств на основе амплитудно-фазового и амплитудно-частотного преобразования смеси сигнала и шума тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, доктор технических наук Ильин, Александр Германович

• Ильин, Александр Германович
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Ильин, Александр Германович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1. Краткий исторический очерк.

1.2. Теорема Слепяна и комментарии к ней.

1.3 Постановка задачи исследований.

Глава 2. АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СМЕСИ СИГНАЛА И ШУМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ Р АДИОПРИЕМНЫХ.УСТРОЙСТВ.

2.1. Основные положения теории узкополосных случайных процессов.

2.2. Особенности структуры узкополосных шумов [72, 75].

2.3. Изменение спектра узкополосного шумовогосигнала при переключении фазы высокочастотной составляющей при переходе огибающей через нуль [80].

2.4. Экспериментальное подтверждение структуры узкополосных случайных процессов [80].

2.5. Выводы по главе.

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НА ВЫХОДЕ УЗКОПОЛОСНЫХ ФИЛЬТРОВ.

3.1. Математическая модель узкополосной системыс переключением фазы на [75].".

3.2. Изменение спектра на выходе коммутатора фазы при наличии на входе приемной системы гармонического сигнала [79].

3.3. Изменение спектра смеси сигнала и узкополосного. шума при малых отношениях сигнал/шум [78].

3.4. Влияние длительности времени наблюдения. на точность определения спектра узкополосных шумов [78].

3.5. Влияние разности фаз между высокочастотной. составляющей узкополосного шума и несущим колебанием. на форму спектра на выходе коммутатора фазы [78].

3.6 Выводы по разделу.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ НЕСТАБИЛЬНОСТЕЙ.

НА РАБОТУ СИСТЕМЫ С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ФАЗЫ.

4.1. Влияние погрешности работы коммутатора фазы на. форму выходного спектра [77].

4.2. Влияние нестабильности несущей частоты. полезного сигнала на работу приемной системы. с коммутатором фазы [78].

4.3. Изменение статистики срабатывания коммутатора. фазы от амплитуды полезного сигнала [78].

4.4. Выводы по главе.

5. АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СМЕСИ СИГНАЛА И ШУМА.

5.1. Нелинейные явления в колебательном контуре с варикапом.

5.2. Амплитудно-частотный преобразователь с обратной связью по амплитуде выходного сигнала.

5.3 Функция распределения амплитуд на выходе амплитудно-частотного преобразователя.

5.4 Дисперсия шумов на выходе обобщенного амплитудно-частотного преобразователя.

5.5 Спектр узкополосных шумов на выходе амплитудно-частотного преобразователя.

5.6 Воздействие смеси сигнала и шума на амплитудно-частотный преобразователь.

5.7. Взаимная корреляция шумов на выходе двух амплитудно-частотных преобразователей.

5.8. Выводы по разделу.

Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА И.

РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ.

6.1. Методика исследования приемных устройств с использованием амплитудно-фазовых и амплитудно-частотных преобразователей.

6.2. Применение линейной фильтрации на выходе. узкополосной системы с переключателем фазы [73].

6.3. Повышение помехозащищенности приемных устройств. за счет образования дополнительного канала [73, 76].

6.4. Измеритель малых отношений сигнал/шум [74].

6.5. Применение нелинейных контуров с обратной связью. для повышения помехозащищенности приемных устройств.

6.6. Лидарные системы с гетеродинным приемом оптических. сигналов.

6.7. Автоматизированные комплексы для обучения личного. состава стрельбе из танковых орудий.

6.8 Телевизионная система для контроля герметичности топливных баков самолетов в труднодоступных местах.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение помехоустойчивости приемных устройств на основе амплитудно-фазового и амплитудно-частотного преобразования смеси сигнала и шума»

Актуальность работы. Степень совершенства телекоммуникационных, радиотехнических, и оптоэлектронных систем в значительной мере определяется чувствительностью и помехоустойчивостью приемных устройств, входящих в состав этих систем. Повышение чувствительности и помехоустойчивости в значительной степени определяют требования по необходимой мощности передающего устройства. Следует отметить, что рост чувствительности современных приемных устройств в значительной степени определяется современной элементной базой, применяемой при их создании. Однако это направление повышения чувствительности и помехоустойчивости практически исчерпало свои возможности и поэтому ожидать значительного улучшения чувствительности приемных устройств в ближайшее время вряд ли возможно.

Второе направление улучшения чувствительности и помехоустойчивости связано с разработкой новых принципов приема сигналов на фоне помех. Основы теории оптимальных методов приема были заложены в фундаментальной работе академика В.А. Котельникова « Теория потенциальной помехоустойчивости приема при флуктуационных помехах». На базе этой работы в дальнейшем сформировалось мощное направление статистических методов приема сигналов на фоне шумов. Значительный вклад в развитие статистических методов приема сигналов внесли как зарубежные (Вудворд Ф.М., Миддлтон Д., Давенпорт В.Б., Слепян Д., Хелстром К.), так и отечественные ученые. Среди отечественных ученых, внесших значительный вклад в развитие теории оптимальных методов приема сигналов на фоне шумов, следует отметить Большакова И.А., Вайнштейна Л.А., Зубакова В.Д., Гуткина JI.C., Левина Б.Р., Лезина Ю.С., Надеева А.Ф., Репина В.Г., Стратоновича Р.Л.,

Сифорова В.И., Сосулина Ю.Г., Сафиуллина Н.З., Тартаковского Г.П., Тихонова В.И., Фальковича С.Е., Харкевича А.А., Чабдарова Ш.М., Ширмана Я.Д. и других. Теория помехоустойчивости в настоящее время разработана достаточно полно. Если первые работы в этой области базировались на методах линейной фильтрации смеси сигнала и шума, то последующее успехи связаны с интенсивным развитием методов нелинейной фильтрации смеси сигнал и шума. Большой интерес к теории нелинейной фильтрации объясняется в первую очередь тем, что эта теория находит свое применение в тех практически важных случаях, когда не требуется предположение о нормальном характере сигнала и шума.

Нелинейные методы обработки при приеме слабых сигналов всегда привлекали внимание большого числа исследователей. Таким образом, теория оптимальной нелинейной фильтрации хорошо разработана в работах P.JL Стратоновича, В.И. Тихонова, Ю.Г. Сосулина и др. для практически важных случаев. Дальнейшее развитие теории нелинейной фильтрации нашло свое отражение в работах Репина В.Г. и Большакова И.А., Сосулина Ю.Г. .

Существует несколько подходов к нелинейной оптимальной фильтрации. Можно заранее ограничится некоторым классом нелинейных преобразований и искать преобразование, наилучшее в этом классе. При этом получается трудно решаемые уравнения и остается неясным, насколько оптимальное преобразование в данном классе близко к преобразованию, которое находится без указанных ограничений. При других подходах не вводится ограничение на класс преобразования, но используются марковские свойства рассматриваемых процессов или условия высокой апостериорной точности, позволяющей применять гауссову аппроксимацию многомерного апостериорного распределения и (на определенном этапе) линейные методы. При этом результирующее оптимальное преобразование оказывается состоящим из последовательности нелинейного и линейного преобразования.

Другие эффективные методы отыскания оптимальных преобразований основаны на применении теории условных марковских процессов, разработанной P.JI. Стратоновичем для решения задач нелинейной фильтрации

В частности разработанная им теория охватывает тот простой, но практически важный случай, когда принятое колебание e(t) является суммой сигнала и белого шума, а сигнал и его параметры представляют собой марковские случайные процессы. Подробный вывод уравнений нелинейной фильтрации применительно к этому случаю приводится и в работе В.И.Тихонова.

