Адаптивная по поляризации сеть коротковолновой радиосвязи тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ
|
Вылегжанин, Иван Сергеевич
АВТОР
|
||||
|
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2007
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
на правах рукописи
ВЫЛЕГЖАНИН ИВАН СЕРГЕЕВИЧ
АДАПТИВНАЯ ПО ПОЛЯРИЗАЦИИ СЕТЬ КОРОТКОВОЛНОВОЙ РАДИОСЯЗИ Специальность 01 04 03 - радиофизика
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Москва - 2007
003064586
Работа выполнена на физическом факультете Московского государственного университета им М В Ломоносова
Научный руководитель доктор физико-математических наук,
доцент |Ю В Березин]
Официальные оппоненты
доктор технических наук, профессор Чудинов С М
кандидат физико-математических наук, доцент Вологдин А Г
Ведущая организация
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н В Пушкова
Защита диссертации состоится «_12_» октября 2007 г, в 12-00, на заседании диссертационного совета Д 002 231 02 при ИРЭ РАН (125009, Москва, ул Моховая, д 11, к 7 )
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ РАН Автореферат разослан ЛО <я^&#с«*е>2007 г
Ученый секретарь диссертационного со) доктор физ-мат наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Верхние слои атмосферы Земли, расположенные на высоте более 50 км, ионизируются излучением Солнца, вследствие чего там появляются свободные электроны и положительные ионы Таким образом, ионосфера занимает область земной атмосферы на высоте от 50-60 до нескольких тысяч километров от поверхности Земли
Электромагнитные волны декаметрового диапазона («короткие» радиоволны), излученные из какого-либо пункта А, расположенного на поверхности Земли, отражаются от ионосферы как при вертикальном, так и при наклонном падении и возвращаются на Землю в некотором пункте В При наклонном зондировании дальность распространения даже при однократном отражении волны от ионосферы, лежит в пределах от десятков до 3000 км Таким образом создается ионосферный канал связи, который широко используется для передачи Информации
Соответствующий анализ задачи о распространении электромагнитных волн проведен в рамках классической магнитоионной теории [13] В результате установлено, что в ионосфере по одному направлению могут распространяться две волны, характеризующиеся своими фазовыми скоростями, поглощением и поляризацией Эти волны принято называть обыкновенной и необыкновенной магнитоионными компонентами (МИК) При этом, как при наличии, так и отсутствии поглощения обе МИК поляризованы эллиптически, причем их коэффициенты поляризации не равны
Таким образом, излученная в точке А монохроматическая волна, после распространения по ионосферному каналу связи (ИКС) превращается в две квазимонохроматические волны и в точке приема В возникает суммарное сильно «замирающее» электромагнитное поле со сложной пространственно-временной структурой Эти замирания являются одной из основных причин относительно низкого качества передачи информации по ИКС Существует понятие потенциальной помехоустойчивости передачи информации по каналу связи (минимальное значение вероятности ошибки Рош, которое может быть достигнуто в данных физических условиях) Аналогичное понятие вводят и для максимально возможной скорости передачи сообщений с Предельные значения параметров Р„ш и с являются ориентирами в оценке эффективности любых методов передачи информации
Ионосферный канал связи не требует никаких искусственных ретрансляторов - он самый дешевый из всех существующих Также к достоинствам ионосферного канала относятся его дальность (даже при одном
скачке она составляет ~3000 км), его относительная устойчивость и неуничтожимое™ даже при ядерных взрывах Однако современный способ возбуждения в нем радиоволн обладает существенным недостатком - он не обеспечивает высокое качество и скорость передачи информации вследствие интерференции двух магнитоионных компонент, хотя физические свойства этого канала позволяют, в принципе, достичь гораздо лучших показателей
На физическом факультете МГУ разработан особый способ возбуждения радиоволн в анизотропной ионосфере Земли - метод селективного возбуждения электромагнитных волн (СВЭМВ) [14] Различие коэффициентов поляризации двух магнитоионных компонент одной частоты может быть использовано для их селекции Однако такая поляризационная селекция осложняется вследствие отсутствия достоверной информации о поляризации парциальных составляющих сложного векторного поля
При использовании метода селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере возбуждается только одна магнитоионная компонента Метод состоит из двух последовательных этапов
1 этап - поляризационная диагностика ионосферы На этом этапе с помощью соответствующего комплекса аппаратуры осуществляется облучение ионосферы чередующейся последовательностью импульсов с определенными поляризациями На приемном конце осуществляется обработка принятого поля, после чего по полученным данным и определенному алгоритму определяются два коэффициента поляризации, позволяющие возбуждать в ионосфере только одну МИК,
2 этап - возбуждение в ионосферном канале связи одной электромагнитной волны Излучение волны с коэффициентом поляризации, согласованным с обыкновенной или необыкновенной волной приводит к селективному возбуждению в ионосфере только одной МИК Метод селективного возбуждения электромагнитных волн позволяет значительно (более чем на порядок) уменьшить интерференционные замирания на приемном конце, являющиеся основной причиной низкой пропускной способности и помехоустойчивости канала связи (энергия передатчика "закачивается" только в одну магнитоионную компоненту)
Метод селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере открывает новые перспективы в разработке новых и модернизации существующих разновидностей загоризонтных радиолокаторов (ЗГРЛ), использующих отраженные от ионосферы электромагнитные волны декаметрового диапазона В лаборатории распространения радиоволн кафедры радиофизики физического факультета Московского
Государственного Университета разработана структурная схема загоризонтного ионосферного радиолокатора, функционирующего по бистатической схеме и использующего в своей работе метод селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере Исследованы основные характеристики его работы - точность определения координат и вектора скорости лоцируемого воздушного объекта, разрешающая способность радиолокатора Показано, что эти характеристики ЗГРЛ. использующего новые принципы возбуждения электромагнитных волн в ионосфере Земли, существенно превышают аналогичные показатели существующих ионосферных загоризонтных радиолокаторов
Применение способа селективного возбуждения при вертикальном зондировании ионосферы позволяет создавать локальные ячейки коротковолновой радиосвязи, составленные из множества однолучевых радиолиний, обладающих высокой пропускной способностью, протяженностью до 200-500 км и обеспечивающие устойчивую радиосвязь между базовой станцией, расположенной в точке оптимального приема и любым объектом внутри ячеек радиосвязи (в том числе и с мобильными объектами Подобные ячейки получили название зон обслуживания сети (ЗОС) Площадь одной зоны оценивается величиной от 60 до 250 тыс кв километров в зависимости от типа возбуждаемой волны и рабочей частоты Локальные зоны могут быть использованы для создания региональных и глобальных сетей КВ-радиосвязи Объединяя ЗОС, можно создавать сети КВ-радиосвязи с любой необходимой площадью обслуживания Способ селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере позволяет использовать обыкновенную и необыкновенную компоненту отраженной от ионосферы волны либо одновременно, либо последовательно - в зависимости от потребностей, что позволяет расширять возможности рассматриваемой системы КВ-радиосвязи Для разработки этапов настройки и функционирования предлагаемой системы КВ-радиосвязи большое значение имеют результаты экспериментальных исследований частотной зависимости коэффициента оптимальной поляризации радиоволн на вертикальной радиотрассе
Актуальность работы обусловливается увеличением нагрузки на существующие сети связи, следствием чего являются
1) Повышение требований к качеству передачи информации (увеличению пропускной способности и уменьшению вероятности ошибки)
2) Ужесточение требований к электромагнитной совместимости (ЭМС) и экологичности радиоэлектронных средств (РЭС), что напрямую связано с уменьшением излучаемой мощности
Использование метода селективного возбуждения позволяет, во-первых, сократить интерференционные замирания, вследствие чего уменьшается вероятность ошибки и увеличивается пропускная способность при передаче информации Во-вторых, селективное возбуждение позволяет
концентрировать всю излучаемую мощность только в одной МИК, что при одинаковой минимальной мощности полезного сигнала на входе приемника может обеспечить снижение излучаемой мощности как минимум в два раза
3) Построение сети радиосвязи в КВ-диапазоне имеет ряд дополнительных преимуществ - радиус зоны обслуживания достигает нескольких сотен километров, а вследствие распространения радиоволн путем отражения от ионосферы достигается минимизация "затенения" абонентов неровностями рельефа, что часто наблюдается в тропосферных сетях
Цель работы обосновать возможность построения, разработать структурную схему и этапы настройки сети коротковолновой радиосвязи с высокой скоростью и помехоустойчивостью передачи информации при использовании селективного способа возбуждения электромагнитных волн в ионосфере
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие частные задачи
1 Разработать методику расчета параметров КВ-радиоволн, распространяющихся по ионосферной линии связи, использующей селективное возбуждение электромагнитных волн в ионосфере с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей,
