Дисертация
  • формат pdf
  • размер 2,96 МБ
  • добавлен 23 марта 2016 г.
Кузюков В.А. Максимизация частотной эффективности и помехоустойчивости железнодорожной радиосвязи
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Москва: Московский государственный университет путей сообщения, 2015. — 111 с.
Специальность: 05.12.04. – Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Волков А.А.
Целью диссертационной работы является повышение помехоустойчивости и частотной эффективности железнодорожной радиосвязи.
Научная новизна работы определяется следующими результатами:
— Разработаны новые устройства, существенно повышающие частотную эффективность и помехоустойчивость ж.-д. радиосвязи: формирователь ОБП-ФМн на 180°, делитель полосы частот РС в 2n раз, устройство передачи не полного РС, а только его огибающей и частотной составляющей или только фазовой составляющей. Новизна этих устройств подтверждена патентами РФ на ПМ;
— Разработана корреляционная методика определения уровня нелинейных искажений kf при минимуме пик-фактора kпкл однополосного и речевого сигналов.
— Уточнены формулы для количественного описания клиппированного РС в этой методике;
— Предложено когерентное детектирование ЧМ сигналов в эксплуатируемой ж.-д. радиосвязи. Новизна разработки подтверждена патентом РФ на ПМ;
— Разработанное устройство восстановления опорного колебания по сигналу ОБП-ФМн на 180° для его когерентного детектирования без обратной работы;
— Разработанное устройство восстановления огибающей у клиппированного РС на приёмной стороне.
Теоретическая и практическая значимость результатов исследования состоит в том, что впервые:
— Предложены три основных направления повышения частотной эффективности и помехоустойчивости ж.-д. радиосвязи в 2 и более раз. Новизна этих предложений подтверждена патентами РФ на ПМ;
— Разработана корреляционная методика определения уровня нелинейных искажений kf при клиппировании РС с минимумом пикфактора kпкл однополосного и речевого сигналов. Показано, что kf =7,4%, что допустимо, kпкл=1,52=min, обеспечивающим выигрыш в помехоустойчивости железнодорожной радиосвязи с ЧМ в 4,33 раза или 6,36дБ, что хорошо совпало с экспериментальными данными;
— Уточнены основополагающие формулы этой методики: функции корреляции однополосного сигнала R0(τ) на входе ограничителя и на его выходе В(τ), что обеспечило хорошее совпадение расчёта и эксперимента;
— Разработаны три варианта проблемного блока – широкополосного фазовращателя на 90° для формирования ОБП-ФМн на 180°, из которых – один по клиппированному РС, а два – по ЦС. Новизна разработок подтверждена патентами РФ на ПМ и публикацией;
— Разработан аналогово-цифровой преобразователь для первой ступени модуляции системы GSM-R, который обеспечивает меньший уровень шумов квантования. Новизна разработки подтверждена патентом РФ на изобретение;
— Разработан восстановитель опорного колебания по сигналу ОБП-ФМн на 180° для его когерентного детектирования без обратной работы;
— Разработан когерентный детектор ЧМ сигнала для эксплуатируемой железнодорожной радиостанции, что повышает помехоустойчивость в 2 раза, новизна разработки подтверждена патентом РФ на ПМ;
— Разработан восстановитель огибающей у клиппированного РС на приёмной стороне, что повысило качество речи;
— Предложено вместо полного РС передавать только его фазовую составляющую и по ней синтезировать на приёмной стороне полный РС. По сравнению с передачей его огибающей и частотной составляющей это даёт выигрыш в полосе частот в 3 раза, а по сравнению с полным РС в 86 раз;
— Разработаны идентичные делители полосы частот РС в 2n раз на одной поднесущей частоте что повысило частотную эффективность в это же число раз. Новизна разработки подтверждена патентом РФ на изобретение.