Практическая реализация, как указывают многие авторы приведенных работ по нелинейной фильтрации, представляют значительные трудности и поэтому эти методы не нашли широкого применения на практике.

Однако на практике получили распространения ряд удачных, но более простых в реализации устройств, дающие близкие результаты по улучшению помехоустойчивости, вытекающие из теории нелинейной фильтрации. Среди этих устройств в первую очередь следует отметить схему ШОУ (широкая полоса- ограничитель амплитуд - узкополосный фильтр) и схемы с применением подавителя Лэмба. Указанные устройств просты в реализации и весьма эффективны при выделении радиосигналов на фоне импульсных помех.

Существующая теория оптимальных методов приема узкополосных сигналов удовлетворительно работает при больших отношениях сигнала к шуму. Обычно отношение сигнала к шуму, которое необходимо обеспечить на выходе системы, соответствует величине более 10. При этом пороговые значения сигналов определяются относительно уровня собственных шумов приемного устройства. Наличие других видов помех приводит к необходимости увеличения интенсивности сигнала на входе системы за счет увеличения мощности передатчика. Работа в этом режиме характеризуется реальной чувствительностью приемного устройства с учетом уровня помех. Реальная чувствительность ниже пороговой чувствительности приемного устройства, определяемой лишь уровнем его собственных шумов. В настоящее время основным способом повышения пороговой чувствительности является уменьшение собственных шумов системы за счет применения малошумящих активных элементов, малошумящих способов усиления и глубокого охлаждения первых каскадов усиления приемных устройств.

В 1958 году была опубликована теорема Д.Слепяна. Согласно этой теоремы при наличии различий в спектрах шума и смеси сигнала и шума имеется возможность повысить помехоустойчивость приемных устройств при обнаружении сигнала на фоне помехи. Следует отметить, что до сих пор не нашли должного отражения в научной печати возможности повышения чувствительности и помехоустойчивости, связанная с реализацией положений теоремы Слепяна. Вопрос о повышении пороговой чувствительности за счет обработки смеси сигнала и шума с использованием основных положений указанной теоремы остается неизученным. В известной нам литературе не приводятся какие-либо алгоритмы обработки смеси сигнала и шума с целью повышения пороговой чувствительности, базирующиеся на теореме Слепяна. Предпосылкой того, что указанные алгоритмы обработки смеси сигнала и шума существуют, являются исследования помехоустойчивости органов, обеспечивающих связь живых существ с окружающим их миром, проведенные радиоспециалистами. В работе М. Гаазе-Раппопорта «Автоматы и живые организмы» указывается, что биологические системы обладают помехоустойчивостью в 10-100 раз превышающую помехоустойчивость созданных человеком радиотехнических систем. Известно, что при приеме информации телеграфном режиме с помощью азбуки Морзе радиотелеграфист способен принимать сигналы, когда мощность сигнала в 16 раз меньше мощности шумов. Таким образом, важной научно-технической проблемой является поиск методов и алгоритмов обработки смеси сигнала и шума существенно повышающих чувствительность и помехоустойчивость приемных устройств телекоммуникационных, радиотехнических и оптико-электронных систем.

Поэтому особый интерес представляют работы, направленные на поиск новых физических явлений, новых способов построения приемных устройств с целью увеличения их чувствительности и помехоустойчивости.

Таким образом, является актуальным поиск методов и алгоритмов обработки шума и смеси сигнала и шума с целью обеспечения более высокой помехоустойчивости приемных устройств.

Цель и основные задачи диссертационного исследования:

Целью диссертационной работы является поиск и исследование новых методов обработки сигналов для повышения чувствительности и помехоустойчивости приемных устройств телекоммуникационных, радиотехнических и оптоэлектронных систем с гетеродинным приемом сигналов.

Для достижения поставленной цели решались задачи:

1. Анализ существующих подходов к повышению помехоустойчивости и чувствительности приемных устройств телекоммуникационных, радиотехнических и оптико-электронных систем и поиск новых концепций построения алгоритмов обработки смеси сигнала и шума.

2. Выявление информативных признаков различения смеси сигнала и шума и только шума на выходе узкополосного фильтра.

3. Разработка методов построения и алгоритмов работы устройств, обеспечивающих повышение помехоустойчивости при обработке смеси сигнала и шума на выходе квазиоптимального узкополосного фильтра.

4. Влияние технических нестабильностей на условия работы и выходные характеристики устройства обработки смеси сигнала и шума на выходе узкополосного фильтра.

5. Поиск основных методов преобразования смеси сигнала и шума до квазиоптимальной линейной фильтрации с целью обеспечения повышения помехоустойчивости приемного устройства.

6. Исследование возможных схем построения приемных устройств для реализации методов преобразования смеси сигнала и шума на входе квазиоптимального линейного фильтра.

7. Исследование возможности реализации двухканальных систем с изменением коэффициента взаимной корреляции при подачи на их вход смеси сигнала и шума и оценка работоспособности таких систем для повышения их помехоустойчивости.

8. Разработка и внедрение технических средств для повышения помехоустойчивости приемных устройств различного назначения.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обеспечиваются:

- математической строгостью, которой придерживается автор при получении аналитических решений и разработке алгоритмов численного моделирования, непротиворечивостью полученных результатов и выводов, их согласованием с существующими положениями общепринятой теории;

- Использованием математических моделей, адекватно отображающих преобразование сигнала в тракте радиоприемного устройства, и результатами тестирования алгоритмов, которые хорошо согласуются в частных случаях с экспериментальными данными полученными другими исследователями;

- Экспериментальным подтверждением результатов теоретических исследований и использованием полученных данных в практических разработках.

Научная новизна работы:

1. Показано, что для повышения помехоустойчивости приемных устройств необходимо применить амплитудно-фазовое преобразование смеси сигнала и шума на выходе квазиоптимального линейного фильтра и амплитудно-частотное преобразование смеси сигнала и шума на входе квазиоптимального линейного фильтра.

2. Впервые установлено, что узкополосные шумы на выходе узкополосного линейного фильтра по своей структуре соответствуют амплитудно-модулированному сигналу с подавленной несущей. А смесь гармонического сигнала и шума при больших отношениях сигнала к шуму имеет структуру амплитудно-модулированного колебания. Таким образом, шум и смесь сигнала и шума на выходе узкополосного фильтра имеют различия по структуре сигналов. Показана возможность использования структурных различий шума и смеси сигнала и шума для повышения помехоустойчивости приемных устройств.

3. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований показано, что при достижении огибающей узкополосного шума нулевого значения фаза высокочастотного заполнения всегда изменяется на п . При изменении фазы высокочастотного заполнения в момент достижения огибающей узкополосного шума нулевого значения на и структура узкополосного шума соответствует структуре амплитудно-модулированного колебания. Так как огибающая узкополосного шума при этом не изменяется, то это приводит к расширению спектра выходного сигнала. Изменение спектров узкополосных шумов при коммутации фазы в момент прохождения огибающей через нуль наблюдалось для всех типов узкополосных фильтров.

4. Результаты математического моделирования процессов в узкополосных системах с переключателем фазы высокочастотного заполнения на к при достижении огибающей нулевого значения.

5. Предложен метод повышения помехоустойчивости приемного устройства и метод измерения отношения сигнал/шум в области малых отношений сигнал к шуму (менее 3) за счет изменения структуры смеси сигнал и шума и за счет использования переключателя фазы к.

6. Исследованы вопросы влияния технических нестабильностей на работу системы с коммутатором фазы. Показано, что указанные алгоритмы и устройства могут быть реализованы на современной элементной базе.

