Разработка путей создания быстроразворачиваемых комплексов ДКМВ радиосвязи на основе технологии MIMO тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат наук Оглоблин Александр Владимирович

• Оглоблин Александр Владимирович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Оглоблин Александр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ MIMO В СЕТЯХ И РАДИОЛИНИЯХ ДКМВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ БЫСТРОРАЗВОРАЧИВАЕМЫЕ КОМПЛЕКСЫ СВЯЗИ

1.1 Анализ основных особенностей сетей и радиолиний ДКМВ диапазона и современных требований к ним

1.2 Анализ основных типов антенных систем диапазона ДКМВ и выбор методов и программных средств их математического моделирования

1.3 Исследование возможностей использования технологии MIMO в комплексах диапазона ДКМВ

1.4 Выводы по разделу

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИОЛИНИЙ ДКМВ ДИАПАЗОНА, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЮ MIMO

2.1 Исследование характеристик системы MIMO с поляризационным разнесением

2.2 Исследование характеристик системы MIMO с пространственным разнесением на основе адаптивных фазированных антенных решеток

2.3 Исследование характеристик системы MIMO, совмещающей пространственное и поляризационное разнесение

2.4 Обоснование методики проектирования радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO

2.5 Выводы по разделу

3 ИССЛЕДОВАНИЕ АНТЕННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СТАЦИОНАРНЫХ И БЫСТ-РОРАЗВОРАЧИВАЕМЫХ КОМПЛЕКСОВ ДКМВ РАДИОСВЯЗИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЮ MIMO

3.1 Исследование триортогональных передающих антенных систем

3.2 Исследование приемных антенных систем в виде активных триортогональных излучателей

3.3 Исследование приемных антенных систем на основе кольцевых антенных решеток активных триортогональных излучателей

3.4 Выводы по разделу

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ КОМПЛЕКСОВ ДКМВ РАДИОСВЯЗИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЮ MIMO

4.1 Обоснование технических требований к приемной триортогональной антенной системе

4.2 Разработка технических требований к составным частям приемной триортогональной антенной системы,

4.3 Экспериментальные исследования составных частей приемной триортогональной антенной системы

4.4 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка путей создания быстроразворачиваемых комплексов ДКМВ радиосвязи на основе технологии MIMO»

Актуальность темы исследования

В современных условиях крайне важным, а порой незаменимым средством связи является ДКМВ радиосвязь. В настоящее время существующие системы ДКМВ-радиосвязи обеспечивают передачу информации на дальние расстояния за счет однократного или многократного отражения волн от ионосферы Земли, а на относительно небольшие расстояния радиосигнал распространяется по ионосферным трассам зенитного излучения либо земной волной [16, 21]. Причем при деструкции ионосферы в результате боевых действий последний случай (ДКМВ-радиосвязь на небольшие расстояния) может оказаться единственно доступным видом связи.

Как известно, ионосфера - это ионизированная оболочка верхней атмосферы Земли, расположенная на высотах свыше 70 км. Структура и свойства ионосферы обладают сильной изменчивостью во времени (в течение суток, в зависимости от времени года), связанной с солнечной активностью, с процессами в магнитосфере, с изменчивостью магнитного поля Земли, а также в зависимости от высоты и географической широты и т.д. С учетом этих обстоятельств, трассы распространения радиоволн ДКМВ-диапазона обладают нестационарными характеристиками [21] (ввиду непостоянства электрофизических характеристик ионосферы), возникновением эффекта многолучевого распространения сигнала (за счет отражения радиоволн от различных слоев ионосферы) и существенным изменением вида и характеристик поляризации (в связи с отражением от слоев ионосферы происходит вращение плоскости поляризации, а также суперпозиции различных, нормальных и аномальных отраженных радиоволн). Резюмируя выше сказанное, можно сказать, что различные лучи характеризуются различными значениями времени задержки и характеристиками деполяризации.

Несмотря на это, ДКМВ-радиосвязь обладает рядом несомненных достоинств, таких как, высокая гибкость и мобильность, относительно слабая зависимость от инфраструктуры, возможность организации связи в кратчайшие сроки и

при минимальных затратах, в том числе из неподготовленных районов, высокая живучесть, способность функционировать в условиях частичных отказов, включая условия боевых действий и чрезвычайные ситуации [16, 43].

Однако, существует ряд трудностей [16, 21], накладывающий ограничения на качество такого вида связи. Это ограниченность рабочей полосы пропускания (узкополосность), как следствие, низкая пропускная способность, нестабильность ДКМВ-радиоканала, связанная с изменчивостью физических параметров ионосферы, относительно высокий уровень помех (атмосферные и индустриальные помехи) [53], а также возникновения взаимных помех, из-за высокой плотности радиостанций, работающих в одном диапазоне. Вследствие высокого уровня помех (сосредоточенных и импульсных) в ДКМВ-диапазоне изначальное соотношение сигнал/шум будет относительно небольшим.

Невозможность применения полноразмерных антенных решений в ряде случаев (быстроразворачиваемые комплексы могут служить отличным примером) лишь обостряет вышеперечисленные сложности.

Таким образом, в настоящее время особенно актуальна проблема повышения пропускной способности и помехозащищенности в системах связи ДКМВ диапазона.

Обзор литературы

Анализ литературы показал, что в настоящее время происходит бурное развитие радиосвязи, характеризующееся ростом пропускной способности каналов и надежности связи. Традиционные способы увеличения пропускной способности заключаются в увеличении полосы частот, используемой системой, либо за счет увеличения кратности модуляции в используемой сигнально кодовой конструкции. В некоторых случаях увеличение пропускной способности можно достичь путём увеличения мощности передатчика. В настоящее время традиционные способы практически исчерпали себя в ДКМВ диапазоне.

Полоса используемых частот строго регламентирована. Стандартная ширина канала тональной частоты, применяемого для систем передачи данных в ДКМВ диапазоне, составляет 3.1 КГц. Увеличение кратности модуляции факти-

чески достигло своего предела. В ДКМВ диапазоне применяются системы передачи данных, использующие модуляцию типа QAM-64. Дальнейшее увеличение кратности практически невозможно из-за высокого уровня шумов. Практический потолок мощности передатчика существенно ограничен соображениями безопасности и обеспечения электромагнитной совместимости.

Современным перспективным направлением по увеличению пропускной способности и надежности каналов является применение технологии многоантенных передающих и приемных систем (Multi Input Multi Output - MIMO) [60, 92]. Помимо повышения пропускной способности и надежности каналов связи, технология MIMO находит применение в радиолокационных системах [40, 67].

На данный момент подавляющее большинство вариантов реализации технологии MIMO сосредоточено в области СВЧ [15, 60, 68] на основе пространственного разнесения антенных систем и, следовательно, подканалов. Примером может служить стандарт IEEE 802.11n, в котором теоретически допустимая пропускная способность может доходить до 300 Мбит/с. Технология MIMO также нашла широкое применение в сетях мобильной связи LTE [73, 72]. Возможность реализации комплексов радиосвязи, использующих пространственно-временное кодирование по схеме Аламоути и пространственное разнесение передатчиков рассмотрены [60, 8]. Методики построения эффективных алгоритмов кодирования/декодирования, применяемых на оконечном оборудовании системы радиосвязи MIMO ДКМВ-диапазона, рассмотрены в [47],[46].

Как показывают результаты экспериментальных исследований [92] декор-реляция при использовании различных видов поляризации для различных парциальных каналов распространения представляется достаточно существенной, что в свою очередь обусловливает перспективность использования в данном случае MIMO с поляризационным и комбинированным (пространственно-поляризационным) разнесением. Вопросы реализации технологии MIMO с поляризационном разнесением подканалов слабо освещены в литературе, с комбинированным - вообще не освещены.

Результаты экспериментальных исследований показывают [34], что ионосферные каналы с замираниями описываются с помощью распределения Рэлея. Произведены предельные оценки пропускной способности каналов связи ДКМВ диапазона в некоторых случаях [75].