2 Определить линейные размеры и площади зон обслуживания сети КВ-радиосвязи на поверхности Земли при селективном возбуждении электромагнитных волн в ионосфере при учете слоистой структуры ионосферы и наличии поглощения,
3 Оценить пропускную способность и вероятность ошибки при передаче информации в двоичной форме по ионосферной линии связи внутри одной зоны обслуживания сети коротковолновой радиосвязи с учетом присутствующих в ионосферном канале связи неоднородностей,
4 Провести экспериментальное исследование частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы, при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе,
5 Разработать структуру и этапы настройки сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере
Научная новизна работы заключается в том, что
1 Модифицирована методика расчета волновых и лучевых траекторий радиоволн в ионосфере с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей
2 Определены конфигурации и размеры зон обслуживания сети, возникающие в результате селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере, при учете поглощения и слоистой структуры ионосферы, а также исследована частотная зависимость конфигурации и площадей зон обслуживания сети
3 Проведена оценка влияния неоднородностей на пропускную способность и вероятность ошибки при передаче информации в двоичной форме в ионосферном канале связи при селективном возбуждении электромагнитных волн с учетом присутствующих в ионосфере крупномасштабн ых н еоднородностей
4 Определена частотная зависимость коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы, при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе
Практическая ценность работы определяется тем, что
1 Предлагаемая методика расчета волновых и лучевых траекторий позволяет определять параметры КВ-радиоволн, распространяющихся по ионосферной линии связи с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей
2 В результате учета поглощения и слоистой структуры ионосферы зоны обслуживания сети изменяют свою конфигурацию и размеры по сравнению с оценками, не учитывающими указанные условия Зоны обслуживания могут служить основой создания сетей КВ-радиосвязи с любой заданной зоной покрытия
3 Показано, что в случае селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере наличие ионосферных неоднородностей не приводит к существенному изменению пропускной способности и вероятности ошибки при передаче информации в двоичной форме по ионосферной линии связи
4 В результате экспериментального исследования частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы, при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе показано, что формулой для определения коэффициента предельной поляризации можно пользоваться до значения рабочей частоты ~ 0,7-0,8 от критической
5 Предложена схема построения адаптивной по поляризации сети коротковолновой радиосвязи, представлены этапы ее настройки, произведена оценка максимального количества каналов для разрабатываемой сети
На защиту выносится
1) Модифицированная методика расчета параметров декаметровых радиоволн, распространяющихся по ионосферной линии связи с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей
2) Результаты исследования зон обслуживания сети коротковолновой радиосвязи при учете поглощения и слоистой структуры ионосферы, а также результаты исследования пропускной способности и вероятности ошибки при передаче информации в двоичной форме по ионосферным линиям радиосвязи при наличии крупномасштабных ионосферных неоднородностей
3) Принцип построения сети коротковолновой радиосвязи, использующей метод селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере
Апробация работы и публикации
Результаты работы докладывались на различных конференциях и семинарах VIII Всероссийской школе-семинаре «Физика и применение микроволн — 2002», III Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2003», IV Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2005», X Всероссийской школе-семинаре «Физика и применение микроволн - 2005»
Основные результаты диссертации опубликованы в двенадцати работах [1-12]
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения с общим объемом в 141 страницу, включая список литературы из 114 наименований и 61 рисунка
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дана общая характеристика работы, раскрыта ее актуальность, сформулированы постановка задачи, цель исследования, решаемые частные задачи, определены научная новизна и практическая значимость полученных результатов
В первой главе диссертации на основе литературных данных кратко освещены основные методы построения траекторий декаметровых волн в ионосфере На основе модели ионосферы Ж1 предложена модель возмущенной ионосферы, содержащей крупно- и среднемасштабные неоднородности
Для предложенной модели ионосферы разработана модифицированная методика расчета параметров проходящих через ионосферу коротковолновых радиоволн За основу расчета был взят метод, разработанный для радиолиний "спутник-Земля" [15] и предназначенный для траекторий, не имеющих точек отражения Поскольку в этом методе для нахождения угла преломления используется итерационный процесс, расходящийся вблизи точки отражения (при углах падения более 70-80 град), было предложено альтернативное решение для нахождения угла преломления, позвотившее использовать метод для траекторий, которые отражаются от ионосферы В ходе работы был найден критерий применимости данного итерационного процесса
Предложенная модель позволяет рассчитывать фазовое и групповое запаздывание между передатчиком и приемником, ослабление, обусловленное угловой расходимостью и поглощением радиоволн, поляризацию выходящих из ионосферы магнитоионных компонент, а также доплеровское смещение частоты
Разработанная математическая модель отражает основные особенности распространения КВ-радиоволн, распространяющихся по ИКС, содержащем крупномасштабные (~ 300 х 50 х 50 км) и среднемасштабные (~ 30 х 10 х 10 км) неоднородности электронной концентрации
На основе модифицированной методики расчета параметров коротковолновых радиоволн в предложенной модечи ионосферы проводилось определение характеристик сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере
Вторая глава диссертации посвящена исследованию размеров и площадей зон обслуживания сети коротковолновой радиосвязи, использующей селективное возбуждение электромагнитных волн в ионосфере, образующихся вокруг приемо-передающего пункта, в
зависимости от различных параметров (типа возбуждаемой магнитоионной компоненты, рабочего слоя ионосферы, рабочей частоты, состояния ионосферы)
Во второй главе диссертационной работы приведена методика расчета зон обслуживания и результаты численного моделирования Показано, что при учете слоистой структуры ионосферы и поглощения, зоны обслуживания сети изменяют свою конфигурацию и размеры по сравнению с оценками, не учитывающими указанные параметры
Определение зоны обслуживания как линии на поверхности Земли для некоторого фиксированного отношения мощностей МИК <3 проводится при следующих условиях
- передатчик и приемник, в которых проводится поляризационная диагностика, располагаются в одной точке (рассматривается вертикальное распространение КВ-радиоволн),
- расчет параметров КВ-радиоволн ведется по модифицированной методике для модели ионосферы, рассмотренной в Главе 1,
- антенная система представляет собой два ортогонально расположенных излучающих диполя, находящихся параллельно земной поверхности
В Главе 2 показано, что площади и линейные размеры зон обслуживания сети при возбуждении необыкновенной характеристической волны и невозбуждении обыкновенной в значительной степени зависят от геомагнитных координат передающего пункта, что связано с изменением угла у между волновым вектором к и Н При приближении передающего пункта к магнитному полюсу наблюдается значительное увеличение линейных размеров и площади зон обслуживания сети Площади и линейные размеры зон обслуживания сети при возбуждении обыкновенной характеристической волны и невозбуждении необыкновенной меньше зависят от геомагнитной широты, чем в предыдущем случае Это же относится и к зависимости площади и линейных размеров зон обслуживания сети от отношения рабочей частоты радиолинии к критической Типичные зоны обслуживания для рабочей частоты 7 МГц приведены на рисунке 1
Возможна аппроксимация зон обслуживания сети зонами с простои геометрической структурой с использованием до Е0% площади первоначальной зоны. Это позволяет создать на поверхности Земли сеть коротковолновой радиосвязи с приблизительно одинаковой конфигурацией отдельных зап.
Типичные площади зон обслуживания сети вокруг передающего пункта для Q = 1/10 составляют 950 тыс, км* при возбуждении обыкновенной волны и 550 тыс. км при возбуждении необыкновенной компоненты при работе со слоем I".
Основные результаты, полученные во второй главе, можно сформулировать следующим образом:
(.Применение селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере позволяет создать па поверхности Земли зоны обслуживания сети с площадью порядка нескольких сотен тысяч квадратных километров.
2. Учет слоистой структуры ионосферы и поглощения позволил существенно уточнить конфигурацию зон обслуживания сети.
3. Площадь и линейные размеры зон обслуживания сети в значительной степени зависят от геомагнитной широты передатчика и типа возбуждаемой в ионосфере магнитоионной компоненты и в меньшей степени от отношения рабочей частоты к критической для конкретного слоя.
В щетьей главе диссертации проведено исследование пропускной способности и вероятности ошибки при передаче информации в двоичной форме в пределах cera коротковолновой радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере.