7. Показано, что для повышения помехоустойчивости приемных устройств необходимо перед узкополосным квазиоптимальным фильтром применить амплитудно-частотный преобразователь шума и смеси сигнала и шума. В качестве амплитудно-частотного преобразователя целесообразно использовать нелинейный контур с емкостью р-п-перехода или перестраиваемый колебательный контур с обратной связью по амплитуде выходного сигнала.

8. Проведены теоретические исследования прохождения шума через нелинейный контур с емкостью р-п-перехода и амплитудно-частотный преобразователь на базе колебательного контура, охваченного обратной связью по амплитуде выходного сигнала. Показано, что дисперсия шумов на выходе нелинейного контура и амплитудно-частотного преобразователя с цепью обратной связи определяется интенсивностью шумов на входе и избирательными свойствами контуров, на базе которых осуществляется амплитудно-частотное преобразование смеси сигнала и шума. Дисперсии шумов на выходе рассмотренных преобразователей равны дисперсии шумов на выходе линейного контура с такими же избирательными свойствами. Распределение амплитуд на их выходе подчиняется нормальному закону. Спектр выходного сигнала указанных выше устройств, при воздействии широкополосных шумов за счет обратной связи по амплитуде выходного сигнала, несимметричен. Увеличение интенсивности шумов приводит к расширению выходного спектра.

9. На базе теоретических исследований прохождения смеси широкополосного шума и гармонического сигнала через амплитудно-частотный преобразователь показано, что средние частоты спектров процессов на выходе при воздействии на вход только широкополосного шума и смеси сигнала и широкополосного шума не совпадают. Различие в средних частотах спектров увеличивается с ростом величины сигнала. Указанные свойства могут быть использованы при создании систем с повышенной помехоустойчивостью.

10. Исследованы взаимнокорреляционные связи выходных процессов амплитудно-частотных преобразователей с различной фазировкой сигналов в цепи обратной связи. Показано, что если оба амплитудно-частотных преобразователя настроены на частоту сигнала, то при отсутствии сигнала коэффициент взаимной корреляции шумов на выходе амплитудно-частотных преобразователей меньше единицы и зависит от величины сигнала. При отношении сигнал/шум больше 2 коэффициент взаимной корреляции шумов на выходе амплитудно-частотных преобразователей близок к нулю. На базе этих исследований разработана двухканальная приемная система, позволившая повысить помехоустойчивость приемного устройства в 2 раза по сравнению с линейным квазиоптимальным приемником.

Практическая значимость диссертационной работы определяется:

1. Предложенными алгоритмами обработки смеси сигнала и шума на базе амплитудно-фазового и амплитудно-частотного преобразований с целью повышения помехоустойчивости приемных систем и новыми устройствами, реализующие указанные алгоритмы обработки смеси сигнала и шума.

2. Результатами исследований влияния технических нестабильностей на работу устройств с переключателем фазы и полученными рекомендациями по технической реализации устройств с амплитудно-фазовым преобразованием смеси сигнала и шума.

3. Предложенным методом измерения малых отношений сигнал/шум и разработка на его базе измерительной аппаратуры для измерения малых отношений сигнала к шуму.

4. Предложенным методом повышения помехоустойчивости приемных устройств, состоящих из двух параллельно включенных амплитудно-частотных преобразователей на баз колебательных контуров с различными фазировками сигналов управления в цепи обратной связи.

5. Разработкой и внедрением на практике новых устройств и систем с высокой помехоустойчивостью на базе амплитудно-фазового и амплитудно-частотного преобразования смеси сигнала и шума.

Реализация и внедрение результатов исследований.

Результаты работы по повышению помехоустойчивости приемных устройств различного назначения внедрены и использовались при выполнении хоздоговорных и бюджетных НИР в ФГУП НПО ГИПО, ФГУП КАПО им. С.П. Горбунова, ФГУП ФНПЦ «Радиоэлектроника» имени В.И.Шимко, ЗАО «Радиоприбор», ЦКБ «Фотон». Научно-технические результаты работы использовались при выполнении НИР по 3-м научно-техническим программам по направлению инновационное сотрудничество Минобразования РФ и Минобороны РФ (2001-2002 годы - НТП «Повышение пропускной способности радиотехнических и оптоэлектронных устройств за счет амплитудно-фазового преобразования сигнала» (шифр 05.01.051), 2003 г.- НТП «Модернизация танкового тренажерного комплекса 2x29 для обучения стрельбе в условиях малобазовых огневых городков» (шифр 09.01.003), 2004 г - НТП « Лазерный имитатор стрельбы противотанковыми ракетами с элементами искусственного интеллекта» (шифр 02.01.071).

Материалы диссертационной работы практически используются в учебном процессе кафедры Радиоэлектронных и квантовых устройств КГТУ имени А.Н.Туполева при подготовке бакалавров, инженеров и магистров по специальностям 2007 и 2015 направления «Радиотехника».

Личный вклад

Материалы диссертации являются обобщением работ автора по данному направлению, выполненных в период с 1993 по 2004 г., и отражают его личный вклад в решаемую проблему. В целом он состоял в постановке рассмотренных задач, разработке методов исследования, алгоритмов численного моделирования и интерпретации полученных результатов. На всех этапах работы автор являлся ответственным исполнителем НИР. В опубликованных работах с соавторами, включенных в диссертацию, автор принимал непосредственное участие в постановке задач, разработке методов исследования, теоретических моделей и методов анализа, разработке алгоритмов и математических имитационных моделей, в проведении теоретических расчетов и экспериментов, проводил анализ результатов и их обобщение.

Апробация работы

Основные материалы диссертации докладывались на XII Межреспубликанском симпозиуме по распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах (Томск, 1993г.), Научно-технической конференции по итогам работы за 1992-1993гг (Казань, 1994г.), I Межреспубликанском Симпозиуме «Оптика атмосферы и океана» (Томск, 1994г.), III Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1994г.), II

Республиканская научная конференция молодых ученых и специалистов (Казань, 1996г.), IV Симпозиуме оптики атмосферы и океана (Томск, 1997г.), Научно-методическая конференция Артиллерийского училища (Казань, 1999г.), VII Международный симпозиум оптики атмосферы и океана (Томск, 2000г.), X Международный симпозиум оптики атмосферы и океана (Томск, 2003г.), 58-й Научной сессии посвященной Дню радио (Москва, 2003г.), XVI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции (Казань, 2004г.), а также на ряде региональных, межведомственных, местных совещаниях, и специализированных семинарах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Возможность повышения помехоустойчивости приемных устройств за счет использования амплитудно-фазовое преобразование смеси сигнала и шума на выходе квазиоптимального линейного фильтра и амплитудно-частотное преобразование смеси сигнала и шума на входе квазиоптимального линейного фильтра. Результаты исследований структуры узкополосных шумов и ее изменение при воздействии гармонического сигнала с различной амплитудой. Шумы на выходе узкополосного линейного фильтра по своей структуре соответствуют амплитудно-модулированному сигналу с подавленной несущей. А смесь гармонического сигнала и шума при больших отношениях сигнала к шуму имеет структуру амплитудно-модулированного колебания. Таким образом, шум и смесь сигнала и шума на выходе узкополосного фильтра имеют различия по структуре сигналов. Показана возможность использования структурных различий шума и смеси сигнала и шума для повышения помехоустойчивости приемных устройств.

2. Результаты математического моделирования процессов в узкополосных системах с переключателем фазы высокочастотного заполнения на 71 при достижении огибающей нулевого значения

3. Показано, что при достижении огибающей узкополосного шума нулевого значения фаза высокочастотного заполнения всегда изменяется на тт . При изменении фазы высокочастотного заполнения в момент достижения огибающей узкополосного шума нулевого значения на 71 структура узкополосного шума изменяется и соответствует структуре амплитудно-модулированного колебания. Так как огибающая узкополосного шума при этом не изменяется, то это приводит к расширению спектра выходного сигнала.