Как показывает практика, в ДКМВ диапазоне для обеспечения качественной радиосвязи необходима адаптация к помеховой обстановке и, как следствие, возникает необходимость повышения пространственной избирательности антенн, а также возможность автоматической настройки антенных систем на оптимальные направления. Таким образом, возникает необходимость управления диаграммой направленности антенных систем. В литературе данные вопросы освещены недостаточно [1].

Кроме того, на некоторые антенные системы накладывается ряд дополнительных ограничений по габаритам, что в свою очередь, обуславливает применение антенных систем, обеспечивающих поляризационное разнесение подканалов. Это является особенно актуальным при разработке быстроразворачиваемых радиокомплексов ДКМВ диапазона.

Таким образом, обзор литературы показал, что вопросы создания быстро-разворачиваемых комплексов ДКМВ радиосвязи на основе технологии MIMO в литературе не освещены в достаточной степени.

Цель работы - разработка путей создания быстроразворачиваемых комплексов диапазона ДКМВ, обеспечивающих повышение надежности и устойчивости радиосвязи, на основе технологии MIMO и антенных систем, реализующих пространственное, поляризационное и комбинированное разнесение.

Задачи исследований

1. Анализ основных особенностей сетей и радиолиний ДКМВ диапазона и современных требований к ним.

2. Обоснование основных типов антенных систем диапазона ДКМВ и выбор методов и программных средств их математического моделирования.

3. Исследование возможностей использования технологии MIMO в комплексах диапазона ДКМВ.

4. Исследование характеристик систем MIMO диапазона ДКМВ при различных видах и различной кратности разнесения.

5. Обоснование методики проектирования радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO.

6. Исследование антенных систем для стационарных и быстроразворачива-емых комплексов ДКМВ радиосвязи, использующих технологию MIMO.

7. Разработка технических требований к приемной триортогональной антенной системе.

8. Экспериментальные исследования составных частей приемной триорто-гональной антенной системы.

Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.12.13, а именно п.3 (Разработка эффективных путей развития и совершенствования архитектуры сетей и систем телекоммуникаций и входящих в них устройств), п.11 (Разработка научно-технических основ технологии создания сетей, систем и устройств телекоммуникаций и обеспечения их эффективного функционирования) и п.14 (Разработка методов исследования, моделирования и проектирования сетей, систем и устройств телекоммуникаций) и паспорту специальности 05.12.07, а именно п.1 (Решение внешних и внутренних дифракционных задач электродинамики для анализа и синтеза высокоэффективных антенн и СВЧ-устройств, определения их предельно-достижимых характеристик, возможных путей построения и т. д.) и п.2 (Исследование характеристик антенн и СВЧ устройств для их оптимизации и модернизации, что позволяет осваивать новые частотные диапазоны, обеспечивать электромагнитную совместимость, создавать высокоэффективную технологию и т. д.).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе анализа основных особенностей сетей и радиолиний ДКМВ диапазона и современных требований к ним разработаны научно-технические основы реализации технологии MIMO в сетях и радиолиниях ДКМВ, использующих быстроразворачиваемые комплексы связи, включая обоснование основных вариантов построения радиолиний, результаты исследований возможностей и эф-

фективности использования технологии MIMO при различных видах разнесения, результаты оценки достижимой пропускной способности каналов MIMO, обоснование основных требований к структуре и составу радиолиний и их составным частям, обоснование решений по построению антенных систем с пространственным и поляризационным разнесением.

2. Обоснована методика проектирования радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO, включающая анализ типов и условий размещения радиостанций, выбор видов и кратностей множественного приема и передачи, выбор типов, состава и геометрии антенных систем, уточнение технических требований к оборудованию, подбор и разработку (при необходимости) составных частей оборудования.

3. Получены новые результаты исследований характеристик радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO с поляризационным и комбинированным разнесением, при использовании различных типов антенных систем.

4. Получены новые результаты исследований антенных систем для комплексов ДКМВ радиосвязи, использующих технологию MIMO, включая триорто-гональные передающие антенные системы, активные триортогональные приемные излучатели и решетки на их основе, полученные на основе электродинамических моделей, уточненных по результатам экспериментальных исследований.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы состоит в расширении и углублении знаний о возможностях использования технологии множественного приема и передачи (MIMO) при различных видах разнесения в диапазоне ДКМВ.

Практическая значимость работы состоит в следующем.

1. Результаты разработки научно-технических основ реализации технологии MIMO в сетях и радиолиниях диапазона ДКМВ и обоснованная методика их проектирования открывают возможности создания нового поколения радиосредств ДКМВ с существенно улучшенными характеристиками.

2. Полученные новые результаты исследований характеристик радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO с поляризационным и комбинированным разнесением при использовании различных типов антенных систем будут полезны разработчикам перспективных антенных систем при выборе технических решений и оценке их предельно достижимых характеристик.

Практическая значимость работы подтверждается результатами внедрения отдельных положений и выводов диссертации на предприятиях России. Реализация результатов работы и достигнутый эффект подтверждены соответствующими актами.

Методология и методы исследования

При выполнении диссертационной работы использовались методы математического моделирования, вычислительной электродинамики, теории цепей, теории антенн. Для проведения расчетов использовались прошедшие государственную регистрацию программные комплексы, разработанные в ОАО «Концерн «Автоматика».

Положения, выносимые на защиту

1. Научно-технические основы реализации технологии MIMO в сетях и ра-диолинияхдиапазона ДКМВ, включая обоснование основных вариантов построения радиолиний, результаты исследований возможностей и эффективности использования технологии MIMO при различных видах разнесения, результаты оценки достижимых значений пропускной способности каналов MIMO, обоснование основных требований к структуре и составу радиолиний и их составным частям, обоснование решений по построению антенных систем с пространственным и поляризационным разнесением.

2. Методика проектирования радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO, включающая анализ типов и условий размещения радиостанций, выбор видов и кратностей множественного приема и передачи, выбор типов, состава и геометрии антенных систем, уточнение технических требований к оборудованию, подбор и разработку (при необходимости) составных частей оборудования.

3. Новые результаты исследований характеристик радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO с поляризационным и комбинированным разнесением, при использовании различных типов антенных систем.

4. Новые результаты исследований антенных систем для комплексов ДКМВ радиосвязи, использующих технологию MIMO, полученные на основе электродинамических моделей, уточненных по результатам экспериментальных исследований.

Степень достоверности результатов

Достоверность и обоснованность результатов работы являются результатом использованных методов и построенных на их основе расчетных моделей. Достоверность результатов работы подтверждается хорошим соответствием расчетных и экспериментальных данных, а также полученными практическими результатами.

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационного исследования докладывались на XV Международной научно-техническая конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Казань, 2014), XXII Российской научно-технической конференции ПГУТИ (Самара, 2015), IX Всероссийской межведомственной научной конференции «Актуальные направления развития систем охраны, специальной связи и информации для нужд государственного управления»: материалы и доклады (Орел, 2015), X Международном симпозиуме по фундаментальным и прикладным проблемам науки, посвященном 70-летию Победы (Непряхино, 2015), 25-ой Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (Севастополь, 2015), XIII Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Казань, 2015), XXIII Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (Са-мара,2016).

По тематике диссертационных исследований автором (лично и в соавторстве) опубликовано 17 печатных трудов, в том числе 8 статей в журналах, вклю-

ченных в Перечень ВАК и 9 публикаций в форме текстов и тезисов докладов на международных и российских конференциях. Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы, при активном непосредственном участии автора, успешно внедрены на предприятиях России. Реализация результатов работы и достигнутый эффект подтверждены соответствующими актами.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ MIMO В СЕТЯХ И РАДИОЛИНИЯХ ДКМВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ БЫСТРОРАЗВОРА-ЧИВАЕМЫЕ КОМПЛЕКСЫ СВЯЗИ

1.1 Анализ основных особенностей сетей и радиолиний ДКМВ диапазона и современных требований к ним

В настоящее время, как показывают результаты эксплуатации оборудования ДКМВ радиосвязи, при коэффициенте ошибок равным 10_ в стандартном ТЧР ДКМВ канале (ширина полосы 3,1 кГц) среднего качества обеспечивается рабочая скорость не более 4800 бит/c, а в канале хорошего качества (отношение сигнал/шум порядка 22 дБ) при прочих равных условиях - до 9600 бит/c. С учетом современных реалий (необходимость обеспечения высокоскоростного мультисервисного цифрового канала, позволяющего передавать сервисы не только телефонии и телеграфа, но и данные мультимедиа в пакетном режиме) данных скоростей оказывается недостаточно.