¡
Уменьшение вероятности ошибки, повышение пропускной способности, и скрытности передачи информации по коротковолновым линиям радиосвязи может быть достигнуто при использовании
- параллельных каналов передачи информации,
- широкополосных сигналов,
- пространственно-временного и частотного разноса радиосигналов,
- оптимальных видов модуляции радиоволн при передаче информации Все перечисленные направления не обеспечивают радикального решения
задачи создания коротковолновых линий радиосвязи, обладающих возможностями однолучевого ионосферного канала поэтому поиск новых решений, безусловно, целесообразен
Результаты исследования влияния перемещающихся ионосферных неоднородностей на отношение сигнал/помеха и, как следствие, на пропускную способность и вероятность ошибки в ионосферном канале связи при использовании метода селективного возбуждения электромагнитных волн представлены в Главе 3
Параметры радиосигналов для передачи информации в двоичной форме определялись из следующих условий
1) полоса радиосигнала выбиралась с учетом выполнения соотношения, определяющего степень его расплывания при распространении в ионосфере
где со„„ и Я - несущая частота и соответствующая ей длина волны, а>„ -плазменная частота, " - показатель преломления, ^ - путь, пройденный
2) мощность радиосигнала с поляризацией о- или е-МИК определялась как мощность соответствующей радиоволны, рассчитанная по методике, приведенной в Главе 1
При передаче информации с помощью двухлучевого сигнала, вероятность ошибки на приемном конце радиолинии возрастает в десятки раз по сравнению со случаем приема однолучевого сигнала что является следствием интерференции двух МИК
При использовании метода селективного возбуждения электромагнитных волн для данной радио тинии на поверхности Земли вблизи точки оптимального приема возникает значительная зона, внутри которой отношение О мощностей двух МИК лежит в пределах 0 < С> < 1 Пропускная способность всех декаметровых линий радиосвязи, приемные пункты
радиосигналом в ионосфере, ^ -полоса радиосигнала, с - скорость света
которых расположены внутри зоны обслуживания сети, будет зависеть от соотношения мощностей двух МИК, т е от числа О
Оценки для пропускной способности и вероятности ошибки при передаче информации в двоичной форме показывают, что
1) при традиционном - неселективном - способе возбуждения электромагнитных волн в анизотропном ионосферном канале на односкачковой декаметровой линии радиосвязи при равенстве отношения сигнал/шум (ОСШ) двух МИК <3 = 1 и рабочей полосе сигналов Л/- =10 кГц (рисунок 2) ее пропускная способность в 10% случаев пропускная способность канала будет меньше значения с = 5 кбит/с, в 20% - меньше 15 кбит/с, в 30% - меньше 25 кбит/с (что свидетельствует о невозможности стабильной работы радиосвязи на такой ИКС),
с, кбкт/с
Рисунок 2 - Интегральная функция распределения пропускной способности при постоянстве ОСШ для различных значений <3 ширина почосы 10 кГц
001 (3
Рисунок 3 - Зависимость вероятности ошибки от отношения мощностей двух МИК (параметр рассеяния = 1,10,25, кривые 1,2,3)
2) использование на односкачковой ионосферной радиолинии селективного способа возбуждения ЭМВ в ионосфере позволяет внутри зоны обслуживания при О = 1/10, ОСШ = 10 и ширине почосы канала связи 10 кГц обеспечить значение пропускной способности с на уровне не ниже 23 кбит/с в 100% случаев Уменьшение С> до 1/20 приводит к увеличению с до значения не ниже 28 кбит/с, которое приближается к пропускной способности однолучевого канала Вероятность ошибки при селективном возбуждении также зависит от параметра рассеяния при сильном рассеянии соотношение мощностей двух МИК слабо сказывается на вероятности ошибки, которая остается на уровне ~ 102, при малом рассеянии с уменьшением величины О внутри зоны обслуживания вероятность ошибки резко убывает от значения ~ I О"2 до значения ~ 10"3 - 10 4
3) Присутствие на КВ-радиолинии крупномасштабной неоднородности
в зависимости от ее параметров изменяет отношение мощностей
принимаемых МИК, что приводит к изменению интегральной функции распределения пропускной способности - за все время сеанса она находится между кривыми 1 и 2 (рисунок 2), и вероятности ошибки, которая не опускается ниже 3 х 10'2 (рисунок 3) В случае селективного возбуждения ЭМВ в ионосфере изменение С? в большинстве рассмотренных случаев не приводит к появлению интерференционных замираний, либо значительно сократит их длительность Интегральная функция распределения пропускной способности во время прохождения неоднородности изменяется от кривой 5 до кривой 2 (рисунок 2) и обратно, вероятность ошибки увеличивается от 103 до 3 х 102 (рисунок 3) затем опять возвращается до уровня 103
Проведенные исследования показали, что существует большой резерв в пропускной способности и помехоустойчивости ИКС при реализации метода селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере, который может быть использован для построения сети КВ-радиосвязи с высокой пропускной способностью и помехоустойчивостью при передаче информации в двоичной форме
Четвертая глава диссертации посвящена экспериментальному исследованию частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе В ходе работы было выявлено, что для конкретной радиотрассы, на которой проводилось исследование, при приближении к критической частоте наблюдается сильная зависимость среднего значения модуля и аргумента коэффициента поляризации от частоты В то же время не обнаружена зависимость дисперсии и закона распределения (аппроксимирующей функции) от частоты
Отмечено, что полученная зависимость средних значений модуля и аргумента коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы при вертикальном зондировании, от частоты не является универсальной, так как на другой вертикальной радиотрассе, расположенной в других геофизических условиях, будут и другие параметры, влияющие на поляризацию волны (гирочастота электронов и угол между волновым вектором и напряженностью магнитного поля) Поэтому при построении сети коротковолновой радиосвязи, использующей селективное возбуждение электромагнитных волн необходимо исследовать частотную зависимость коэффициентов оптимальной поляризации отдельно для каждой зоны и типа возбуждаемой компоненты
Также при учете того, что наблюдения проводились для конкретной радиотрассы в конкретных условиях, необходимо сделать следующие
замечания Не представляется возможным учесть всё отражения радиоволн от подстилающей поверхности и окружающих объектов (зданий и пр) и оценить влияние этих отражений на полученную частотную зависимость поляризационных параметров Но ясно, что вклад этих отражений является частотнозависимым, так как с изменением частоты изменяется длина фазового набега волны, отраженной от какого-либо объекта Также понятно, что хотя существует большое количество отраженных от окружающих объектов вочн, все же мощность отдельной из них намного меньше мощности волны, отраженной от ионосферы и падающей вертикально вниз Необходимо помнить, что при отражении радиоволны близи критической частоты часть ее мощности просачивается через слой, что может влиять на поляризацию отраженной волны Поэтому для выяснения степени влияния отраженных волн на частотную зависимость поляризационных параметров целесообразно проводить наблюдения на нескольких радиотрассах
Показано, что при построении системы радиосвязи с использованием селективного возбуждения электромагнитных волн пользоваться формулой для предельной поляризации [13], выведенной теоретически, можно в ограниченных пределах (на частотах ~ 0,7-0,8 от критической) Необходимо принимать во внимание изменение средних значений параметров коэффициента поляризации с частотой, независимо от того, чем эти изменения вызваны, и проводить поляризационную диагностику для каждой рабочей частоты В случае если для конкретной радиотрассы окажется, что в некотором частотном диапазоне зависимость модуля и аргумента коэффициента
поляризации от частоты слабая, то можно выделить такой участок этой зависимос1и, внутри которого поляризационные параметры
изменяются не больше, чем на заданное значение В этом случае можно использовать результаты поляризационной диагностики, проведенной на одной частоте из этого участка, для реализации селективного возбуждения электромагнитных волн на всех рабочих частотах, находящихся также внутри этого участка
»Дг» /^^««мги
у >
'Ь
/31М1ГЦ ,/ /
"I Ч I
| , ь и ; 1 )
$ базовая станция ■У - мобильный объект
Рисунок 4 - Структурная схема адаптивной по поляризации сети коротковолновой радиосвязи
В пятой главе диссертации рассмотрена структурная схема предлагаемой сети коротковолновой радиосвязи (рисунок 4), а также предложены этапы настройки подобной сети
Допустимый частотный диапазон абонентов сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением ЭМВ в ионосфере лежит в пределах 3-10 МГц, что при ширине одного канала связи 10 кГц и разносе частот для соседних базовых станций дает максимальное число абонентов сети порядка 100 на одну зону обслуживания Для оцениваемого радиуса зоны в 200-500 км такое количество абонентов сравнительно мало Однако, для ведомственного применения (министерство обороны, геологоразведка и т п ) такая система вполне пригодна При этом предлагаемая сеть коротковолновой радиосвязи может обеспечить высокую скорость приема и передачи информации (при низкой вероятности ошибки) и сплошную зону обслуживания с неограниченной дальностью действия
В заключении формулируются основные результаты и выводы
1 Модифицирован метод расчета траекторий КВ-радиоволн в анизотропной ионосфере Разработан комплекс алгоритмов и программ по определению параметров поля обыкновенной и необыкновенной магнитоионных компонент для трехмерной модели ионосферы с учетом поглощения, магнитного поля Земли и присутствующих в ионосфере неоднородностей
2 Определены зависимости площадей и размеров зон обслуживания сети КВ-радиосвязи на поверхности Земли при учете слоистой структуры ионосферы и наличии поглощения в зависимости от типа возбуждаемой компоненты, отношении рабочей частоты к критической и геомагнитной широты базовой станции В результате учета поглощения и слоистой структуры ионосферы зоны обслуживания сети изменяют свою конфигурацию и размеры по сравнению с оценками, не учитывающими указанные условия