4. Метод повышения помехоустойчивости приемного устройства и метод измерения отношения сигнал/шум в области малых отношений сигнал к шуму (менее 3) за счет изменения структуры смеси сигнал и шума.

5. Результаты исследований влияния технических нестабильностей на работу системы с коммутатором фазы. Подтверждена возможность технической реализации предложенных устройств с переключателем фазы на современной элементной базе.

6. Возможность повышения помехоустойчивости приемных устройств за счет применения амплитудно-частотного преобразователь шума и смеси сигнала и шума, установленного перед узкополосным фильтром. В качестве амплитудно-частотного преобразователя целесообразно использовать нелинейный контур с емкостью р-п-перехода или перестраиваемый колебательный контур с обратной связью по амплитуде выходного сигнала.

7. Результаты исследования прохождения широкополосного нормального шума через амплитудно-частотный преобразователь на базе колебательного контура, охваченного обратной связью по амплитуде выходного сигнала. Показано, что дисперсия шумов на выходе амплитудно-частотного преобразователя определяется интенсивностью шумов на входе и избирательными свойствами контуров, на базе которых осуществляется амплитудно-частотное преобразование смеси сигнала и шума. Дисперсия шумов на выходе рассмотренного амплитудно-частотного преобразователя равна дисперсии шумов на выходе линейного контура с такими же избирательными свойствами. Распределение амплитуд на их выходе подчиняется нормальному закону. Спектр выходного сигнала указанных выше устройств за счет обратной связи по амплитуде выходного сигнала несимметричен. Увеличение интенсивности шумов приводит к расширению выходного спектра.

8. Результаты исследования прохождения смеси шума и гармонического сигнала через амплитудно-частотный преобразователь на базе колебательного контура, охваченного обратной связью по амплитуде сигнала, показали, что средние частоты спектров сигналов на выходе указанных устройств при воздействии на входе только широкополосного шума и смеси сигнала и широкополосного шума не совпадают. Различие в средних частотах спектров увеличивается с ростом величины сигнала. Указанные свойства могут быть использованы при создании систем с повышенной помехоустойчивостью.

9. Результаты исследования взаимно-корреляционных связей выходных процессов амплитудно-частотных преобразователей с различной фазировкой сигналов в цепи обратной связи. Показано, что если оба амплитудно-частотных преобразователя настроены на частоту сигнала, то при отсутствии сигнала коэффициент взаимной корреляции шумов на выходе амплитудно-частотных преобразователей меньше единицы и зависит от интенсивности шумов. При отношении сигнал/шум больше 2 коэффициент взаимной корреляции шумов на выходе амплитудно-частотных преобразователей при отсутствии сигнала близок к нулю. На базе этих исследований разработана двухканальная приемная система, позволившая повысить помехоустойчивость приемного устройства в 2 раза по сравнению с линейным квазиоптимальным приемником.

10. Разработка и результаты внедрения технических средств для повышения помехоустойчивости приемных устройств различного назначения на базе амплитудно-фазового и амплитудно-частотного преобразования смеси сигнала и шума.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Основная часть изложена на -198 страниц текста и содержит 62 рисунка. Приложение содержит 4 таблицы. Список литературы включает в себя 157 наименования.

Заключение диссертации по теме «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», Ильин, Александр Германович

выводы

На базе проведенных в данной главе исследований можно сделать следующие выводы:

1. Применение узкополосных фильтров на выходе узкополосной системы с переключателем фазы позволяет увеличить отношение сигнал/шум от 1,33 до 1,9 в зависимости от типа применяемых фильтров.

2. Введение дополнительного канала в узкополосную систему с переключателем фазы приводит к резкому уменьшению вероятности ложной тревоги.

3. Предложено устройство позволяющее обеспечить измерение и обнаружение сигналов при малых отношениях сигнал/шум.

4. Вышеуказанные свойства позволяют использовать нелинейные эффекты в двухканальных приемных системах. При этом величина выигрыша по сравнению с одноканальным устройством составляет 2.3 раза.

5. Результаты исследований использованы при создании ряда систем, среди которых, в первую очередь, следует отметить лидарные комплексы гетеродинным приемом оптических сигналов, модернизированный тренажерный комплекс 2x29 и телевизионную систему контроля герметичности топливных баков самолетов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Показано, что для повышения помехоустойчивости приемных устройств необходимо применить амплитудно-фазовое преобразование смеси сигнала и шума на выходе квазиоптимального линейного фильтра и амплитудно-частотное преобразование смеси сигнала и шума на входе квазиоптимального линейного фильтра.

2. Впервые установлено, что узкополосные шумы на выходе узкополосного линейного фильтра по своей структуре соответствуют амплитудно-модулированному сигналу с подавленной несущей. А смесь гармонического сигнала и шума при больших отношениях сигнала к шуму имеет структуру амплитудно-модулированного колебания. Таким образом, шум и смесь сигнала и шума на выходе узкополосного фильтра имеют различия по структуре сигналов. Показана возможность использования структурных различий шума и смеси сигнала и шума для повышения помехоустойчивости приемных устройств.

3. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований показано, что при достижении огибающей узкополосного шума нулевого значения фаза высокочастотного заполнения всегда изменяется на п . При изменении фазы высокочастотного заполнения в момент достижения огибающей узкополосного шума нулевого значения на п структура узкополосного шума соответствует структуре амплитудно-модулированного колебания. Так как огибающая узкополосного шума при этом не изменяется, то это приводит к расширению спектра выходного сигнала. Изменение спектров узкополосных шумов при коммутации фазы в момент прохождения огибающей через нуль наблюдалось для всех типов узкополосных фильтров.

4. Предложен метод повышения помехоустойчивости приемного устройства и метод измерения отношения сигнал/шум в области малых отношений сигнал к шуму (менее 3) за счет изменения структуры смеси сигнал и шума за счет использования переключателя фазы п.

5. Исследованы вопросы влияния технических нестабильностей на работу системы с коммутатором фазы. Показано, что начальная фаза гармонического сигнала не влияет на спектр узкополосного шума на выходе переключателя фазы при реализации узкополосного процесса большой длительности. При малой длительности реализации узкополосного шума разность фаз между действующей фазой высокочастотной составляющей узкополосного шума и фазой гармонического сигнала существенно влияет на изменение формы спектра сигнала на выходе переключателя фазы.

6. Показано, что для повышения помехоустойчивости приемных устройств необходимо перед узкополосным квазиоптимальным фильтром применить амплитудно-частотный преобразователь шума и смеси сигнала и шума. В качестве амплитудно-частотного преобразователя целесообразно использовать нелинейный контур с емкостью р-п-перехода или перестраиваемый колебательный контур с обратной связью по амплитуде выходного сигнала.

7. Проведены теоретические исследования прохождения шума через нелинейный контур с емкостью р-п-перехода и амплитудно-частотный преобразователь на базе колебательного контура, охваченного обратной связью по амплитуде выходного сигнала. Показано, что дисперсия шумов на выходе нелинейного контура и амплитудно-частотного преобразователя с цепью обратной связи определяется интенсивностью шумов на входе и избирательными свойствами контуров, на базе которых осуществляется амплитудно-частотное преобразование смеси сигнала и шума. Дисперсии шумов на выходе рассмотренных преобразователей равны дисперсии шумов на выходе линейного контура с такими же избирательными свойствами. Распределение амплитуд на их выходе подчиняется нормальному закону. Спектр выходного сигнала указанных выше устройств при воздействии широкополосных шумов за счет обратной связи по амплитуде выходного сигнала несимметричен. Увеличение интенсивности шумов приводит к расширению выходного спектра.

