Методы компьютерной обработки сигналов систем радиосвязи

Наше время характеризуется бурным развитием и внедрением в повседневную жизнь разнообразных средств связи, дающих людям уникальную возможность круглосуточного общения между собой независимо от их местонахождения на земном шаре. При этом современные коммуникационные системы помимо предоставления услуг традиционной телефонной связи позволяют своим абонентам отправлять и принимать сообщения передачи данных, обмениваться факсимильными и видеоизображениями, проводить аудио- и видеоконференции и реализовывать большое число других коммуникационных потребностей.

Организация информационных потоков и способы их передачи в системах связи за последние 50 лет претерпели значительные изменения. Для современных связных систем характерен постоянный рост количества корпоративных и индивидуальных абонентов. Увеличение объема передаваемой ими информации приводит к необходимости использования все большего числа различных каналов радио- и проводной связи. Для обеспечения высокой пропускной способности связных каналов принимаются специальные технические решения, включающие:

• внедрение сложных видов модуляции и кодирования, оптимально согласованных с конкретными физическими каналами по соотношению «скорость передачи/допустимые потери качества информации»;

• применение систем многоуровневого статического и динамического уплотнения информационных потоков;

• поддержку многоуровневых служб управления с возможностью динамического обмена данными между ними;

• широкое использование различных методов адаптации, позволяющих оптимизировать функционирование системы связи по маршрутам передачи сообщений, несущей частоте сигнала, мощности передатчика, виду модуляции, скорости передачи, способам уплотнения и кодирования и пр.;

• постоянную модернизацию отдельных аппаратных и программных составляющих систем связи по мере появления новых требований или коммуникационных технологий.

В значительной степени практическая реализация перечисленных способов совершенствования связных систем стала возможной благодаря достижениям современной микроэлектроники, особенно в области создания высокопроизводительных вычислительных устройств, и развитию методов цифровой обработки сигналов (ЦОС).

Существующие методы ЦОС позволяют решать большое число различных прикладных задач в связи, радиолокации, измерительной технике, медицине и других областях науки и техники, в которых прежде доминировали аналоговые системы. Преимущества цифровых систем обработки обусловлены целым рядом факторов. Так, аналоговые функциональные устройства, как правило, проигрывают цифровым по таким параметрам, как точность, быстродействие, объем обрабатываемых данных. Кроме того, устройства цифровой обработки при нормальной эксплуатации характеризуются отсутствием влияния внешних дестабилизирующих факторов, таких как температурный и временной дрейф параметров, воздействие наводок и др. И самое главное, применяя методы цифровой обработки, можно создавать устройства, позволяющие выполнять в принципе любое формально описываемое преобразование сигнала по сколь угодно сложному алгоритму с заданной степенью точности.

Подтверждением всему сказанному о преимуществах ЦОС является современная аппаратура связи, в которой широко используются различные процедуры анализа, фильтрации, детектирования, декодирования и др., реализованные цифровыми методами.

В настоящее время опубликовано большое количество работ (Рабинера Л. Р., Гоулда Б., Шафера Р. В., Отнеса Р., Эноксона Л., Прокиса Д., и др.), освещающих различные теоретические и практические вопросы, связанные с цифровой обработкой сигналов. Несмотря на это авторы приняли решение еще раз обратиться к рассмотрению ряда задач ЦОС, особенно часто возникающих при разработке аппаратуры радиоприема и радиомониторинга.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89