3 Рассмотрено влияние ионосферных неоднородностей на пропускную способность и вероятность ошибки передачи информации по ионосферному каналу связи Показано, что при использовании метода СВ ЭМВ пропускная способность и вероятность ошибки при передаче информации повышаются на порядок и остаются на высоком уровне даже при прохождении по линии радиосвязи крупномасштабных ионосферных неоднородностей
4 Проведено экспериментальное исследование частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы при
селективном возбуждении электромагнитных "волн на вертикальной радиотрассе Показано, что для реализации селективного возбуждения ЭМВ в сети КВ-радиосвязи поляризационную диагностику необходимо проводить на каждой рабочей частоте
5 Предложена схема построения адаптивной по поляризации сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере, этапы ее настройки, приведена оценка количества абонентов предлагаемой сети
Таким образом, в диссертационной работе показано, что предлагаемая сеть коротковолновой радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере может обеспечить высокую скорость приема и передачи информации (при вероятности ошибки менее 103) Предлагаемая сеть пригодна для организации радиосвязи как для стационарных, так и для мобильных объектов
Основные результаты диссертации опубликованы в работах:
1 Березин Ю В , Балинов В В , Батяшин Е В , Вылегжанин И С , Волков О Ю Принципы построения загоризонтного бистатического радиолокатора с селективным возбуждением характеристических волн в ионосфере // Информационно-измерительные и управляющие системы, №1, т 3, 2005, 70-76 стр
2 Березин Ю В , Балинов В В , Батяшин Е В , Вылегжанин И С , Волков О Ю , Определение вектора скорости воздушного объекта загоризонтным бистатическим радиолокатором с селективным возбуждением характеристических волн в ионосфере // «Вопросы перспективной радиолокации», Изд Радиотехника, 2003, 358-368 стр
3 Березин Ю В , Батяшин Е В , Вылегжанин И С Определение координат ВО, наблюдаемого загоризонтным бистатическим радиолокатором // Труды VIII Всероссийской школы-семинара «Волновые явления в неоднородных средах - 2002» стр 74-76
4 Березин Ю В , Батяшин Е В , Вылегжанин И С Определение вектора состояния ВО с помощью бистатического загоризонтного радиолокатора // Тезисы III Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2003» стр 34-35
5 Березин Ю В , Батяшин Е В , Вылегжанин И С Адаптивная антенная решетка приемного комплекса загоризонтного радиолокатора // Тезисы III Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь -перспективные технологии - 2003» стр 36-37
6 Березин Ю В , Вьшегжанин И С Декаметровые ионосферные линии радиосвязи с высокой пропускной способностью // Радиотехника, №1, 2005, 6-12 стр
7 Березин Ю В , Вылегжанин И С Зоны помехоустойчивого приема сигнала при селективном возбуждении электромагнитных волн в ионосфере // Радиотехника, №1, 2005, 13-18 стр
8 Березин Ю В , Вылегжанин И С , Мешков А Н Сотовая система коротковолновой радиосвязи с селективным возбуждением характеристических волн в ионосфере // Тезисы IV Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2005» стр 20-21
9 Березин Ю В , Вылегжанин И С , Мешков А Н , Самострелов А Г Топология глобальной сотовой сети коротковолновой радиосвязи, использующей селективное возбуждение характеристических волн в ионосфере // Тезисы IV Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2005» стр 22-23
10 Березин Ю В , Вылегжанин И С , Якушева М А Адаптивная по поляризации сеть коротковолновой ионосферной радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере // Труды X Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн», 2005 стр 29-31
11 |Березин Ю В |, Вылегжанин И С Расчет параметров коротковолновых радиосигналов при прохождении анизотропной ионосферы, содержащей неоднородности электронной концентрации Ч Труды XV Международной конференции по спиновой электронике и гировекторной электродинамике, 2007 (в печати)
12 [Березин Ю В |, Вылегжанин И С Экспериментальное исследование зависимости поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы при вертикальном зондировании, от частоты // Труды XV Международной конференции по спиновой электронике и гировекторной электродинамике, 2007 (в печати)
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
13 Гинзбург BJI, Распространение электромагнитных волн в плазме М Наука, 1967
14 Березин Ю В , Балинов В В , Рыжов Д Е Способ возбуждения характеристических электромагнитных волн в ионосфере Патент РФ № 2002276
15 Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн Сборник статей под редакцией М Кияновского М , Наука, 1971
Введение.
Глава 1. Методика расчета параметров радиоволн, распространяющихся в анизотропной ионосфере с учетом поглощения и крупномасштабных ионосферных неоднородностей.
1.1 Методы расчета характеристик декаметровых сигналов в ионосфере.
1.2 Моделирование трехмерной ионосферы с учетом суточных изменений и крупно- и среднемасштабных неоднородностей.
1.3 Методика расчета траекторий КВ-радиосигналов в ионосфере.
1.4 Результаты численного моделирования распространения коротковолновых радиосигналов.
1.5 Выводы.
Глава 2. Зоны обслуживания сети коротковолновой радиосвязи при учете поглощения и слоистости ионосферы.
2.1 Физические предпосылки для появления зон обслуживания сети КВ-радиосвязи.
2.2 Методика расчета зон обслуживания сети коротковолновой радиосвязи.
2.3 Результаты расчета зон обслуживания сети коротковолновой радиосвязи.
2.4 Изменение зон обслуживания сети с учетом суточных и сезонных вариаций электронной концентрации в ионосфере.
2.5 Выводы.
Глава 3. Влияние перемещающихся ионосферных неоднородностей на пропускную способность и вероятность ошибки при передаче информации.
3.1 Способы повышения качества передачи информации по ионосферному каналу связи.
3.2 Повышение качества передачи информации по ИКС при селективном возбуждении электромагнитных волн в ионосфере.
3.3 Влияние ионосферных неоднородностей на качество передачи информации по ионосферному каналу связи.
3.4 Выводы.
Глава 4. Экспериментальное исследование частотной зависимости поляризации отраженных от ионосферы радиоволн.
4.1 Необходимость проведения экспериментального исследования.
4.2 Описание экспериментальной установки.
4.3 Схема проведения экспериментов.
4.4 Обработка и анализ полученных результатов.
4.5 Зависимость результатов поляризационной диагностики от частоты.
4.6 Выводы.
Глава 5. Структура и этапы функционирования адаптивной по поляризации сети КВ-радиосвязи.
5.1 Структура адаптивной по поляризации сети коротковолновой радиосвязи.
5.2 Этапы настройки сети коротковолновой радиосвязи.
5.3 Выводы.
Верхние слои атмосферы Земли, расположенные на высоте более 50 км, ионизируются излучением Солнца, вследствие чего там появляются свободные электроны и положительные ионы. Таким образом, ионосфера занимает область земной атмосферы на высоте от 50-60 до нескольких тысяч километров от поверхности Земли. Степень ионизации газов, входящих в состав ионосферы, зависит от их плотности, энергии солнечного излучения и космических лучей, а также коэффициента поглощения этой энергии газами. В целом ионосфера квазинейтральна, т.е. число электронов и отрицательных ионов равно числу положительных ионов. Основными процессами, формирующими состояние ионосферы, являются ионизация, рекомбинация, диффузия плазмы и дрейф заряженных частиц [1,2].
К числу основных физических свойств ионосферы относится способность отражать волны декаметрового диапазона.
Рисунок В.1 - Традиционный (неселективный) способ возбуждения волн в ионосфере
Электромагнитные волны декаметрового диапазона («короткие» радиоволны), излученные из какого-либо пункта А, расположенного на поверхности Земли, отражаются от ионосферы как при вертикальном, так и при наклонном падении и возвращаются на Землю в некотором пункте В (рисунок В. 1). При наклонном зондировании дальность распространения (длина дуги АВ) даже при однократном отражении волны от ионосферы, лежит в пределах от десятков до 3000 км. Таким образом создается ионосферный канал связи, который широко используется для передачи информации.
Если волна распространяется из п. А в п. В однократно отражаясь от ионосферы, то канал называют односкачковым, если волна отражается два раза и более - то многоскачковым. Важными характеристиками любого канала связи являются качество (вероятность ошибки Рош) и скорость передачи информации (количество двоичных символов - бит в секунду с) [3].
Соответствующий анализ задачи о распространении электромагнитных волн в ионосфере был проведен в рамках классической магнитоионной теории [1]. В результате установлено, что в ионосфере по одному направлению могут распространяться две волны, характеризующиеся своими фазовыми скоростями, поглощением и поляризацией. Эти волны принято называть обыкновенной и необыкновенной магнитоионными компонентами (МИК). При этом, как при наличии, так и отсутствии поглощения обе МИК поляризованы эллиптически, причем их коэффициенты поляризации не равны. Экспериментальная проверка основных выводов теории о поляризации волн, отраженных от ионосферы, показала, что поляризация МИК действительно эллиптическая, различная и существенно зависит от конкретных физических условий [4-11]. Поскольку электронная концентрация и частота соударений электронов в ионосферной плазме флуктуируют около своих средних значений, являясь случайными функциями времени, то коэффициенты поляризации МИК, вообще говоря, также являются случайными функциями. Атмосфера Земли подвержена воздействию многих физических факторов. Вследствие неоднородности ионизации верхних слоев атмосферы излучением Солнца диэлектрическая проницаемость ионосферы является функцией координат и времени. Фаза электромагнитной волны при распространении в такой среде изменяется по закону, связанному с законом изменения диэлектрической проницаемости. В процессе распространения радиоволны в ионосфере происходит смещение ее несущей частоты на некоторую величину. Это явление называется эффектом Доплера в ионосфере. Для двух МИК показатели преломления ионосферы различны и, следовательно, фазы двух МИК, также различны. Присутствие в ионосфере движущихся крупномасштабных неоднородностей электронной концентрации обусловливает коррелированное изменение доплеровских частот двух характеристических волн, что приводит к квазипериодическим интерференционным замираниям поля в пространстве и времени [12-17].