8. Теоретические исследования прохождения смеси шумов и гармонического сигнала через нелинейный контур емкостью р-п-перехода и амплитудно-частотный преобразователь на базе колебательного контура, охваченного обратной связью по амплитуде сигнала показали, что резонансные частоты спектров сигналов на выходе указанных устройств при воздействии на входе широкополосного шума и смеси сигнала и широкополосного шума не совпадают. Различие в резонансных частотах спектров увеличивается с ростом величины сигнала. Указанные свойства могут быть использованы при создании систем с повышенной помехоустойчивостью.

9. Исследованы взаимно-корреляционные связи выходных процессов амплитудно-частотных преобразователей с различной фазировкой сигналов в цепи обратной связи. Показано, что если оба амплитудно-частотных преобразователя настроены на частоту сигнала, то при отсутствии сигнала коэффициент взаимной корреляции шумов на выходе амплитудно-частотных преобразователей меньше единицы и зависит от величины сигнала. При отношении сигнал/шум больше 2 коэффициент взаимной корреляции шумов на выходе амплитудно-частотных преобразователей близок к нулю. На базе этих исследований разработана двухканальная приемная система, позволившая повысить помехоустойчивость приемного устройства в 2 раза по сравнению с линейным квазиоптимальным приемником.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Ильин, Александр Германович, 2005 год

1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. — М: Советское радио, 1966. — 431 с.

2. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. — М.: Советское радио, 1966. —677 с.

3. Чистяков Н.И., Сидоров М.В., Мельников B.C. Радиоприемные устройства. — М.: Гос. изд. лит-ры по вопросам связи и радио, 1959. — 895 с.

4. Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. — М.: Советское радио, 1971. — 328 с.

5. Бусленко Н.П., Шрейдер Ю.А. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) и его реализация в цифровых машинах. — М.: Физматгиз, 1961.

6. Голенко Д.И. Моделирование и статистический анализ псевдослучайных чисел на электронных вычислительных машинах. — М.: Наука, 1965.

7. Куликовский А.А. Линейные каскады радиоприемников. — М.; Л.: Гос. энерг. изд-во, 1958.

8. Буга Н.Н. и др. Радиоприемные устройства. Учебник для вузов / Буга Н.Н., Фалько Л.И., Чистяков Н.И./ Под ред. Н.И.Чистякова. — М.: Радио и связь, 1986. — 320 е., ил.

9. Поляков В. Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. — М.; Патриот, 1990. — 204 е., ил.

10. Новиков B.C. и др. Паскаль: Учебное пособие для сред. спец. учеб. заведений / Новиков B.C., Парфилова Н.И., Пылькин А.Н. — М.: Высш.шк.,1990. — 223; ил. — ( Алгоритмические языки в техникуме).

11. Проектирование радиопередающих устройств: Учеб.пособие для вузов / Шахгильдян В.В., Власов В.А., Козырев В.В. и др. / Под ред. В.В.Шахгильдяна. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.; Радио и связь, 1993. — 512 е., ил.

12. Хершель Р. Турбо Паскаль — 2-е изд., перераб. — Вологда: МП «МИК», 1991. — 342 с. при участии МП ТПО «Квадрат», Москва.

13. Колемаев В. А. и др. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для экон. спец. вузов / Колемаев В.А., Староверов О.В., Турундаевский А.В. / Под ред. В.А.Колемаева. — М.: Высш. шк., 1991. — 400 е., ил.

14. Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. — М.: Госэнергоиздат, 1956.

15. Вудворд Ф.М., Девис И. Принцип обратной вероятности в теории передачи сигналов. // Теория передачи электрических сигналов при наличие помех / Под ред. Н.А.Железнова. — М.: Ин. лит-ра, 1953.

16. Теория передачи электрических сигналов при наличии помех. // Под ред. Н.А.Железнова. — М.: Ин. лит-ра, 1953.

17. Прием сигналов при наличии шума // Под ред. Гуткина А.С. — М.: Ин. лит-ра, 1960.

18. Колмогоров JT.H. Интерполирование и экстраполирование стационарных случайных последовательностей. // Изд-во АН СССР, Серия математика. — Т. 5, № 1, 1941.

19. Wiener N. Extrapolation, interpolation and smoothing of stationary time series, Wiley John. — New-York, 1949.

20. Zaden L., Ragazzini J. An extensions of Wieners theory of predictions. // J. off Appl. Phys. — 1950 —V.21,№7.

21. Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматизированного управления. — М.: Физматгиз, 1960.

22. Яглом A.M. Введение в теорию стационарных функций //УМН. — 1952. — Вып.5 (51).

23. Вудворд Ф.М. Теория вероятностей и теория информации к применению в радиолокации. / Пер. с анг. — М.: Советское радио, 1955.

24. North D. Analysis of factors which determine signal-to-noise discrimination inpulsed carrier systems. — Rep. PTR-6c. RCA, 1943.

25. DworkB.M. //Proc.JRE. — 1950. —V. 38. —P.771.

26. Гуткин JI.C. Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуационных помехах. — М.; Д.: Госэнергоиздат, 1961.

27. WaldA. Sequent ional analysis. — New-York, 1949.

28. WaldA. Decision functions. — Wiley John, New-York, 1950.

29. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи / Под ред. Б.Р.Левина. — М.: Советское радио, 1962. — T.II, 4.IV.

30. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1982. — 624 с.

31. Рытое С.М. Введение в статистическую радиофизику. — М.: Наука, 1966.

32. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. — М.: Советское радио, 1966. —Кн. первая.

33. Slepian D. Some comment on the Detection of Gaussian Signals in Gaussian Noise //JRE Transactions on Information Theory.— 1958.—№2.—P.65—68.

34. Вайтитейн В.А., Зубаков В.Д. Выделение сигналов на фоне случайных помех. — М.: Советское радио, 1960.

35. Rice S.O. Statistical properties of a sine wave plus ran don noise // BSTJ —1948. —№ i.

36. Радиоприемные устройства / Гуткин JI.C., Лебедев В.Л., Сифоров В.И. / Под ред. СифороваВ.И. — М.: Госэнергоиздат.,1961. — Ч. 1.

37. Гуткин Л.С. Преобразование сверхвысоких частот и детектирование. — М.: Госэнергоиздат, 1953. —415 с.

38. Палшков В.В. Радиоприемные устройства: Учебное пособие. — М.: Радио и связь, 1984. — 392 е., ил.

39. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов / Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. / Под ред. Н.И.Чистякова. — М.: Радио и связь, 1986. — 320 е., ил.

40. Тихонов В.И. Выбросы случайных процессов. — М.: Наука, Глав. ред. физ.-мат. лит-ры, 1970. — 392 с.

41. Захаров С.К, Корадо В.А. Обнаружение гармонического сигнала на фоне стационарной гауссовской помехи с неизвестными параметрами по критерию максимального правдоподобия. // Радиотехника и электроника. — 1985. — Вып. 3. — С. 504—512.

42. Корадо В. А. Обнаружение сосредоточенного в пространстве случайного сигнала с неизвестной корреляционной матрицей на фоне помехи с неизвестной корреляционной матрицей // Радиотехника и электроника. — 1985. — Вып. 6. — С. 1112—1119.

43. Фалько А.И., Сединин В.И., Чухров А.С., Костюкович А.Е. Помехоустойчивость некогерентного разнесенного приема в каналах с сосредоточенными помехами // Радиотехника и электроника. — 1985. — Вып. 6. — С. 1119—1126.