Решение этой проблемы с использованием традиционных технологий приема и передачи сигналов для дальнейшего увеличения пропускной способности и надежности подразумевает существенное увеличение излучаемой мощности и/или расширения полосы частот, что не всегда выполнимо. Таким образом, для дальнейшего улучшения качества ДКМВ связи предполагается использование новых телекоммуникационных технологий. Исследования показали высокую эффективность использования в системах подвижной ДКМВ связи технологии автоматизированной оперативной адаптации радиолиний к изменению параметров среды распространения [43], использования адаптивного кодирования (автоматическая и целенаправленная коррекция кода в зависимости от качества канала) [7, 28], использование технологии адаптации оборудования по частотам рабочих каналов [42] и технологии множественной передачи и приема (Multi Input Multi Output - MIMO) [60].

Применение технологии MIMO является одним из перспективных путей повышения качества и пропускной способности (скорости передачи информации) радиоканалов диапазона ДКМВ [97, 92, 60]. При этом, как показали результаты исследований [97, 77], обеспечение достаточного уровня декорреляции парциальных каналов может быть обеспечено не только пространственным, но и поляризационным разнесением антенн.

Укрупненно, в состав систем и сетей радиосвязи диапазона ДКМВ входят следующие основные виды объектов (рисунок 1.1):

- стационарные радиоцентры (разнесенные, реже - совмещенные) с антенными полями значительной площади;

- совмещенные приемопередающие радиоцентры и отдельные радиостанции с компактным (вследствие ограниченности занимаемой площади) размещением антенн;

- радиостанции на малых и больших подвижных объектах, а также носимые;

- радиостанции в составе мобильных быстроразворачиваемых узлов связи.

Радиолинии, вообще говоря, могут формироваться между любыми объектами, как одного, так и разных видов, однако с учетом применения технологии MIMO должны быть рассмотрены возможности обеспечения согласования взаимодействующих радиосредств по кратности множественных приема и передачи.

Рассмотрим кратко основные особенности перечисленных выше объектов и вытекающие из них возможности размещения тех или иных типов антенн (антенных систем).

Радиоцентры по функциональному признаку разделяют на приемные радиоцентры, передающие радиоцентры и приемо-передающие радиоцентры [6]; по степени подвижности - подвижные и стационарные.

В большинстве случаев стационарные радиоцентры - разнесенные, состоят из приемных и передающих центров, которые располагаются вдали друг от друга и от промышленных предприятий для уменьшения помех радиоприему.

Рисунок 1.1 - Объекты и радиолинии ДКМВ

В состав радиоцентра входят антенные и фидерные устройства с аппаратурой многократного использования антенн, промежуточная и оконечная аппаратура приемного тракта, радиоприемники и радиопередатчики, аппаратура контроля, дистанционного управления, служебной связи и сигнализации. Антенные системы располагаются на антенном поле, которое обычно занимает большую часть территории радиоцентра. Для коротковолновых радиоцентров применяются как узконаправленные антенны в количестве, соответствующем числу заданных направлений радиосвязи, составляющие сеть проводов, подвешиваемых на металлических или деревянных опорах высотой от 25 до 170 м, так и ненаправленные и слабонаправленные антенны. Следует отметить, что большая площадь антенных полей позволяет использовать многочисленный набор как одномачтовых, так и многомачтовых антенн: наклонные У-образные, вибраторы с наклонными плечами ВН, вибраторы горизонтальные диапазонные ВГД и шунтовые ВГДШ, вибраторы горизонтальные диапазонные угловые УГД и шунтовые УВГДШ, антенны типа БС и БС-2 (бегущей волны со связью через сопротивление), антенны типа РГД (ромбическая горизонтальная двойная), антенны зенитного излучения и другие

типы антенн удовлетворяющим заданным характеристикам. Также это позволят использовать разнесенный прием [2].

Таким образом, в составе передающего и приемного радиоцентра имеется значительное количество антенн (соответственно, передающих и приемных), обычно - направленных, размещенных на антенных полях большой площади.

Возможности «традиционного» мощного радиоцентра по использованию имеющихся антенн для организации MIMO с пространственным разнесением, несмотря на значительное количество антенн, весьма ограничены, поскольку наличие двух или более направленных антенн, рассчитанных на работу строго в одном и том же направлении и в одном частотном диапазоне, как правило, не предусматривается. Возможности организации MIMO с поляризационным разнесением также ограничены, поскольку традиционная номенклатура антенн дальней связи не предполагает разнообразия поляризационных характеристик. Биортогональ-ную структуру и управление видом горизонтальной поляризации имеют, в лучшем случае, антенны зенитного излучения [43], а антенны вертикальной поляризации используются, в основном, на трассах «земной волны». Тем не менее, поляризационное разнесение по передаче или/и приему, в принципе, возможно на основе совместного использования упомянутых типов антенн.

Более перспективным, однако, представляется путь модернизации антенного хозяйства радиоцентров с введением передающих и приемных антенн, специально рассчитанных на использование технологии MIMO, и их включением в единый антенный комплекс и систему антенной коммутации объекта. В качестве передающих антенн при пространственном разнесении могут использоваться традиционные полноразмерные широкополосные вибраторы [36], при поляризационном - би- и триортогональные излучатели и антенные решетки их основе [29]. Весьма перспективными со временем могут оказаться активные передающие триортогональные излучатели и решетки на основе укороченных вибраторов [5], однако к настоящему времени серьезные проблемы, связанные с их реализацией, еще ждут своего решения.

Приемные антенные системы для MIMO целесообразно строить в виде активных приемных триортогональных антенных элементов - ТАЭ и кольцевых антенных решеток (КАР) на их основе [27, 104], что позволит обеспечить как поляризационное (за счет триортогональности), так и пространственное (за счет разнесенных ТАЭ или разноса по угломестному направлению главного излучения решетки) разнесение по приему.

Приемопередающие ДКМВ радиоцентры и ДКМВ радиостанции в составе многофункциональных центров связи, как правило, размещаются в условиях существенно ограниченной занимаемой антеннами площади, очень часто - в городских зданиях (сооружениях) относительно небольших размеров. Передающие и приемные антенны ДКМВ диапазона при этом удается установить только на крыше здания, площадь которого, особенно с учетом присутствия антенн радиосредств других диапазонов, практически не оставляет возможностей для размещения нескольких пространственно разнесенных антенн ДКМВ. Для организации связи по технологии MIMO в данном случае должно применяться поляризационное разнесение на основе использования би- или триортогональных передающих систем из полноразмерных излучателей и малогабаритных приемных ТАЭ.

Радиостанции подвижных объектов как возможная область применения MIMO, по-видимому, могут стать объектом исследования в ближайшем будущем, если будут решены задачи обеспечения быстродействующей адаптации соответствующих алгоритмов пространственно-временного кодирования к изменению положения и ориентации быстро перемещающегося объекта. Что касается антенн для MIMO, в данном случае проблемы те же (если не более острые), что и для компактного стационарного объекта. Соответственно, должно использоваться поляризационное разнесение на основе применения ТАЭ. С учетом относительно малых размеров большинства подвижных объектов, весьма перспективными могут оказаться ТАЭ на основе компактных магнитных (рамочных) излучателей.

Подвижные радиоузлы связи предназначены для организации систем и сетей радиосвязи в KB и УКВ диапазонах Министерства обороны, пограничной

службы, Федеральной службы охраны, Министерства по чрезвычайным ситуациям и ряда других ведомств.