Таким образом, излученная в точке А монохроматическая волна, после распространения по ионосферному каналу связи (ИКС) превращается в две квазимонохроматические волны и в точке приема В возникает суммарное сильно «замирающее» электромагнитное поле со сложной пространственно-временной структурой. Эти замирания являются одной из основных причин относительно низкого качества передачи информации по ИКС. Существует понятие потенциальной помехоустойчивости передачи информации по каналу связи (минимальное значение вероятности ошибки Рош, которое может быть достигнуто в данных физических условиях). Аналогичное понятие вводят и для максимально возможной- скорости передачи сообщений с. Предельные значения параметров Рош и с являются ориентирами в оценке эффективности любых методов передачи информации [18].
Ионосферный канал связи не требует никаких искусственных ретрансляторов - он самый дешевый из всех существующих. Также к достоинствам ионосферного канала относятся его дальность (даже при одном скачке она составляет ~3000 км), его устойчивость и неуничтожимость даже при ядерных взрывах. Однако современный способ возбуждения в нем радиоволн (рисунок В.1) обладает существенным недостатком - вследствие многолучевости скорость передачи информации на порядок ниже потенциально достижимой (реализуемой при однолучевом распространении), хотя физические свойства ионосферного канала позволяют увеличить скорость передачи и приблизить ее к потенциально возможной.
Следует отметить, что в настоящее время интерес к ионосферным исследованиям остается достаточно высоким, о чем свидетельствует значительное количество работ [19-27], включающих в себя несколько направлений: мониторинг состояния ионосферы [19, 20], исследования влияния ионосферы на работу навигационных систем [21-23], проблемы загоризонтной радиолокации [24], исследования по распространению УНЧ-ОНЧ радиосигналов [25-27].
Кроме появления двух МИК еще одним недостатком ИКС на трассах, протяженностью ~ 100 км является наличие приземной волны, являющейся мощной помехой для принимаемого из ионосферы сигнала. Таким образом, многолучевость ИКС является его принципиальной особенностью. Даже в случае односкачковой радиотрассы в пункт приема приходят две МИК и приземная волна, характеризующиеся различным доплеровским сдвигом частотного спектра и наличием группового запаздывания одной волны относительно другой [28]. Если длительность одного информационного сообщения меньше или сравнима со временем группового запаздывания, то при передаче дискретной информации возникает эффект межсимвольной интерференции, которому посвящено большое количество работ [29-33].
На физическом факультете Московского Государственного Университета разработан особый способ селективного возбуждения электромагнитных волн (СВЭМВ) в анизотропной ионосфере Земли рисунокВ.2) [34-37]. Этот способ основан на различии коэффициентов поляризации двух магнитоионных компонент одной частоты, которое может быть использовано для их селекции. Однако такая селекция является непростой задачей, главным образом по причине отсутствия достоверной информации о поляризации парциальных составляющих сложного векторного поля.
Рисунок В.2 - Селективный способ возбуждения волн в ионосфере
При использовании метода селективного возбуждения в ионосфере возбуждается только одна магнитоионная компонента. Метод селективного возбуждения электромагнитных волн позволяет практически полностью устранить интерференционные замирания на приемном конце, являющиеся основной причиной низкой пропускной способности канала (энергия передатчика "закачивается" только в одну магнитоионную компоненту) [38, 39].
Метод селективного возбуждения электромагнитных волн состоит из двух последовательных этапов:
1) поляризационная диагностика анизотропной ионосферы;
2) возбуждение в ионосферном канале связи одной электромагнитной волны.
На первом этапе с помощью соответствующего комплекса аппаратуры осуществляется облучение ионосферы чередующейся последовательностью импульсов с определенными поляризациями. На приемном конце осуществляется обработка возникающих в ионосфере МИК, после чего по полученным данным и определенному алгоритму определяются два коэффициента поляризации
Излучение волны с коэффициентом поляризации обыкновенной или необыкновенной волны приводит к селективному возбуждению в ионосфере только одной МИК. Практически достичь полного подавления одной из МИК не удается, но метод селективного возбуждения электромагнитных волн позволяет повысить соотношение мощностей о-МИК и е-МИК на порядок по сравнению со стандартным способом возбуждения, приводящем к обязательному появлению МИК с близкими по уровню мощностями [40].
Метод селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере открывает широкие перспективы в разработке новых и модернизации существующих разновидностей загоризонтных радиолокаторов (ЗГРЛ), использующих отраженные от ионосферы электромагнитные волны декаметрового диапазона. В лаборатории распространения радиоволн кафедры радиофизики физического факультета Московского Государственного Университета разработана структурная схема загоризонтного ионосферного радиолокатора, функционирующего по бистатической схеме и использующего в своей работе метод селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере. Исследованы основные характеристики его работы - точность определения координат и вектора скорости лоцируемого воздушного объекта, разрешающая способность радиолокатора. Показано, что эти характеристики ЗГРЛ, использующего новые принципы возбуждения электромагнитных волн в ионосфере Земли, существенно превышают аналогичные показатели существующих ионосферных загоризонтных радиолокаторов [41-44].
Метод селективного возбуждения электромагнитных волн позволяет создать однолучевой канал связи на ионосферной радиотрассе (вертикальной или наклонной) в пределах односкачкового распространения радиоволны. При этом на поверхности Земли наименьшее отношение невозбуждаемой МИК к возбуждаемой достигается в точке, в которой принимаются электромагнитные волны, излучаемые в ходе поляризационной диагностики. Этот пункт однолучевого канала связи назовем точкой оптимального приема сигнала (ОПС).
При удалении от точки ОПС на приемном конце радиолинии будет увеличиваться отношение невозбуждаемой МИК к возбуждаемой. В некоторой области вокруг точки оптимального приема мощность одной из волн будет меньше мощности другой. Таким образом, вокруг точки ОПС появится область (зона обслуживания), внутри которой отношение мощностей невозбуждаемой МИК к возбуждаемой будет меньше некоторого значения. Внутри этой области помехоустойчивость и пропускная способность канала связи будет существенно выше, чем в отсутствии селективного возбуждения электромагнитных волн. Такую область назовем зоной обслуживания сети КВ-радиосвязи (ЗОС) (рисунок В.2).
Применяя способ селективного возбуждения при вертикальном зондировании ионосферы, можно создавать локальные ячейки коротковолновой радиосвязи, составленной из многих однолучевых радиолиний, обладающих высокой пропускной способностью, протяженностью до 200-500 км и обеспечивающих устойчивую радиосвязь между базовой станцией, расположенной в точке ОПС и любым объектом, расположенным внутри ЗОС (в том числе и мобильным). Площадь одной зоны варьируется от 60 до 250 тыс. кв. километров в зависимости от типа возбуждаемой волны и рабочей частоты. Локальные зоны могут быть использованы для создания региональных и глобальных сетей КВ-радиосвязи. Объединяя ЗОС, можно создавать сети КВ-радиосвязи с неограниченной дальностью действия и сплошной площадью обслуживания. Способ селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере позволяет использовать обыкновенную и необыкновенную компоненту отраженной от ионосферы волны либо одновременно, либо последовательно - в зависимости от потребностей, что сильно расширяет возможности рассматриваемой системы КВ-радиосвязи. Также для разработки алгоритмов функционирования обсуждаемой системы КВ-радиосвязи большое значение имеют результаты экспериментальных исследований частотной зависимости поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы.
Актуальность работы: обусловливается увеличением нагрузки на существующие сети связи, следствием чего являются:
1) Повышение требований к качеству передачи информации (пропускной способности и вероятности ошибки).
2) Ужесточение требований к электромагнитной совместимости (ЭМС) и экологичности радиоэлектронных средств (РЭС), что напрямую связано с уменьшением излучаемой мощности.
Использование метода селективного возбуждения позволяет, во-первых, сократить интерференционные замирания, вследствие чего уменьшается вероятность ошибки и увеличивается пропускная способность при передаче информации. Во-вторых, селективное возбуждение позволяет концентрировать всю излучаемую мощность только в одной МИК, что при одинаковой минимальной мощности полезного сигнала на входе приемника может обеспечить снижение излучаемой мощности как минимум в два раза.
3) Построение сети радиосвязи в КВ-диапазоне имеет ряд дополнительных преимуществ - радиус зоны обслуживания достигает нескольких сотен километров, а вследствие распространения радиоволн путем отражения от ионосферы достигается минимизация "затенения" абонентов неровностями рельефа, что часто наблюдается в тропосферных сетях.