44. Шинаков Ю.С. Совместное обнаружение и разрешение неизвестного числа сигналов // Радиотехника и электроника. — 1985. — Вып. 6. — С. 1126— 1131.

45. Рубцов В.Д., Зайцев А.Н. Определение вероятностных характеристик помехи и ее смеси с узкополосным сигналом по экспериментальным данным // Радиотехника и электроника. — 1985. — Вып. 9. — С. 1742—1748.

46. Уланов А.Е. О нелинейных методах обработки слабых радиосигналов на фоне стационарных негауссовских помех // Радиотехника и электроника. — 1985. — Вып. 12. — С. 2346—2353.

47. Блатов В.В. Распределение вероятностей мгновенной частоты суммы сигнала и узкополосного шума // Радиотехника. — 1986. — № 2. — С. 51—55.

48. Голубев В.Н., Зимогляд В.Г. Оценка помехозащищенности главного тракта радиоприемника на основе использования функции распределения вероятностей уровней одиночных помех // Радиотехника — 1986. ■— № 10. — С. 2205—2208.

49. Горев П.В., Колданов А.П. Обнаружение детерминированного сигнала при кусочно-стационарных помехах // Радиотехника. — 1986. — № 3. — С. 22— 25.

50. Тузлуков В.П. Обнаружение детерминированного сигнала на фоне помех // Радиотехника. — 1986. — № 9. — С. 57—60.

51. Данилов В.А. Вероятностные характеристики суммы произвольного числа случайно модулированных колебаний и коррелированного гауссовского шума // Радиотехника. — 1991. — № 1. — С. 42—45.

52. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф. Плотность вероятности процесса на выходе фильтра сложного сигнала при действии узкополосных помех // Радиотехника. — 1991. — № 7. — С. 49—51.

53. Блатов В.В. Измерение отношения сигнал/шум по плотности вероятности мгновенной частоты // Радиотехника и электроника. — 1987. — Вып. 2. — С. 444—446.

54. Дмитриенко А.Н., Шустов Э.И. Обнаружение сложного сигнала на фоне помехи с неизвестной интенсивностью // Радиотехника и электроника. — 1988. — Вып. 4. — С. 734—738.

55. Рубцев В.Д., Кощее A.JI. О распределение огибающей смеси сигнала и помехи // Радиотехника и электроника. — 1988. — Вып. 5. — С. 1081—1084.

56. Грознецкий Б.Н., Штейнберг A.JI. Двухмерная плотность вероятности произвольной фазы узкополосного стационарного нормального шума // Радиотехника и электроника. — 1988. — Вып. 10. — С.2205—2208.

57. Кошевой В.М. Обнаружение сигналов в условиях помех с пространственной неоднородностью // Радиотехника и электроника. — 1988. — Вып. 4. —С. 868—871.

58. Дергачев Ю.А., Тузов Г.И. Нелинейное преобразование суммы сигналов и гауссовского шума // Радиотехника и электроника. — 1989. — Вып. 7. — С. 1391—1397.

59. Копцев А.А., Рубцов В Д. О распределение фазы смеси сигнала и помехи // Радиотехника и электроника. — 1989. — Вып. 8. — С. 1774—1776.

60. Макаров С.Б., Цикин И.А. Энергетические спектры случайных последовательностей сигналов с плавным изменением огибающей и фазы // Радиотехника и электроника. — 1990. — Вып. 4. — С. 793—800.

61. Вощенко B.C., Никитин Я.Ю., Филимонов Р.П. Последетекторное обнаружение слабых сигналов в негауссовских шумах фазовым методом // Радиотехника и электроника. — 1990. — Вып. 10. — С. 2072—2080.

62. Данилов Н.Д., Шинаков Ю.С. Асимптотические свойства системы квазиподобных оценок в задачах одновременного различения сигналов и оценкиих параметров на фоне помех // Радиотехника и электроника. — 1990. — Вып. 12. —С. 2548—2553.

63. Грознецкий Б.Н., Штейнберг А.Л., Куликовский К.А. Математическое ожидание модуля производной фазы суммы модулированного сигнала и гауссовского шума // Радиотехника и электроника. — 1990. — Вып. 12. — С. 2633—2637.1

64. Башин Г.М. Многоальтернативное некогерентное обнаружение случайного сигнала на фоне гауссовской помехи с неизвестными характеристиками нестационарности // Радиотехника и электроника. — 1991. — Вып. 2. —С. 315—319.

65. Добряк Д.С., Вершинин Е.А. Прием известного сигнала на фоне атмосферных радиопомех // Радиотехника и электроника. — 1991. — Вып. 4. — С. 722—730.

66. Судаков Ю.А. Формы минимального алгоритма быстрого преобразования Фурье // Радиотехника и электроника. — 1991. —- Вып. 1. — С. 117—126.

67. Данилов В.А. Вероятностное моделирование стационарных случайных процессов с применением квазидетерминированного гармонического колебания // Радиотехника и электроника. — 1991. — Вып. 1. — С. 270—278.

68. Атаянц Б.А., Езорский В.В. Влияние шумов на эффективность распознавания случайных сигналов, описываемых бета-распределением // Радиотехника и электроника. — 1986. — Вып. 4. — С. 826—829.

69. Добряк Д.С., Петрова Л.Г. Статистические свойства спектральной плотности атмосферных радиопомех // Радиотехника и электроника. — 1986. — Вып. 6. —С. 1174—1177.

70. Дмитриенко А.Н. Обнаружение сигналов на фоне помех в условиях частичной априорной неопределенности // Радиотехника и электроника. — 1986. —Вып. 8. —С.1541—1547.

71. Анисимова JI.H., Колданов А.П. Тесты равномерности для обнаружения гармонического сигнала // Радиотехника и электроника. — 1986. — Вып. 12. — С. 2412—2421.

72. Польский Ю.Е., Ильин А.Г. Структура узкополосных шумов в оптических системах с гетеродинным приемом // Тезисы докладов 12 межреспубликанского симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах. — Томск — 1993. — С.

73. Ильин А.Г. Повышение отношения сигнал/шум в лидарных системах с гетеродинным приемом // Тезисы докладов 12 межреспубликанского симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах. — Томск — 1993. — С.

74. Польский Ю.Е., Ильин А.Г. Способ измерения малых отношений сигнал/шум и устройство его осуществления. Пол. реш. по заявке № 93-02127/ 10(020366).

75. Ильин А.Г. Особенности структуры узкополосных шумов // Научно-техническая конференция по итогам работы за 1992-1993 г.: НИЧ — 50 лет: Тезисы докладов. 4—15 апреля / Казанский государственный технический университет. — Казань, 1994. — С.

76. Ильин А.Г. Способ уменьшения вероятности ложной тревоги и устройство для его осуществления. Пол. реш. по заявке №94040071.

77. Ильин А.Г. Влияние гармонического сигнала на спектр огибающей при приеме сигналов с гетеродинированием // Тезисы докладов 1 Межреспубликанского симпозиума «Оптика атмосферы и океана». — Томск, 1994 —С. 206—207.

78. Ильин А.Г., Польский Ю.Е. Влияние гармонического сигнала на спектр огибающей при приеме сигналов с гетеродинированием // Тезисы докладов 1 Межреспубликанского симпозиума «Оптика атмосферы и океана». — Томск, 1994 —С. 208—209.

79. Илыш А.Г. Применение теоремы Слепяна для повышения помехоустойчивости систем связи // Тезисы докладов третьей Всероссийской научно-технической конференции ФАР-94. — Казань, 1994.