Оборудование подвижных радиостанций размещается на автомобилях. Эти радиостанции также называются возимыми. Кроме того, к подвижным относятся радиостанции, которыми оснащается личный состав подразделений и частей. Эти радиостанции бывают: портативные (небольшие по габаритам и массе, могут размещаться в карманах обмундирования), носимые (массой до 15 кг, переносятся за спиной, работают в движении), переносные (массой более 15 кг, переносятся двумя и более радистами, работают только на месте) [58].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Оглоблин Александр Владимирович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авилов, А.И. Модель применения системы MIMO для подавления отражений от поверхности земли диаграммообразующим способом / А.И. Авилов, В.П. Федосов // Инженерный вестник Дона.-- 2013. -Т. 25.- № 2 (25) - с. 76.

2. Айзенберг, Г.З. Коротковолновые антенны /Г.З.Айзенберг. - М.: Связь-издат. - 1962. - 815 с.

3. Алюминиевые конструкции. Актуализированная редакция СНиП 2.03.06-85: СП 128.13330.2012. - М.: Министерство регионального развития Российской Федерации, 2012. - 86 с.

4. Аронов, В.Ю. Проблемно-ориентированные программные комплексы для решения задач исследований и разработки антенно-фидерных устройств и систем, созданные в ОАО «Концерн «Автоматика» / В.Ю. Аронов, А.Л. Бузов, М.А. Бузова, И.Ю Кольчугин, А.Д. Красильников, С.С. Телегин // ХХ Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУ-ТИ. Материалы конференции - Самара.- 2013. - C. 196 - 197.

5. Барабошин, А.Ю. Перспективы реализации технологии MIMO в ДКМВ диапазоне на основе использования передающих кольцевых антенных решеток / А.Ю. Барабошин, А.Л. Бузов, А.Д. Красильников // Радиотехника. - 2012. - № 6. - С. 73-77.

6. Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.

7. Борисенко, Е.А. Адаптивная коррекция помехоустойчивого кода в системах радиосвязи диапазона ДКМВ / Е.А.Борисенко, В.В. Квашенни-ков, В.А. Турилов // XXVII Межрегиональная научно - техническая конференция «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем» Сб. трудов, ч. 3. - Серпухов, 2008. - с. 10-14.

8. Бузов, А.Л. Вопросы создания универсальных быстроразворачиваемых комплексов технических средств ДКМВ радиосвязи / А.Л. Бузов, А.С. Сухарев // Вестник СОНИИР. - 2006. - №2(12). - С.12.

9. Бузова, М.А. Построение системы комбинированных методов математического моделирования сложных электродинамических систем / М.А. Бузова, С.А. Букашкин, М.А. Минкин // Вестник СамГУ - Естественнонаучная серия. - 2013. - № 3 (104). - С. 67 - 74.

10. Бузова, М.А. Проблемы и перспективы применения тонкопроволочного моделирования в задачах антенной электродинамики /М.А. Бузова // Вестник СОНИИР. - 2007. - № 2 (16). - С. 4 - 10.

11. Бузова, М.А. Проектирование проволочных антенн на основе интегральных уравнений: учебное пособие для ВУЗов / М.А. Бузова, В.В. Юдин.-М.: Радио и связь, 2005. - 184 с.

12. Вишнякова, Ю.В. Использование теории антенн с нелинейными элементами для анализа MIMO систем / Ю.В. Вишнякова // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2013.- № 4 (12).- С. 5-12.

13. ВСН 1-93: инструкция по проектированию молниезащиты радиообъектов.- М.: Минсвязи СССР, 1993. - 15 с.

14. Вычислительные методы в электродинамике / Под. ред. Р. Митры: Пер. с англ. - М.: Мир, 1977. - 485 с.

15. Гаврилов, В.М. MIMO-антенное устройство для современных средств связи / В.М. Гаврилов, В.К. Дементьев, Р.Н. Глухов // Проектирование и технология электронных средств. - 2010.- № 2.- С. 3-6.

16. Головин, О.В. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи / О.В. Головин, С.П. Простов; под ред. профессора О.В. Головина.- М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 598 с.

17. ГОСТ 12.2.003-91 Оборудование производственное. Общие требования безопасности. - М.: Стандартинформ, 2007 - 9 с.

18. ГОСТ 21130-75 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. - М.: Издательство стандартов, 1976. - 34 с.

19. ГОСТ РВ 20.39.304-98 Комплексная система общих технических требований. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внешним воздействующим факторам. - М.: Госстандарт России, 1998. - 73 с.

20. Джон. Цифровая связь: пер. с англ. / Джон; под ред. Д.Д. Кловского.-М.: Радио и связь. 2000. - 800 с.

21. Долуханов, М.П. Распространение радиоволн / М.П. Долуханов.-- 4-е изд. - М: Связь, 1972. - 336 с.

22. Ермолаев, В.Т. Мобильная связь / В.Т. Ермолаев, А.А. Мальцев, А.Г. Флаксман, О.В. Болоховская, А.В. Клюев.- Нижний Новгород: Издательство Нижегородского госуниверситета, 2014. -234 с.

23. Ермолаев, В.Т. Уменьшение вероятности битовой ошибки при параллельной передаче информации в MIMO - системе / В.Т. Ермолаев, Е.А. Маврычев, А.Г. Флаксман // Известия высших учебных заведений. Радиофизика.- 2003.- Т. 46.- № 3.- С. 251-260.

24. Зубов, Н.Е. Ленточные формулы анализа и синтеза управляемых динамических MIMO - систем / Н.Е. Зубов, Е.А. Микрин, М.Ш. Мисриха-нов, В.Н. Рябченко // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Приборостроение.- 2014.-№ 3 (96).- С. 3-15.

25. Казанский, Л. С. Способ расчета проволочных антенн произвольной конфигурации с помощью обобщенной эквивалентной цепи / Л.С. Казанский // Радиотехника и электроника. - 1999. - №6. - С. 705 - 709.

26. Казанский, Л.С. Антенно-фидерные устройства декаметрового диапазона и электромагнитная экология / Л.С. Казанский, В.А. Романов. - М.: Радио и связь, 1996. - 270 с.

27. Капишев, А.Н. Разработка комплекса активных приемных ДКМВ антенн с управляемыми пространственными и поляризационными характеристиками / А.Н. Капишев, А.Д. Красильников, А.В. Невский // Антенны. -2012. - № 6. - С.57-63.

28. Квашенников, В.В. Методы адаптивного помехоустойчивого кодирования и их применение в нестационарных каналах низкого качества / В.В. Квашенников // XXVII Межрегиональная научно - техническая конференция «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем», Сб. трудов, ч. 3. -Серпухов, 2008. - с. 58-64.

29. Кольчугин, И.Ю. Излучающая система кольцевых и многокольцевых антенных решеток на основе биортогональных излучателей / И.Ю. Кольчугин // Радиотехника. - 2014. - №4. - С.60-63.

30. Кольчугин, И.Ю. Исследования и разработка малогабаритных кольцевых антенных решеток ДКМВ диапазона с управляемыми пространственными и поляризационными характеристиками : автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. / И.Ю. Кольчугин. - Самара: ПГУТИ, 2014. - 16 с.

31. Кольчугин, И.Ю. Проектирование приемных кольцевых антенных решеток ДКМВ диапазона с управляемыми пространственными и поляризационными характеристиками / И.Ю. Кольчугин, А.Д. Красильников // 20-я международная научно - техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь». Материалы конференции. - Воронеж: НПФ «Саквоее».- 2014. - С 494 - 501.

32. Конникова, В.К. Практическая радиоастрономия / В.К. Конникова, Е.Е. Лехт, Н.А. Силантьев - М.: Издательство МГУ, 2011. - 304 с.

33. Конторович, М.И. Об одном методе оценки симметрии антенн с активными элементами / М.И. Конторович, Н.С. Ляпунова.- М., 1974.- Депонированная рукопись НИИЭИР 3-4122.

34. Коняева, О.С. Модель системы MIMO в релеевском канале /О.С. Коняе-ва // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2013.- № 3 (11).- С. 64-70.