Цель работы: обосновать возможность построения, разработать структурную схему и этапы настройки сети коротковолновой радиосвязи с высокой скоростью и помехоустойчивостью передачи информации при использовании селективного способа возбуждения электромагнитных волн в ионосфере.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие частные задачи:
1. Разработать методику расчета параметров КВ-радиоволн, распространяющихся по ионосферной линии связи, использующей селективное возбуждение электромагнитных волн в ионосфере с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей;
2. Определить линейные размеры и площади зон обслуживания сети КВ-радиосвязи на поверхности Земли при селективном возбуждении электромагнитных волн в ионосфере при учете слоистой структуры ионосферы и наличии поглощения;
3. Оценить пропускную способность и вероятность ошибки при передаче информации в двоичной форме по ионосферной линии связи внутри одной зоны обслуживания сети коротковолновой радиосвязи с учетом присутствующих в ионосферном канале связи неоднородностей;
4. Провести экспериментальное исследование частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы, при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе;
5. Разработать структуру и этапы настройки сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере.
Научная новизна работы заключается в том, что:
1. Модифицирована методика расчета волновых и лучевых траекторий радиоволн в ионосфере с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей.
2. Определены конфигурации и размеры зон обслуживания сети, возникающие в результате селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере, при учете поглощения и слоистой структуры ионосферы, а также исследована частотная зависимость конфигурации и площадей зон обслуживания сети.
3. Проведена оценка влияния неоднородностей на пропускную способность и вероятность ошибки при передаче информации в двоичной форме в ионосферном канале связи при селективном возбуждении электромагнитных волн с учетом присутствующих в ионосфере крупномасштабных неоднородностей.
4. Определена частотная зависимость коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы, при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе.
Практическая ценность работы определяется тем, что:
1. Предлагаемая методика расчета волновых и лучевых траекторий позволяет определять параметры КВ-радиоволн, распространяющихся по ионосферной линии связи с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей.
2. В результате учета поглощения и слоистой структуры ионосферы зоны обслуживания сети изменяют свою конфигурацию и размеры по сравнению с оценками, не учитывающими указанные условия. Зоны обслуживания могут служить основой создания сетей КВ-радиосвязи с любой заданной зоной покрытия.
3. Показано, что в случае селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере наличие ионосферных неоднородностей не приводит к существенному изменению пропускной способности и вероятности ошибки при передаче информации в двоичной форме по ионосферной линии связи.
4. В результате экспериментального исследования частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы, при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе показано, что формулой для определения коэффициента предельной поляризации можно пользоваться до значения рабочей частоты ~ 0,7-0,8 от критической.
5. Предложена схема построения адаптивной по поляризации сети коротковолновой радиосвязи, представлены этапы ее настройки, произведена оценка максимального количества каналов для разрабатываемой сети.
На защиту выносится:
1) Модифицированная методика расчета параметров декаметровых радиоволн, распространяющихся по ионосферной линии связи с учетом поглощения, магнитного поля Земли и ионосферных неоднородностей
2) Результаты исследования зон обслуживания сети коротковолновой радиосвязи при учете поглощения и слоистой структуры ионосферы; а также результаты исследования пропускной способности и вероятности ошибки при передаче информации в двоичной форме по ионосферным линиям радиосвязи при наличии крупномасштабных ионосферных неоднородностей.
3) Принцип построения сети коротковолновой радиосвязи, использующей метод селективного возбуждения электромагнитных волн в ионосфере.
Апробация работы и публикации
Результаты работы докладывались на различных конференциях и семинарах: VIII Всероссийской школе-семинаре «Физика и применение микроволн - 2002», III Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2003», IV Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии - 2005», X Всероссийской школе-семинаре «Физика и применение микроволн - 2005».
Основные результаты диссертации опубликованы в двенадцати работах [41-50, 113, 114].
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения с общим объемом в 141 страницу, включая список литературы из 114 наименований и 61 рисунка.
5.3 Выводы
Рассмотренная в главе 5 структурная схема сети КВ-радиосвязи может быть использована для создания подобной перспективной системы, обладающей повышенным качеством передачи информации.
Допустимый частотный диапазон абонентов сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением характеристических волн в ионосфере лежит в пределах 3-10 МГц, что при ширине одного канала связи 10 кГц и разносе частот для соседних базовых станций дает предварительную емкость сети порядка 100 абонентов на одну зону обслуживания (в полудуплексном режиме) или 50 абонентов на одну зону обслуживания (в дуплексном режиме). Для оцениваемого радиуса зоны в 250-400 км такое количество абонентов сравнительно мало. Однако, для ведомственного применения (военное применение, геологоразведка и т.п.) такая система вполне пригодна. При этом предлагаемая сеть коротковолновой радиосвязи может обеспечить высокую скорость приема и передачи информации (при низкой вероятности ошибки) и сплошную зону обслуживания с необходимой зоной покрытия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Способ поляризационной диагностики и основанный на ее результатах способ избирательного ("селективного") возбуждения электромагнитных волн в ионосфере Земли обеспечивают возможность создания новых радиотехнических систем, использующих в своей работе декаметровые радиоволны - в частности - разработку и создание систем радиосвязи, обладающих существенно лучшими техническими характеристиками, чем существующие. Использование способа селективного возбуждения ЭМВ в ионосфере в условиях повышения требований к качеству связи, возрастающую нагрузку на существующие сети, требований к оптимальному использованию энергетики сигналов и полосы определяет перспективность предлагаемого способа передачи информации.
Селективное возбуждение электромагнитных волн в ионосфере Земли позволяет сформулировать основные принципы построения адаптивных радиотехнических систем, использующих декаметровые радиоволны, отраженные от ионосферы, которая позволяет разрабатывать средства радиосвязи и радиолокации, использующие пространственно-поляризационную обработку векторных электромагнитных полей, обладающих повышенными показателями качества работы, по сравнению с известными. Исследованию физических основ и принципов построения сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением ЭМВ в ионосфере посвящена данная диссертационная работа.
Наиболее важными результатами настоящей работы являются:
1. Модифицирован метод расчета траекторий КВ-радиоволн в анизотропной ионосфере. Разработан комплекс алгоритмов и программ по определению параметров поля обыкновенной и необыкновенной магнитоионных компонент для трехмерной модели ионосферы с учетом поглощения, магнитного поля Земли и присутствующих в ионосфере неоднородностей.
2. Определены зависимости площадей и размеров зон обслуживания сети КВ-радиосвязи на поверхности Земли при учете слоистой структуры ионосферы и наличии поглощения в зависимости от типа возбуждаемой компоненты, отношении рабочей частоты к критической и геомагнитной широты базовой станции. В результате учета поглощения и слоистой структуры ионосферы зоны обслуживания сети изменяют свою конфигурацию и размеры по сравнению с оценками, не учитывающими указанные условия.
3. Рассмотрено влияние ионосферных неоднородностей на пропускную способность и вероятность ошибки передачи информации по ионосферному каналу связи. Показано, что при использовании метода СВ ЭМВ пропускная способность и вероятность ошибки при передаче информации повышаются на порядок (относительно возбуждения МИК с равной мощностью) и остаются на высоком уровне даже при прохождении по линии радиосвязи крупномасштабных ионосферных неоднородностей.
4. Проведено экспериментальное исследование частотной зависимости коэффициента поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы при селективном возбуждении электромагнитных волн на вертикальной радиотрассе. Показано, что для реализации селективного возбуждения ЭМВ в сети КВ-радиосвязи поляризационную диагностику необходимо проводить на каждой рабочей частоте.
5. Предложена схема построения адаптивной по поляризации сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере, этапы ее настройки, приведена оценка количества абонентов предлагаемой сети.
Разработанные в рамках диссертационной работы принципы построения сети КВ-радиосвязи с селективным возбуждением электромагнитных волн в ионосфере показывают, что адаптивная по поляризации сотовая сеть коротковолновой радиосвязи может обеспечить высокую скорость приема и передачи информации (при вероятности ошибки менее 1(Г3) и сплошную зону обслуживания с требуемой зоной покрытия. Предлагаемая сеть пригодна для обслуживания как стационарных, так и мобильных объектов.
Выражаю искреннюю благодарность сотрудникам лаборатории распространения радиоволн кафедры радиофизики физического факультета Московского Государственного Университета Балинову В.В., Волкову О.Ю., Потаповой Н.В., а также заведующему кафедрой радиофизики Сухорукову А.П. за помощь и плодотворные обсуждения результатов работы.
Самые искренние слова благодарности автор выражает научному руководителю [Березину Ю. В.| за неоценимую помощь в процессе работы.
-131
1. Гинзбург В.Л., Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967.
2. Магнитосферно-ионосферная физика. Краткий справочник под ред. Ю.П. Малышева. СПБ, Наука, 1993 г., стр. 163.
3. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике: пер. с англ/ под ред. Добрушина P. JI. и Лупанова О. Б. -М: ИЛ. 1963. -829 с.
4. Афраймович Э. Л., Кобзарь В. А., Паламарчук К. С., Чернухов В. В. Определение параметров поляризационного эллипса многомодового радиосигнала. // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1999. Т. XLII, № 4. С. 324 331.
5. Афраймович Э. Л., Паламарчук К. С. Спектрально-поляризационный метод анализа интерференционной картины радиосигнала // Изв. Вузов. Радиофизика. 1998. - Т. XLI. - № 6. - С. 723-734.