80. Ильин А.Г., Польский Ю.Е. Структура и информационная емкость узкополосных шумов в лидарных системах с гетеродинным приемом // Оптика атмосферы и океана. — Томск , 1995. — Вып. 8, № 5.

81. Абрамян А.С., Казарян P.JT., Мнацаканян Т. А. Повышение помехоустойчивости гомодинного приема оптического сигнала в атмосфере // Радиотехника и электроника. — 1986. — Вып. 12. — С. 2412—2421.

82. Трухачев А.А. Двумерное распределение модуля вектора с гауссовскими компонентами шума // Радиотехника и электроника. — 1988 — Вып. 9 — С. 2001—2009.

83. Дергачев Ю.А., Тузов Г.И. Анализ нелинейных преобразований сигналов и помех при использовании спектрально-временного метода // Радиотехника и электроника. — 1988 — Вып. 7. — С. 1391—1397.

84. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. — 2-е изд., доп.

85. М.: Наука, 1975. — 471с. (Теория вероятности и мат. статистика).

86. Козлов М.Р. Помехоустойчивость разнесенного приема сигналов с ППРЧ в условие сетки гармонических помех // Радиотехника. — 1990. — № 1.1. С.12—16.

87. Антпыпов В.Н., Гуляйкин О.П., Ефимов В.А. Обнаружение узкополосного сигнала на фоне пространственно коррелированной помехи // Радиотехника. — 1990. —№2. —С. 65—68.

88. Башип Г.М. Инвариантное одновыборочное некогерентное обнаружение сигнала на фоне пространственно коррелированной помехи // Радиотехника. — 1990. —№ 11. — С. 45—47.

89. Бочарова И.Е. Помехоустойчивость приема ФМ сигналов в двухлучевом райсовском канале // Радиотехника. — 1990. — № 11. — С. 49— 52.

90. Кабанов В.В. Помехоустойчивость приема дискретных сообщений на фоне атмосферных радиопомех // Радиотехника. — 1990. — № 11. — С. 48—49.

91. Поляков В.А., Толпарев Р.Г. Повышение надежности для одной из процедур обнаружения // Радиотехника. — 1990. — № 1. — С. 57—59.

92. Сендерский В.А. Предельная помехоустойчивость передачи информации от непрерывного источника // Радиотехника. — 1990. — № 7. — С. 49—51.

93. Трухачев А.А. Функция распределения и плотность распределения вероятностей отношения коррелированных райсовских случайных величин // Радиотехника. — 1990. — № 6. — С. 46—48.

94. Чабдаров Ш.М., Феоктистов А.Ю., Надеев А.Ф., Файзулин P.P. Оптимальный прием многопозиционных сигналов при комплексе шумовых и импульсных помех с произвольными флуктуациями // Радиотехника. — 1990. ■— №12. —С. 32—36.

95. Бронников В.Н., Татаринский С.Н. Помехоустойчивость и эффективность передачи дискретных сообщений с помощью комбинированного относительного вида модуляции // Радиотехника. — 1990. — № 4. -— С. 34—38.

96. Искам В.Я. Помехоустойчивость оптимального во флуктуационных шумах некогерентного приема при райсовских замираниях сигнала и сосредоточенной помехи // Радиотехника. — 1988. — № 9. — С. 45—49.

97. Гиршов B.C. Помехоустойчивость когерентного приема многопозиционных сигналов с фазоразностной модуляцией // Радиотехника. — 1988. — № 1. — С. 47—49.

98. Клиот Е.И., Бортников В.В., Ильясов В.Н. Помехоустойчивость квазикогерентного приема в адаптивных радиолиниях с оптимальным маневрированием частотой // Радиотехника. — 1988. — № 12. — С. 43—45.

99. Терлов H.JT. Помехоустойчивость систем передачи дискретной информации. — М.: Связь, 1964.

100. RichardR.H., Gore W.C. A Nonlinear Filter for Non-Gaussian Interference // Trans. IRE. — 1954. — CT—1, № 1.

101. Zadeh L.A. Optimum nonlinear filter // I.Appl. Phys. Vol 24, April, 1953.

102. Nelson M. Blachman. Bond-Pass Nonlinearities // Trans. IEEE. Vol IT-10, № 2, April, 1964.

103. Горбачев А. А. Экспериментальное исследование ограничения импульсных помех с преобразованием спектра и следящим порогом // Радиотехника. — 1967. — Т. 12. —№ 6.

104. Горбачев А. А. Подавление импульсных помех посредством нелинейного преобразования формы их частотного спектра // Радиотехника. — 1958. —Т. 13.—№ 1.

105. Антонов О.Е. Оптимальное обнаружение сигналов в негауссовых помехах. Обнаружение полностью известного сигнала // Радиотехника и электроника. —- 1967 — Т. XII. — № 4.

106. Антонов О.Е. Оптимальное обнаружение сигналов в негауссовых помехах. Обнаружение сигнала с неизвестными амплитудой и фазой // Радиотехника и электроника. — 1967 —■ Т. XII. — № 5.

107. Антонов О.Е., Понкратов B.C. Обнаружение сигналов на фоне помех приемниками с нелинейными четырехполюсниками на входе // Радиотехника и электроника. — 1968 — Т. XIII. — № 6.

108. Большаков И.А., Гуткин JI.C., Левин Б.Р., Стратонович Р.П. Математические основы современной радиоэлектроники // Сов. Радио. —1968. — Вып.2.

109. Первозванский А. А. Случайные процессы в нелинейных автоматических системах // ГИФМЛ, 1962.

110. Казаков И.Е., Доступов Б.Г. Статистическая динамика нелинейных автоматических систем. — М.: Физматгиз, 1962.

111. Пупков К.А. Метод исследования точности существенно нелинейных систем автоматического регулирования // Автоматика и телемеханика. 1957. — T.XVIII — № 11. — С.

112. Доступов Б.Г. Приближенное определение вероятностных характеристик выходных координат нелинейных систем автоматического регулирования // Автоматика и телемеханика. 1957. — T.XVIII — № 11. — С.

113. Вудворд Ф.М., Девис И. Л. Принцип обратной вероятности в теории передачи сигналов / Под ред. Н.А. Железнова. — М.: Ин. лит-ра 1953.

114. Лоссовский В.А. Исследование процессов в цепях с нелинейными реактивностями при детерминированных и случайных воздействиях. Диссертация докт. техн. наук. — Л., 1968.

115. Ильин Г.И., Лоссовский В.А. Сглаживающие свойства нелинейных фильтров, использующих емкость р-п-перехода // Радиотехника и электроника.1967 —Т. XII. —№2.

116. Ильин Г.И., Лоссовский В.А. Экспериментальное исследование выигрыша сигнал/шум RC-фильтра с нелинейной емкостью р-п-перехода // Материалы третьей конференции молодых научных работников г. Казани. — Казань: Таткнигоиздат, 1967.

117. Стратонович Р.Л. Условные марковские процессы и их применение к теории оптимального управления / М.: Изд-во ун-та, 1966.

118. Стратонович Р.Л. Применение теории процессов Маркова для оптимальной фильтрации сигналов // Радиотехника и электроника. — 1968 — Т. XIII. —№6.

119. Тихонов В.И. Нелинейная фильтрация и квазиоптимальный характер фазовой автоподстройки частоты // Изд. АН СССР, Техническая кибернетика.1965. — №2 — С. 88—101.

120. Большаков И.А., Репин В.Г. Вопросы нелинейной фильтрации (случай одного параметра) // Автоматика и телемеханика. 1961. — Т.ХИ — № 4. — С. 446

121. Сосулина Ю.Г. Об оптимальном приеме случайных импульсных сигналов на фоне шумов // Радиотехника и электроника. — 1967 — Т. XII. — № 5.