35. Коржик, В.И. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений / В.И. Коржик, Л.М. Финк, К.Н. Щелкунов // Справочник. -М.: Радио и связь, 1981. - 232 с.

36. Коротковолновые антенны / Г.З. Айзенберг, С.П. Белоусов, Э.М. Жур-бенко и др.; Под ред. Г.З. Айзенберга. - 2-е, перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1985. - 536 с.

37. Кравцов, В.В. Интегральные уравнения в задачах дифракции / В.В. Кравцов // Вычислительные методы и программирование . - М.: Изд. МГУ. - 1966. - Вып. 5. - С. 260 - 293.

38. Красильников, А.Д. Исследование влияния близкорасположенных проводников заземления на диаграмму направленности вертикальной активной антенны /А.Д. Красильников // Радиотехника. - 2008. - №3. - С. 89-91.

39. Крейнделин, В.Б. Пропускная способность радиоканала системы MIMO в условиях пространственно коррелированных замираний / В.Б. Крейн-делин, Д.Ю. Панкратов // Электросвязь.- 2013.- № 9.- С. 33-35.

40. Крючков, И.В. Обобщенные функции неопределенности пространственно многоканальных РЛС типа MIMO с узконаправленными диаграммами передающих и приемных элементов / И.В. Крючков, С.И. Нефедов, М.И. Нониашвилли, В.В. Чапурский // Радиотехника.- 2013.- № 11.- С. 014-023.

41. Метелёв, С.А. О возможности повышения пропускной способности коротковолнового канала радиосвязи при помощи MIMO - системы / С.А. Метелёв // Известия высших учебных заведений. Радиофизика.- 2014.Т. 57.- № 4.- С. 333-345.

42. Мещеряков, Д.В. Разработка методики и алгоритмов адаптации в радиолиниях ДКМВ : автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т.н. / Д.В. Мещеряков. - Самара, 2008. - 16 с.

43. Минкин, М.А. Проблемы и перспективы модернизации и развития систем ДКМВ радиосвязи / М.А. Минкин // Вестник СОНИИР. - 2006. -№4(14). - С.4-10.

44. Михлин, С.Г. Вариационные методы в математической физике / С.Г. Михлин. - М.: Наука, 1970. - 512 с.

45. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.0785*: СП 20.13330.2011. - М.: Министерство регионального развития Российской Федерации, 2011. - 81 с.

46. Нечаев, Ю.Б. Линейные прекодеры для каналов связи с многолучевсо-стью / Ю.Б. Нечаев, А.А. Малютин, Д.В. Меркулов // Теория и техника радиосвязи .-2011 .-№3/2011.- С.114-121.

47. Нечаев, Ю.Б. Манипуляционные коды для систем КВ связи, использующих методы кооперативного MIMO. Часть II. Анализ характеристик помехоустойчивости / Ю.Б. Нечаев, И.О. Дворжакова, А.А, Малютин, П.Н. Радько // Теория и техника радиосвязи .-2011.-№1/2011. - С.156-164.

48. Нечаев, Ю.Б. Матричные разложения для формирования и обработки сигналов в MIMO системах связи в каналах с МСИ / Ю.Б. Нечаев, А.А. Малютин // Радиотехника. - 2012.- № 8.- С. 40-45.

49. НПАОП 45.21-1.02-83. Правила техники безопасности при сооружении и эксплуатации радиопредприятий.- М.: Минсвязи СССР, 1983. - 12 с.

50. Паршин, Ю.Н. Пропускная способность MIMO телекоммуникационной системы в условиях изменяющейся пространственной структуры радиотракта с искусственной многолучевостью / Ю.Н. Паршин, А.В. Комиссаров // Цифровая обработка сигналов. - 2012.- № 1.- С. 50-55.

51. ПК Samant: свидетельство о государственной регистрации на Программный комплекс «SAMANT» № 2013614026/ Правообладатель АО «Концерн «Автоматика». - 23.04.13.

52. ПК Scater: свидетельство о государственной регистрации на Программный комплекс «SCATER» № 2013614027/ Правообладатель АО «Концерн «Автоматика». - 23.04.13.

53. Побережский, Е.С. Характеристики типичных коротковолновых трасс / Е.С. Побережский // Техника средств связи; серия Техника радиосвязи.-Вып. 8. - 1979 г. - С.86-92.

54. Пониматкин, В.Е. Совершенствование принципа размещения антенн базовых станций радиосвязи / В.Е. Пониматкин, А.А.Шпилевой, С.В. Чуй-ко // Вестник РГУ им. И.Канта. - 2010. - №4.- С.70-76.

55. Радциг, Ю.Ю. . Исследование методом моментов интегральных уравнений вибратора с точными и приближенными ядрами / Ю.Ю. Радциг, А.В. Сочилин, С.И. Эминов // Радиотехника. - 1995. - №3. - С. 55 - 57.

56. Ратынский, М.В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решетках / М.В. Ратынский. - М.: Радио и связь, 2003.- 200 с.

57. Слюсар, В. Системы MIMO: принципы построения и обработка сигналов / В.Слюсар // Электроника: Наука, технология, бизнес.- 2005.- № 8. - С. 52-59.

58. Способы организации связи различными средствами [электронный ресурс]: курс лекций. - режим доступа: http://voenobr.ru/uchmaterial/lections/134-tsp3.html?start=1 (дата обращения: 13.04.2015).

59. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*: СП 16.13330.2011.- М.: Министерство регионального развития Российской Федерации, 2011. - 172 с.

60. Сухарев, А.С. Оценка эффективности применения пространственно-временного кодирования OFDM для сдвоенной передачи данных по ДКМВ радиоканалу / А.С. Сухарев // Радиотехника. - 2006. - №10. -С.84-91.

61. Техника и оборудование войск Связи России [электронный ресурс] // сайт российской военной техники.- режим доступа : http://www.rusarmy.com/svyaz.html (дата обращения: 13.04.2015).

62. Финк, Л.М. Теория передачи дискретных сообщений /Л.М. Финк.- изд. 2-е, переработанное, дополненное. - Изд-во «Советское радио», 1970.728 с.

63. Флаксман А.Г. Пространственное разделение пользователей в MIMO-системах, использующих параллельную передачу данных / А.Г. Флаксман // Изв. вузов. Радиофизика. - 2002. - Т. 45.- № 11. - С. 986-997.

64. Флаксман, А.Г. Подавление взаимных помех в параллельных пространственных каналах в MIMO-системах связи / А.Г. Флаксман // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. - 2002.- Т. 45.- № 9. - С. 793-801.

65. Чапурский, В.В. Синтезирование радиоизображений объектов с помощью линейной антенной решетки типа MIMO / В.В. Чапурский // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2012.- № 8 (8).- С. 11.

66. Черенков, В.С. Иваницкий А.М. Техническая электродинамика: Конспект лекций / В.С. Черенков. - Одесса: ОНАЗ им. А.С. Попова, 2006. -160 с.

67. Черняк, В.С. Многопозиционные радиолокационные системы на основе MIMO РЛС / В.С. Черняк // Успехи современной радиоэлектроники.-2012. - № 8.- С. 29-47.

68. Шумов, А.П. Повышение эффективности технологии MIMO HSDPA для систем третьего поколения / А.П. Шумов, М.Г. Бакулин, В.Б. Крейнде-лин // Электросвязь.- 2006. - № 10.- С. 12-16.

69. Chiachi Huang. On Degrees of Freedom Region of MIMO Networks Without Channel State Information at Transmitters / S.A. Jafar, S.Shamai, S. Vishwanath // Information Theory, IEEE Transactions on.- 2012.- v.58.- № 2.- pp.849-857. - doi: 10.1109/TIT.2011.2173615

70. Daniels, Robert C. A New MIMO HF Data Link: Designing for High Data Rates and Backwards Compatibility / Robert C. Daniels, Steven W. Peters // Military Communications Conference, MILCOM 2013 - 2013 IEEE.- 2013.-pp. 1256 - 1261.