6. Afraimovich E.L., Kobzar V.A., Palamarchouk K.S., Chernuckov V.V., Measuring the full field vector of the ionospheric radio signal on a short-range path when three mutually orthogonal antennas are used, IEEE, SIBCONVERS 99, 1999, p. 390-391.
7. Вологдин А.Г., Миркотан С.Ф., Савельев C.M. Прямые исследования поля ионосферного отражения. // Геомагнетизм и аэрономия, 1972, 12, №2, с. 226-229.
8. Березин Ю.В., Крашенинников И.В. Модель частично рассеянного поля с полностью смещенным спектром. //Геомагнетизм и аэрономия, 1979, 19, №4, с. 641-645.
9. Березин Ю.В. Поляризация радиоволн, отраженных от ионосферы. Геомагнетизм и аэрономия. 1970, т. 10, с. 1003.
10. Malaga A., Mcintosh R.E., Delay and Doppler power spectra of a fading ionospheric reflection channel, Radio Sci., vol. 14,1978.
11. Malaga A., Mcintosh R.E., Analysis of HF pulse reflection from a randomly varying ionosphere, IEEE transactions on antennas and propagations, vol. 27, №4,1979.
12. Гусев В.Д., Миркотан С.Ф., Драчев Д.А., Березин Ю.В., Кияновский М.П. Результаты исследований параметров крупномасштабных неоднородностей ионосферы фазовым методом. В кн.: Дрейфы и неоднородности в ионосфере. М.: Изд-во АН СССР, 1959, с. 7-21.
13. Афраймович Э.Л., Бойтман О.Н., Калихман А.Д., Перемещающиеся ионосферные возмущения на термосферных высотах среднеширотнойионосферы, Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, Иркутск, Изд-во СО РАН, 1998, вып. 109, с. 13-20.
14. Драчев Д.А., Березин Ю.В., Влияние больших неоднородностей слоя F2 на коэффициент отражения радиоволн, Радиотехника и электроника, Т.2, вып. 10, 1957, с. 1234-1239.
15. Ковалевская Е.М., Ишкова Л.М., Белей B.C. и др., Влияние перемещающихся ионосферных возмущений на характеристики радиосигналов на среднеширотной радиолинии в период магнитосферной суббури, Геомагнетизм и аэрономия, т.27, № 6, 1987, с. 929-935.
16. Гусев В.Д., Миркотан С.Ф., Драчев Д.А. и др., Результаты исследований параметров крупномасштабных неоднородностей ионосферы фазовым методом. В кн.: Дрейфы и неоднородности в ионосфере, М.: Изд-во АН СССР, 1959, с. 7-21.
17. Финк JI.M. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов. радио, 1970.
18. Шерстюков О.Н. Рябченко Е.Ю., Синоптические колебания в параметрах среднеширотного спорадического слоя Е // Геомагнетизм и аэрономия. -2004. -N5. -С.661-667.
19. Materassi, M., Mitchell, C.N., 2005. MIDAS imaging of the equatorial IRI ionosphere. Submitted to Annals of Geophysics in December 2003 for the special issue on the EGU2003 meeting.
20. Афраймович Э. Д., Лесюта О. С., Ушаков И. И. Геомагнитные возмущения и функционирование навигационной системы GPS. Геомагнетизм и аэрон. 2002. Т. 42, N 2. С. 220-227.
21. Аким Э.Л., Тучин Д.А., Ионосферная составляющая измерений псевдодальности околоземных космических аппаратов, Препринт, Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, М., 2004.
22. Шустов Э.И. Проблемы загоризонтной радиолокации и принципы построения загоризонтных РЛС. //М.: "Радиотехника", № 1, 1997.
23. Soloviev О., 3D modelling of VLF radio wave propagation in terrestrial waveguide allowing for localized large-scale ionosphere perturbation, http://www.sciencedirect.com/science, 2003.
24. Baddeley L. J., Yeoman Т. K., Wright D. M., HF Doppler sounder measurements of the ionospheric signatures of small scale ULF waves, Annales Geophysicae (2005) 23: 1807 1820.
25. Cummer S. A., Modeling Electromagnetic Propagation in the Earth-Ionosphere Waveguide, IEEE transactions on antennas and propagations, vol. 48, №9, 2000, p. 1420-1428.
26. Дотолев В. Г., Жильцов А. У., Суханов В. И. Многолучевость на коротких трассах декаметрового диапазона волн. "Электросвязь", №9, 1990, с. 10-12.
27. Макаров И.С. Оптимальный прием в условиях межсимвольной интерференции. //Радиотехника. 1979, т. 34, № 2, с. 293-296.
28. Михайлов А.В. Помехоустойчивость оптимального приема сигналов в каналах со случайной межсимвольной интерференцией и коррелированным шумом. //Радиотехника. 1978, т. 33, № 8, с. 28-33.
29. Арефьева Л.Н., Березин Ю.В., Смирнов В.И. Эффект Доплера в ионосфере и помехоустойчивость приема многолучевого сигнала. //Техника средств связи. Сер. СС, 1988, № 1.
30. Арефьева Л.Н., Березин Ю.В. Функция распределения огибающей и помехоустойчивость приема многолучевых сигналов. //Вестник Московского университета. Сер. 3. Физика, Астрономия, 1990, т. 31, № 4, с. 34-37
31. Jenq. Y. Ch. et all. Probability of error in РАМ System with intersymbol interference and additive noise. //IEEE Trans, of Inform. Theory. 1977, v. IT-23, N5, p. 575-581.
32. Березин Ю. В., Балинов В. В., Рыжов Д. Е. Способ возбуждения характеристических электромагнитных волн в ионосфере. Патент РФ № 2002276.
33. Березин Ю.В., Рыжов Д.Е., Селективное возбуждение характеристических волн в ионосфере, Вестник МГУ, 1992, т.33(2), 93-96 с.
34. Балинов В.В., Березин Ю.В., Волков О.Ю. Перспективы использования метода селективного возбуждения электромагнитных волн в анизотропной ионосфере. Сборник трудов десятой Международной конференции по спиновой электронике, Москва, 2001,189-195 с.
35. Березин Ю.В., Волков О.Ю., Поляризационная диагностика и селективное возбуждение электромагнитных волн в анизотропной ионосферой ионосфере, Радиотехника, 2005, №1.
36. Березин Ю.В., Окулов М.О., Рыжов Д.Е. Помехоустойчивость приема дискретной информации при селективном возбуждении ионосферы. Вестник Московского университета, сер. 3, Физика. Астрономия, 1993, т. 34, № 3, с. 25-29.
37. Арефьева JL Н., Балинов В. В., Березин Ю. В., Полищук С. Е. Новые возможности ионосферного канала связи при использовании метода селективного возбуждения характеристических волн. Радиотехника, 2000, №1, с. 37-44.
38. Балинов В. В., Березин Ю. В., Полищук С. Е. Рыжов Д. Е. Оптимизация передачи информации на ионосферной линии радиосвязи. Изв. РАН сер. физ. 1997, т 61, № 12, с. 2385-2390.
39. Березин Ю.В., Батяшин Е.В., Вылегжанин И.С. Определение координат ВО, наблюдаемого загоризонтным бистатическим радиолокатором. // Труды VIII Всероссийской школы-семинара «Волновые явления в неоднородных средах 2002». стр. 74-76.
40. Березин Ю.В., Батяшин Е.В., Вылегжанин И.С. Адаптивная антенная решетка приемного комплекса загоризонтного радиолокатора. // Тезисы III Молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь перспективные технологии - 2003». стр.36-37.
41. Березин Ю.В., Вылегжанин И.С. Декаметровые ионосферные линии радиосвязи с высокой пропускной способностью. // Радиотехника, №1,2005, 6-12 стр.
42. Березин Ю.В., Вылегжанин И.С. Зоны помехоустойчивого приема сигнала при селективном возбуждении электромагнитных волн в ионосфере. // Радиотехника, №1, 2005,13-18 стр.
43. Черенкова E.JL, Чернышев О.В. Распространение радиоволн и работа радиолиний. М.: Радио и связь, 1984.
44. Dyson P.L., Benneth J.A., Exact ray path calculations using realistic ionospheres, IEEE Proceedings-H, vol. 139, № 5,1992.
45. Пашинцев В.П., Тишкин С. А., Солдатов M. Э., Пути распространения декаметровой волны в плоском отражающем слое ионосферы, "Журнал радиоэлектроники", № 6,2001.
46. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Расчет максимальных применимых частот KB линий связи с учетом магнитного поля Земли, Радиотехника, 1981, т. 36, № 12, с. 35-37.
47. Брылев Ю.Н., Поддерюгина Н.В., Подливаев И.Ф., Расчет отражения электромагнитного излучения молнии от ионосферы в плоском приближении с учетом нелинейного разогрева, Препринт, Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, М., 2004.
48. Khakhinov V.V., The electrodynamical model of decameter radiochannel with isotropic receiving-transmitting antennas, Mathematical Methods in Electromagnetic Theory, 2004,10th International Conference, Sept. 14-17,2004, Page(s): 372 374.