122. Стратонович Р.Л., Сосулина Ю.Г. Оптимальный прием сигналов на фоне негауссовых помех // Радиотехника и электроника. — 1966 — Т. XI. — № 4.

123. Сосулина Ю.Г. Некоторые вопросы обнаружения и фильтрации сигналов на фоне помех марковского типа. Гауссовы помехи // Радиотехника и электроника. — 1968 — Т. XIII. — № 3.

124. Сосулина Ю.Г. Некоторые вопросы обнаружения и фильтрации сигналов на фоне помех марковского типа. Негауссовые помехи // Радиотехника и электроника. — 1968 — Т. XIII. — № 4.

125. Гаазе-Раппопорт М. Автоматы и живые организмы. М., 1961.

126. Лабутин В.К. Колебательный контур, перестраиваемый емкостью. — М.; Л.: Энергия, 1964. — 96 с.

127. Ильин А.Г. Повышение помехоустойчивости и пропускной способности радиотехнических и оптоэлектронных систем на базе амплитудно-фазового преобразования сигнала и шумов. Монография. Казань: Изд. КГТУ им. А.Н.Туполева, 2005 г., 192 с.

128. Малкин И.Г. Некоторые задачи теории нелинейных колебаний. ГИТТЛ, 1956.

129. Боголюбов Н.Н., Митрополъский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. —М.: Наука, 1974.

130. Миляев Н.А. К теории вынужденных колебаний в нелинейном контуре с емкостью р-п-перехода / Под ред. А.Г. Сайбеля. — «Теория и техника радиолокации».

131. Стратонович Р.Л. Избранные вопросы теории флюктуаций в радиотехнике. — М.: Советское радио, 1961.

132. Романенко А.Ф., Сергеев Г. А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов. —М.: Советское радио, 1962.

133. Тихонов В.И. Специальные случаи применения уравнения Фоккера-Планка-Колмогорова // Радиотехника и электроника. — 1962. — № 5.

134. Сифоров В.И. О влиянии помех на прием импульсных сигналов // Радиотехника. — 1946. — № 1.

135. Белоусов А.П. О наивысшей реальной чувствительности приемника // Радиотехника. — 1946. — № 5.

136. Booton R.C. Are Optimization Theory for Time-varying Linear Systems with No stationary Statistical Inputs // Proc. JRE — 1952. — P. 977—981.

137. Винницкий A.C. Модулированные фильтры и следящий прием ЧМ-сигналов . — М.: Советское радио, 1969. — 548 с.

138. Ильин Г.И. Исследование и расчет нелинейных фильтров повышающих отношение сигнал/шум в радиоприемных устройствах. Диссертация канд. техн. наук. — Казань, 1969.

139. Ильин А.Г. Повышение отношения сигнал/шум в лидарных системах с гетеродинным приемом. Тезисы докладов 12 Межреспубликанскогосимпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах Томск, 1993г.

140. Ильин А.Г. Повышение помехоустойчивости приемных устройств за счет образования дополнительного канала,- Сб. II Республиканская научная конференция молодых ученых и специалистов: Тезисы докладов. Казань, КГТУ им. А.Н. Туполева, 1996.

141. Ильин А.Г. Изменение линейной фильтрации на выходе узкополосной системы с переключателем фазы,- Сб. II Республиканская научная конференция молодых ученых и специалистов: Тезисы докладов. Казань, КГТУ им. А.Н. Туполева, 1996.

142. Ильин А.Г. Определение спектра сигнала в лазерных системах с частотной модуляцией,- Труды IV Симпозиума оптики атмосферы и океана, 1997, Томск / Институт атмосферы и океана, Сиб. Отделение Рос. Академии наук, 1997, 10-13 с.

143. Ильин А.Г., . Ильин Г.И., Миронченко В.Н., Логинов В.И., Оптоэлектронная система имитации стрельбы для огневого городка,- Сб. Электронное приборостроение. Вып. 9. Казань, Изд. КГТУ им. А.Н. Туполева, 1999, 92 с.

144. Ильин А.Г., Филаретов В.А. Оценка качества имитаторов стрельбы с различной конфигурацией построения,- Сб. Электронное приборостроение. Вып. 9. Казань, Изд. КГТУ им. А.Н. Туполева, 1999, 92 с.

145. Ильин А.Г., Ильин Г.И., Хайруллин Н.Г., Логинов В.И. Измеритель скорости облаков лидарного комплекса,- Сб. VII Международного симпозиума оптики атмосферы и океана, 2000, Томск: Тезисы докладов. Томск, изд. ИАО, 2000 г.

146. Ильин А.Г., Ильина О.В., Телевизионная система для контроля герметичности топливных баков самолетов в труднодоступных местах,- Сб. Электронное приборостроение. Вып. 3(19). Казань, Изд. КГТУ им. А.Н. Туполева, 2001, 90 с.

147. IVin A.G., Some possibilities of optical receivers' sensibility increases for lidar complexes,- Сб. X Международного симпозиума оптики атмосферы и океана, 2002, Томск: Тезисы докладов. Томск, изд. ИАО, 2002 г.

148. Ильин А.Г. Использование положений теоремы Слепяна для повышения чувствительности оптоэлектронных и радиотехнических систем,-Сб. X Международного симпозиума оптики атмосферы и океана, 2003, Томск: Тезисы докладов. Томск, изд. ИАО, 2003 г.

149. Ильин А.Г. Особенности прохождения белого шума через нелинейный контур с емкостью р-п перехода,- Сб. X Международного симпозиума оптики атмосферы и океана, 2003, Томск: Тезисы докладов. - Томск, изд. ИАО, 2003 г.

150. Ильин А.Г. О возможности использования положений теоремы Слепяна для повышения чувствительности радиоприемных устройств,- Сб. 58 Научной сессии, посвященной Дню радио: Тезисы докладов Москва, Российское НТОРЭС им. А.С. Попова, 2003 г.

151. Ильин А.Г., Ильин Г.И. Воздействие широкополосных шумов на нелинейный контур с емкостью р-n -перехода,- Сб. 58 Научной сессии, посвященной Дню радио: Тезисы докладов Москва, Российское НТОРЭС им. А.С. Попова, 2003 г.

152. Ильин А.Г. Возможности применения положений теоремы Слепяна для обнаружения сигналов на фоне помех,- Сб. Электронное приборостроение. Вып. 4(38). Казань, Изд. КГТУ им. А.Н. Туполева, 2004, 67 с.

153. Ильин А.Г. Воздействие сигнала и шума на нелинейный контур с емкостью р-п-перехода, -Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. №2. -Казань, Изд. КГТУ им. А.Н. Туполева, 2005, с.

154. Ильин А.Г., Хайруллин Н.Г., Логинов В.И. Методические указания по проведению практических занятий на тренажере 2x29. Методические указания. Казанский филиал Челябинского института, Казань, 1999 г.

155. Ильин А.Г., Ильин Г.И. Повышение пропускной способности радиотехнических и оптоэлектронных устройств за счет амплитудно-фазового преобразования сигнала, НТП, шифр 05.01.051, 2001—2002 г.

156. Ильин А.Г., Ильин Г.И, Хайруллин Н.Г., Логинов В.И. Модернизация танкового тренажерного комплекса 2x29 для обучения стрельбе в условиях малобазовых огневых городков, НТП, шифр 09.01.003, 2003 г.

157. Ильин А.Г., Ильин Г.И, Хайруллин Н.Г., Логинов В.И. « Лазерный имитатор стрельбы противотанковыми ракетами с элементами искусственного интеллекта, НТП, НТП, шифр 02.01.071, 2004 г.