71. Di Renzo, M. Spatial Modulation for Generalized MIMO: Challenges, Opportunities, and Implementation / M. Di Renzo, H. Haas, A. Ghrayeb, S. Sugiura, L. Hanzo // Proceedings of the IEEE. - 2014.- v.102.- №1.- pp.56-103.- doi: 10.1109/JPROC.2013.2287851

72. Erceg, V. Capacity obtained from multiple-input multiple-output channel measurements in fixed wireless environments at 2.5 GHz / V. Erceg, P. Soma, D.S. Baum, AJ. Paulraj // Communications, 2002. ICC 2002. IEEE International Conference on. - 2002.- v.1, №.- pp.396-400.

73. Erceg, V. Multiple-input multiple-output fixed wireless radio channel measurements and modeling using dual-polarized antennas at 2.5 GHz / V. Erceg, P. Soma, D.S. Baum, S. Catreux // Wireless Communications, IEEE Transactions on.- 2004.- v.3.- № 6.- pp. 2288-2298.

74. Gesbert, D. From theory to practice: an overview of MIMO space-time coded wireless systems / D. Gesbert, M. Shafi, Da-shan Shiu, P.J. Smith, A. Naguib // Selected Areas in Communications, IEEE Journal on.- 2003.- vol.21.- № 3.- pp.281-302.- doi: 10.1109/JSAC.2003.809458.

75. Goldsmith, A. Capacity limits of MIMO channels / A. Goldsmith, S.A. Jafar, N. Jindal, S. Vishwanath // Selected Areas in Communications, IEEE Journal on.- 2003. - vol.21.- № 5.- pp.684-702.- doi: 10.1109/JSAC.2003.810294.

76. Gunashekar, S. D. MIMO communications within the HF band using compact antenna arrays / S. D. Gunashekar, E. M. Warrington, S. M. Feeney, S. Salous, N. M. Abbasi // Radio science.-2010.- vol. 45.-pp..

77. Habib A. Multiple polarized MIMO with antenna selection /A. Habib // Communications and Vehicular Technology in the Benelux (SCVT), 2011,18th IEEE Symposium on.- 22-23 Nov. 2011. - pp.1-8.

78. Haimovich, A.M. MIMO Radar with Widely Separated Antennas / A.M. Haimovich, R.S. Blum, L.J. Cimini // Signal Processing Magazine, IEEE.-2008.- vol.25.- №1.- pp.116-129.- doi: 10.1109/MSP.2008.4408448.

79. Hien Quoc Ngo. Energy and Spectral Efficiency of Very Large Multiuser MIMO Systems / Hien Quoc Ngo, E.G. Larsson, T.L. Marzetta // Communications, IEEE Transactions on.-2013. - vol.61.- № 4.- pp.1436-1449.- doi: 10.1109/TC0MM.2013.020413.110848.

80. Hoon Huh. Achieving "Massive MIMO" Spectral Efficiency with a Not-soLarge Number of Antennas / Hoon Huh, G. Caire, H.C. Papadopoulos, S.A. Ramprashad // Wireless Communications, IEEE Transactions on.- 2012.-vol.11.- №9.- pp.3226-3239.- doi: 10.1109/TWC.2012.070912.111383

81. Hoydis, J. Massive MIMO: How many antennas do we need? / J. Hoydis, ten Brink, M. Debbah // Communication, Control, and Computing (Allerton), 2830 Sept. 2011, 49th Annual Allerton Conference on.- 2011.- pp. 545-550.-doi: 10.1109/Allerton.2011.6120214

82. Jayaweera, S.K. Virtual MIMO-based cooperative communication for energy-constrained wireless sensor networks / S.K. Jayaweera // Wireless Communications, IEEE Transactions on.- 2006.- v.5.- № 5.-- pp.984-989.- doi: 10.1109/TWC.2006.1633350.

83. Jindal, N. MIMO Broadcast Channels With Finite-Rate Feedback / N. Jindal // Information Theory, IEEE Transactions on.-2006.- vol.52.- № 11.- pp. 5045-5060.- doi: 10.1109/TIT.2006.883550.

84. Larsson, E. Massive MIMO for next generation wireless systems / E. Larsson / E.Larsson, O. Edfors, F. Tufvesson, T. Marzetta // Communications Magazine, IEEE.-2014.- vol.52.- № 2.- pp. 186-195.- doi: 10.1109/MCOM.2014.6736761

85. Mansoor Shafi. Polarized MIMO Channels in 3D: Models, Measurements and Mutual Information / Mansoor Shafi, Min Zhang, Aris L. Moustakas, Peter J. Smith, Andreas F. Molisch, Fredrik Tufvesson, Steven H. Simon // IEEE J. Select. Areas Commun on.- 2006.- vol.24.- pp. 514-527.

86. Palomar, D.P. Joint Tx-Rx beamforming design for multicarrier MIMO channels: a unified framework for convex optimization / D.P. Palomar, J.M. Ciof-fi, Miguel Angel Lagunas // Signal Processing, IEEE Transactions on .-2003.-vol.51.- №9.- pp.2381-2401.- doi: 10.1109/TSP.2003.815393.

87. Papa Moussa Ndao. Development and test of a trans-horizon communication system based on a MIMO architecture / Papa Moussa Ndao, Yvon Erhel, Dominique Lemur, Martial Oger, Jerome Le Masson // EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking.- 2013. - p. 167.-doi:10.1186/1687-1499-2013-167.

88. Paulraj, A.J. An overview of MIMO communications - a key to gigabit wireless / A.J. Paulraj, D.A. GORE, R.U. Nabar, H. Bolcskei // Proceedings of the IEEE.- 2004.- vol.92.-№2.- pp.198-218.- doi: 10.1109/JPROC.2003.821915.

89. Peters, S.W. Cooperative Algorithms for MIMO Interference Channels / S.W. Peters, R.W. Heath // Vehicular Technology, IEEE Transactions on.- 2011.-vol.60.-№1.- pp.206-218.- doi: 10.1109/TVT.2010.2085459.

90. Razaviyayn, M. On the Degrees of Freedom Achievable Through Interference Alignment in a MIMO Interference Channel / M. Razaviyayn, G. Lyubeznik, Zhi-Quan Luo // Signal Processing, IEEE Transactions on.-2012.- vol.60.-№2.- pp.812-821.- doi: 10.1109/TSP.2011.2173683.

91. Rusek, F. Scaling Up MIMO: Opportunities and Challenges with Very Large Arrays / F. Rusek, D. Persson, Buon Kiong Lau, E.G. Larsson, T.L. Marzetta, O. Edfors, F. Tufvesson // Signal Processing Magazine, IEEE.- vol.30.-№1.- pp.40-60.- doi: 10.1109/MSP.2011.2178495.

92. Salous, S. Experimental investigations of MIMO in the HF band / S. Salous, S. M. Feeney, E.M. Warrington, S.D. Gunashekar, N. M. Abbasi // Ionospheric Radio Systems and Techniques (IRST 2012), 12th IET International Conference on, 15-17 May 2012.- 2012.- pp. 1-4.

93. Sharif, M. On the capacity of MIMO broadcast channels with partial side information / М. Sharif, B. Hassibi // Information Theory, IEEE Transactions on.- 2005.- vol.51.-№ 2.- pp.506-522.- doi: 10.1109/TIT.2004.840897.

94. Shuguang Cui. Energy-efficiency of MIMO and cooperative MIMO techniques in sensor networks / Shuguang Cui, A.J. Goldsmith, A. Bahai // Selected Areas in Communications, IEEE Journal on.- 2004.- vol.22.- № 6.-pp.1089-1098.- doi: 10.1109/JSAC.2004.830916.

95. Spencer, Q.H. Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser MIMO channels / Q.H. Spencer, A.L. Swindlehurst, M. Haardt // Signal Processing, IEEE Transactions on.- 2004.- vol.52.-№2.- pp. 461471.- doi: 10.1109/TSP.2003.821107.

96. Zhang, Rui. MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer / Rui Zhang, Chin Keong Ho // Wireless Communications, IEEE Transactions on.- 2013.- vol.12.- №5.- pp.1989-2001.- doi: 10.1109/TWC.2013.031813.120224.