49. Лукин Д.С., Спиридонов Ю.Г. Применение метода характеристик для решения на ЭВМ задач распространения электромагнитных волн в неоднородных анизотропных средах // Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. М.: Наука, 1971. С. 265-279.
50. Сударчиков А.В., Влияние трехмерных ионосферных неоднородностей на дальнее распространение декаметровых радиоволн, Сб. тезисов 9 ВНКСФ: Тезисы докладов, Екатеринбург-Красноярск, АСФ России, 2003, т. 2, с. 892-893.
51. Балаганский Б.А., Сажин В.И. Численное моделирование характеристик декаметровых радиоволн в ионосфере с трехмерно-неоднородными возмущениями. М.: Геомагнетизм и аэрономия, 2003, т. 43, № 1, с. 92-96.
52. Балаганский Б.А., Грозов В.П., Ивельская М.К., Носов В.Е., Сажин В.И., Моделирование распространения коротких радиоволн на трассе Магадан-Иркутск. Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/157.pdf
53. Балаганский Б.А., Комбинированный метод расчета характеристик сигнала в среде с перемещающимися возмущениями, Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, М.: Наука, 2000, вып. 111, с. 192-200.
54. Балаганский Б.А., Вариации характеристик коротких радиоволн при наличии ПИВ волнового типа, Сб. математический анализ и его приложения, вып. 4, изд. ЗабГПУ, Чита, 2002, с. 1-11.
55. Bilitza D. International Referense Ionosphere 2000. Radio Sci. V.36. №2. p. 261-275,2001.
56. Яновский Б.М. Земной магнетизм. Ленинградский ун-т, 1978.
57. Солодовников Т.К., Новожилов В.И., Фаткуллин М.Н. Распространение радиоволн в многомасштабной неоднородной ионосфере. М.: Наука, 1990,199с.
58. Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. Сборник статей под редакцией М. Кияновского. — М., Наука, 1971.
59. Дэвис К., Радиоволны в ионосфере, М.: Мир, 1973, с. 503.
60. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И., Геометрическая оптика неоднородных сред, М.: Наука, 1980.
61. Найда О.Н. О сшивании нормальных волн и решений квазиизотропного приближения. Известия вузов, Радиофизика, 1974, т. 17, № 6, с.898-900.
62. Кравцов Ю.А., Найда О.Н. Линейная трансформация электромагнитных волн на участке квазипоперечного распространения в трехмерной магнитоактивной плазме. ЖЭТФ, 1976, т.71, вып. 1(7), с.238-243.
63. Денисов Н.Г. К вопросу о предельной поляризации электромагнитных волн, выходящих из неоднородного слоя магнитоактивной плазмы. Известия вузов, Радиофизика, 1978, т.21, № 7, С.921-928.
64. Еремина И.В., Яшин Ю.Я. О взаимодействии нормальных волн в анизотропной среде при наличии поляризационного вырождения. Известия вузов, Радиофизика, 1984, т.21, № 12, с.1590-1592.
65. Кравцов Ю.А. "Квазиизотропное" приближение геометрической оптики. Доклады АН СССР, 1968, т.183, № 1, с.74-76.
66. Найда О.Н. О поправках к поляризации нормальных волн. Известия вузов, Радиофизика, 1971, т.14, № 12, с.1843-1855.
67. Липай О.И. О взаимодействии нормальных волн в анизотропной ионосферной плазме. В кн.: Исследования нижней ионосферы. 1982, Новосибирск, с.24-32.
68. Daigne G., Ortega-Molina A. On polarization transfer in an inhomogeneons birefrigent medium. Astron. and Astrophys., 1984, v. 133, N 1, p.69-76.
69. Таран В.И., Кащеев Б.Л. Исследование предельной поляризации радиоволн, отраженных от ионосферы. В кн.: Ионосферные исследования. -М.: Изд-во АН СССР, 1961, № 9, с.47-53.
70. Кравченко В.Ф., Фалькович И.С., Калиниченко H.H. Предельная поляризация радиоволн при наклонном зондировании ионосферы вквазиизотропном приближении. Электромагнитные волны и электронные системы. 1997, № 5, т. 2, с. 29-36.
71. Вертоградов Г.Г., Уряднов В.П., Вертоградов В.Г., Наклонное зондирование и моделирование ионосферного ВЧ канала, Радиофизика и квантовая электроника, Вып. 48, № 6,2005.
72. Нагорский П.М., Таращук Ю.Е., Цибиков Б.Б. «Возвратная» фокусировка КВ-сигнала как индикатор среднемасштабных возмущений. Геомагнетизм и аэрономия. 2001, т.41, №6, с. 841-845.
73. Урядов В.П., Понятов A.A., Характеристики луча Педерсена на радиолиниях, проходящих вблизи северной и южной границ ионосферного провала. Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. Нижний Новгород, 2002. с. 281-282.
74. Альперт Я.Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера. М.: Наука, 1972.
75. Черный Ф.Б., Распространение радиоволн, М.: Сов.Радио, 1972.
76. Миркотан С.Ф., Смородинов В.А. Исследование вероятностных свойств суммарной фазы ионосферного сигнала. //Геомагнетизм и аэрономия. 1977,17, № 6, с. 1034-1039.
77. Балинов В.В., Березин Ю.В., Виноградов Ю.Е., Смирнов В.И. Модель частично рассеянного поля с полностью смещенным спектром и помехоустойчивость приема в ионосферном канале связи. Техника средств связи, Сер. СС, 1981, № 2, с. 10-22.
78. Шкловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. М.: Радио и связь, 1982.
79. Фикс Я.А. К расчету помехоустойчивости эффективных методов передачи цифровой информации по многолучевым радиоканалам. Тр. Гос. НИИ Радио. 1988, № 1, с. 64-70.
80. Арефьева Л.Н., Березин Ю.В. Функция распределения огибающей и помехоустойчивость приема многолучевых сигналов. Вестник Московского университета. Сер. 3. Физика, Астрономия, 1990, т. 31, № 4, с. 34-37.
81. Makarevitch R. A., Honary F., Correlation between cosmic noise absorption and VHF coherent echo intensity, Annales Geophysicae (2005) 23, p. 1543- 1553.
82. Балинов В.В., Березин Ю.В., Киселев В.А., Смирнов В.И., Цветков С.С. Энергетические спектры флуктуации амплитуды на трассах различной протяженности, Геомагнетизм и аэрономия. 1973, т.13, 6, с.1047-1051.
83. Вентцель Е. С., Овчаров JI. А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Высшая школа, 2000.
84. Дунин-Барковский И. В., Смирнов Н. В. Теория вероятностей и математическая статистика в технике. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1955.
85. Митин И. В., Русаков В. С. Анализ и обработка экспериментальных данных. М.: Физический факультет МГУ, 2002.
86. Головин О.В. Декаметровая радиосвязь. М.: Радио и связь, 1990, 240 с.
87. А.И. Агарышев, А.В. Брускин, Система зоновой КВ-радиосвязи с вынесенным ретранслятором и оперативным прогнозированием рабочих частот // Тезисы конференции "Современные проблемы радиоэлектроники", 2000.
88. А.И. Агарышев, Н.В. Дудник, Оценка эффективности частотной адаптации средств связи диапазона 3-30 МГц к условиям распространения радиоволн // Тезисы конференции "Современные проблемы радиоэлектроники", 2000.
89. Erhel Y.M., Perrine С., Lemur D., and Bourdillon A., Image transmission through ionospheric channel, Electronics Letters ~ 20 January 2005 ~ Volume 41, Issue 2, p. 80-82
90. De Castro F.C.C., De Castro M.C.F and Arantes D.S., Concurrent blind deconvolution for channel equalization, Proc. ICC'2001 (Helsinki, Finland), June 11-15,2001, Vol.2, p.366-371.
91. Popovic D., Popovic Z., Multibeam Antennas With Polarization and Angle Diversity, IEEE transactions on antennas and propagation, vol. 50, № 5, may 2002, p. 651-657.
92. Dabeer O., Masry E., Convergence Analysis of the Constant Modulus Algorithm, IEEE Transactions on information theory, VOL. 49, №. 6, JUNE 2003.
93. Балинов В.В. Березин Ю.В. Потапова Н.В. Адаптивная антенная решетка с угловой и поляризационной селекцией сигнала и помех в космическом канале связи. М.: Вестн. моек, ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1994, т. 35, № 4,100-107 с.
94. Ю9.Березин Ю.В. Талицкий А.Н. Пространственно-поляризационная фильтрация электромагнитных волн. М.: Вестн. моек, ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1981, т. 22, № 2,12-15 с.
95. Ю.Григоров И. Н. Трансформаторное питание магнитных рамок. // Радиоконструктор № 2, 2000г., с. 15-17.1. l.Kazakevich Y., EW6BN. Hula Hoop Magnetic Loop // Antentop № 1, 2003, pp.30- 32. http://www.antentop.bel.ru/
96. Виноградов Ю. Дисковая антенна в диапазоне 27 МГц // Радио № 2, 1997г., с. 70.