97. Букашкин, С.А. Перспективы создания комплексов ДКМВ радиосвязи, использующих технологии MIMO с пространственным и поляризационным разнесением / С. А. Букашкин, А.В. Оглоблин // Цифровая обработка сигналов. - 2014. - №4. - С. 28-31.

98. Букашкин, С.А. Пути реализации технологии MIMO в комплексах ДКМВ радиосвязи / С. А. Букашкин, А.В. Оглоблин // XV Международная научно-техническая конференция - Казань, 2014 - т.1 с. 228-231.

99. Оглоблин, А.В. MIMO в диапазоне ДКМВ. Оценка взаимного импеданса антенн с учетом согласующих устройств / А.В. Оглоблин // Электросвязь.- 2014.- №12.- С 45-47.

100. Букашкин, С. А. Пропускная способность каналов MIMO при различных схемах их реализации / С. А. Букашкин, А.В. Оглоблин // XXII Российская научно-техническая конференция ПГУТИ. - Самара, 2015. - С.150.

101. Бузов, А.Л. Сравнительная оценка эффективности малогабаритных приемных активных рамочных и вибраторных антенн / А.Л.Бузов, А. Д. Кра-

сильников, А.В. Оглоблин // XXII Российская научно-техническая конференция ПГУТИ. - Самара, 2015. - С.147.

102. Букашкин, С. А. Перспективы реализации комплексов ДКМВ радиосвязи на основе технологии MIMO / С. А. Букашкин, А.В. Оглоблин // Материалы IX Всероссийская межведомственная научная конференция «Актуальные направления развития систем охраны, специальной связи и информации для нужд государственного управления». - Орел, 2015.- С. 124-127.

103. Букашкин, С. А. Построение и алгоритм работы радиолинии по технологии MIMO на основе адаптивных фазированных антенных решеток / С.А. Букашкин, А.В. Оглоблин, Д.С.Шишкин // Радиотехника.- 2015.-№4.- С. 28-31.

104. Бузов, А.Л. Исследования триортогональных антенных элементов ДКМВ диапазона для систем радиосвязи, использующих технологию MIMO / А.Л. Бузов, А.Д. Красильников, А.В. Оглоблин // Радиотехника. - 2015.- №4.- С. 18-22.

105. Оглоблин, А.В. Предельно достижимые характеристики комплексов ДКМВ радиосвязи, реализующих технологию MIMO, при различных видах разнесения / А.В. Оглоблин // Электросвязь. -2015. - №5.- С. 47-51.

106. Оглоблин, А.В. Перспективы повышения качества КВ радиосвязи на основе развития технологий обработки сигналов и применения активных антенных решеток из би- и триортогональных излучателей / А.В. Оглоб-лин // Материалы X Международный симпозиум по фундаментальным и прикладным проблемам науки, посвященный 70-летию Победы.- 8-10 сентября 2015 г.- Непряхино Челябинской обл.- С.53-64.

107. Оглоблин, А.В. Исследование характеристик систем MIMO ДКМВ диапазона с поляризационным разнесением / А.В. Оглоблин // Материалы 25-й Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».- 6-12 сентября 2015.- г. Севастополь.-С. 135-142.

108. Оглоблин, А.В. Сравнительные характеристики комплексов КВ-радиосвязи с использованием технологии MIMO на каналах среднего и высокого качества /А.В. Оглоблин // Материалы XIII Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов».- 21-25 сентября 2015.- г. Казань. - С.84-86.

109. Бузов, А.Л. Исследование влияния электропроводящей опоры на характеристики активной симметричной антенны ДКМВ диапазона / А.Л. Бузов, А.Д. Красильников, А.В. Оглоблин // Электросвязь. - 2015. - №6.-С. 50-53.

110. Оглоблин, А.В. Применение приемных кольцевых антенных решеток в составе полевых комплексов ДКМВ - радиосвязи, реализующих технологию MIMO / Инфокоммуникационные технологии.-2015.-Т. 13.-№3.-С. 312-318.

111. Оглоблин, А.В. Порядок проектирования радиолиний ДКМВ диапазона, использующих технологию MIMO / А.В. Оглоблин // Инфокоммуникационные технологии.- 2015.-№4.-С.278-283.

112. Оглоблин, А.В. Возможности комплексов ДКМВ радиосвязи на основе технологии MIMO / А.В. Оглоблин, С. А. Букашкин // Тезисы докладов XXIII Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУ-ТИ. — Самара. — 2016. — С.172.

113. Оглоблин, А.В. Многополяризационные антенные элементы для комплексов ДКМВ радиосвязи, использующих технологию MIMO / А.Л. Бузов, А.Д. Красильников, И. А. Колояров, А.В. Оглоблин // Тезисы докладов XXIII Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУ-ТИ. — Самара. — 2016. — С.169.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1

Рассчитанные значения параметров СУ в виде П-контура для различных частот диапазона

МГц 1, нГн С1, пФ С2, пФ

10 138,4 4168 3239

11 141,4 3573 2509

12 148,8 3055 1914

13 153,4 2668 1531

14 154 2382 1287

15 150,3 2173 1135

16 152,7 1956 961,7

17 153,3 1782 835,6

18 151,1 1647 748,8

19 147,6 1537 683,5

20 142,3 1449 637,8

21 134 1388 615,8

22 120,7 1364 631,1

23 101,8 1391 705,8

24 118,9 1206 529,7

25 129,5 1086 436,4

26 112,7 1098 473,6

27 95,73 1127 531,7

28 80,04 1168 612,6

29 64,87 1232 740

30 52,23 1305 911

Таблица 2.1

Амплитудно-фазовое распределение восьмиэлементной КАР, синтезированное на частоту 10 МГц

Номер источника Вертикальные вибраторы Горизонтальные вибраторы 1-ой поляризации Горизонтальные вибраторы 2-ой поляризации

Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70

1 0.64 157.94 0.99 58.53 0.00 157.94 0.00 58.53 0.64 -112.06 0.99 148.53

2 0.64 -167.46 0.99 124.47 0.00 -167.46 0.00 124.47 0.64 -77.46 0.99 -145.53

3 0.64 -83.77 0.99 -79.25 0.00 -83.77 0.00 -79.25 0.64 6.23 0.99 10.75

4 0.64 -0.76 1.00 77.01 0.00 -0.76 0.00 77.01 0.64 89.24 1.00 167.01

5 0.63 32.86 0.97 142.11 0.00 32.86 0.00 142.11 0.63 122.86 0.97 -127.89

6 0.64 -1.01 1.00 76.94 0.00 -1.01 0.00 76.94 0.64 88.99 1.00 166.94

7 0.64 -83.71 0.99 -79.21 0.00 -83.71 0.00 -79.21 0.64 6.29 0.99 10.78

8 0.64 -167.53 0.99 124.50 0.00 -167.53 0.00 124.50 0.64 -77.53 0.99 -145.50

9 0.00 -108.20 0.00 154.19 0.90 -108.20 0.15 154.19 0.90 -18.20 0.15 -115.81

10 0.00 -73.70 0.00 -140.90 0.90 -73.70 0.15 -140.90 0.90 16.30 0.15 -50.90

11 0.00 9.49 0.00 14.94 0.90 9.49 0.15 14.94 0.90 99.49 0.15 104.94

12 0.00 92.65 0.00 170.98 0.90 92.65 0.15 170.98 0.90 -177.35 0.15 -99.02

13 0.00 127.21 0.00 -124.21 0.90 127.21 0.15 -124.21 0.90 -142.79 0.15 -34.21

14 0.00 92.57 0.00 171.06 0.90 92.57 0.15 171.06 0.90 -177.43 0.15 -98.94

15 0.00 9.58 0.00 14.97 0.90 9.58 0.15 14.97 0.90 99.58 0.15 104.97

16 0.00 -73.67 0.00 -140.90 0.89 -73.67 0.15 -140.90 0.89 16.33 0.15 -50.90

17 1.00 -18.03 0.29 -124.08 1.00 -18.03 0.29 -124.08 1.00 71.97 0.29 -34.08

18 1.00 16.29 0.29 -59.77 1.00 16.29 0.29 -59.77 1.00 106.29 0.29 30.23

19 1.00 99.51 0.29 96.96 1.00 99.51 0.29 96.96 1.00 -170.49 0.29 -173.04

20 1.00 -177.42 0.29 -107.20 1.00 -177.42 0.29 -107.20 1.00 -87.42 0.29 -17.20

21 1.00 -142.86 0.29 -42.15 1.00 -142.86 0.29 -42.15 1.00 -52.86 0.29 47.85

22 1.00 -177.20 0.29 -106.79 1.00 -177.20 0.29 -106.79 1.00 -87.20 0.29 -16.79

23 1.00 99.40 0.29 96.37 1.00 99.40 0.29 96.37 1.00 -170.60 0.29 -173.63

24 1.00 16.33 0.29 -59.40 1.00 16.33 0.29 -59.40 1.00 106.33 0.29 30.60

Таблица 2.2

Амплитудно-фазовое распределение восьмиэлементной КАР, синтезированное на частоту 15 МГц

Номер источника Вертикальные вибраторы Горизонтальные вибраторы 1-ой поляризации Горизонтальные вибраторы 2-ой поляризации

Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70

1 0.34 103.24 0.99 -44.50 0.00 103.24 0.00 -44.50 0.34 -166.76 0.99 45.50

2 0.31 155.07 0.94 49.12 0.00 155.07 0.00 49.12 0.31 -114.93 0.94 139.12

3 0.31 -78.79 0.96 -73.96 0.00 -78.79 0.00 -73.96 0.31 11.21 0.96 16.04

4 0.31 43.88 1.00 162.11 0.00 43.88 0.00 162.11 0.31 133.88 1.00 -107.89

5 0.33 94.20 0.95 -104.39 0.00 94.20 0.00 -104.39 0.33 -175.80 0.95 -14.39

6 0.31 44.66 1.00 162.25 0.00 44.66 0.00 162.25 0.31 134.66 1.00 -107.75

7 0.31 -78.96 0.96 -73.79 0.00 -78.96 0.00 -73.79 0.31 11.04 0.96 16.21

8 0.31 154.60 0.94 49.31 0.00 154.60 0.00 49.31 0.31 -115.40 0.94 139.31

9 0.00 -164.22 0.00 48.83 0.87 -164.22 0.22 48.83 0.87 -74.22 0.22 138.83

10 0.00 -112.15 0.00 145.90 0.87 -112.15 0.22 145.90 0.87 -22.15 0.22 -124.10

11 0.00 12.42 0.00 20.45 0.88 12.42 0.22 20.45 0.88 102.42 0.22 110.45

12 0.00 137.50 0.00 -106.10 0.87 137.50 0.22 -106.10 0.87 -132.50 0.22 -16.10

13 0.00 -171.12 0.00 -7.80 0.86 -171.12 0.22 -7.80 0.86 -81.11 0.22 82.20

14 0.00 137.46 0.00 -105.39 0.88 137.46 0.22 -105.39 0.88 -132.54 0.22 -15.39

15 0.00 12.78 0.00 19.89 0.88 12.78 0.22 19.89 0.88 102.78 0.22 109.89

16 0.00 -112.19 0.00 146.65 0.87 -112.19 0.22 146.65 0.87 -22.19 0.22 -123.35

17 0.99 -74.48 0.49 127.70 0.99 -74.48 0.49 127.70 0.99 15.52 0.49 -142.30

18 1.00 -22.50 0.49 -134.12 1.00 -22.50 0.49 -134.12 1.00 67.50 0.49 -44.12

19 1.00 102.37 0.49 99.88 1.00 102.37 0.49 99.88 1.00 -167.63 0.49 -170.12

20 1.00 -132.95 0.49 -26.06 1.00 -132.95 0.49 -26.06 1.00 -42.95 0.49 63.94

21 0.99 -81.28 0.49 71.64 0.99 -81.28 0.49 71.64 0.99 8.72 0.49 161.64

22 0.99 -133.08 0.49 -26.73 0.99 -133.08 0.49 -26.73 0.99 -43.08 0.49 63.27

23 1.00 102.16 0.49 99.67 1.00 102.16 0.49 99.67 1.00 -167.84 0.49 -170.33

24 1.00 -22.37 0.49 -134.47 1.00 -22.37 0.49 -134.47 1.00 67.63 0.49 -44.47

Таблица 2.3

Амплитудно-фазовое распределение восьмиэлементной КАР, синтезированное на частоту 20 МГц

Номер источника Вертикальные вибраторы Горизонтальные вибраторы 1-ой поляризации Горизонтальные вибраторы 2-ой поляризации

Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 30 Фаза для синтеза ДН при 0 = 30 Нормированная амплитуда для синтеза ДН при 0 = 70 Фаза для синтеза ДН при 0 = 70

1 0.10 48.56 0.88 -147.06 0.00 48.56 0.00 -147.06 0.10 138.55 0.88 -57.06

2 0.12 111.70 1.00 -21.89 0.00 111.70 0.00 -21.89 0.12 -158.30 1.00 68.11

3 0.11 -81.48 0.98 -64.71 0.00 -81.48 0.00 -64.71 0.11 8.52 0.98 25.29

4 0.11 88.82 0.94 -110.86 0.00 88.82 0.00 -110.86 0.11 178.82 0.94 -20.86

5 0.12 161.81 0.96 10.08 0.00 161.81 0.00 10.08 0.12 -108.19 0.96 100.08

6 0.11 90.20 0.93 -111.02 0.00 90.20 0.00 -111.02 0.11 -179.80 0.93 -21.02

7 0.11 -85.31 0.98 -64.41 0.00 -85.31 0.00 -64.41 0.11 4.69 0.98 25.59

8 0.13 112.23 0.99 -22.10 0.00 112.23 0.00 -22.10 0.13 -157.77 0.99 67.90

9 0.00 145.06 0.00 -53.02 0.86 145.06 0.30 -53.02 0.86 -124.94 0.30 36.98

10 0.00 -147.51 0.00 74.37 0.85 -147.51 0.30 74.37 0.85 -57.51 0.30 164.37

11 0.00 20.15 0.00 28.50 0.85 20.15 0.30 28.50 0.85 110.15 0.30 118.50

12 0.00 -173.83 0.00 -19.78 0.86 -173.83 0.31 -19.78 0.86 -83.83 0.31 70.22

13 0.00 -106.57 0.00 108.52 0.86 -106.57 0.29 108.52 0.86 -16.57 0.29 -161.48

14 0.00 -174.08 0.00 -19.26 0.85 -174.08 0.31 -19.26 0.85 -84.08 0.31 70.74

15 0.00 19.77 0.00 29.32 0.85 19.77 0.31 29.32 0.85 109.77 0.31 119.32

16 0.00 -147.38 0.00 74.65 0.85 -147.38 0.28 74.65 0.85 -57.38 0.28 164.65

17 1.00 -126.40 0.74 24.48 1.00 -126.40 0.74 24.48 1.00 -36.40 0.74 114.48

18 0.97 -57.16 0.72 153.23 0.97 -57.16 0.72 153.23 0.97 32.84 0.72 -116.77

19 0.98 109.39 0.73 106.04 0.98 109.39 0.73 106.04 0.98 -160.61 0.73 -163.96

20 0.99 -85.03 0.74 58.39 0.99 -85.03 0.74 58.39 0.99 4.97 0.74 148.39

21 0.99 -15.93 0.72 -170.73 0.99 -15.93 0.72 -170.73 0.99 74.07 0.72 -80.73

22 0.99 -84.89 0.75 59.29 0.99 -84.89 0.75 59.29 0.99 5.11 0.75 149.29

23 0.98 109.80 0.74 105.03 0.98 109.80 0.74 105.03 0.98 -160.20 0.74 -164.97

24 0.98 -57.21 0.72 153.96 0.98 -57.21 0.72 153.96 0.98 32.79 0.72 -116.04