ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................. 5
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ РАДИОКОНТРОЛЯ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ СИГНАЛОВ В РЕЖИМЕ ПАНОРАМНОГО АНАЛИЗА............................................................................................................. 12
1.1 Назначение систем радиоконтроля и требования к их возможностям ..................................... 12
1.2 Задача идентификации сигналов .................................................................................................. 12
1.3 Процесс идентификации сигналов на основе «внешних» и «внутренних» параметров ......... 15
1.4 Задача обнаружения сигналов....................................................................................................... 17
1.5 Панорамный сбор идентификационных данных......................................................................... 18
1.6 Подготовка спектральных данных для идентификации сигналов ............................................ 19
1.7 Влияние организации процессов циклического сбора и обработки данных на процессы обнаружения и идентификации сигналов в режиме панорамного анализа .................................... 20
1.8 Использование программируемых логических интегральных схем для высокоскоростной обработки сигналов в системах радиоконтроля ................................................................................ 21
1.9 Заключение к главе 1 ..................................................................................................................... 22
2 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СКАНИРОВАНИЯ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ РАДИОСИГНАЛОВ В РЕЖИМЕ ПАНОРАМНОГО АНАЛИЗА .................. 24
2.1 Особенности обнаружения сигналов в режиме панорамного анализа ..................................... 24
2.2 Оценка вероятности обнаружения радиосигналов в режиме панорамного анализа ............... 25
2.3 Оценка вероятности обнаружения пакетных сигналов при помощи системы радиоконтроля АРК-Д19Р .............................................................................................................................................. 29
2.4 Экспериментальная оценка вероятности обнаружения пакетных радиосигналов на примере эфирных сигналов стандарта GSM ..................................................................................................... 31
2.5 Заключение к главе 2 ..................................................................................................................... 35
3 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СБОРА ДАННЫХ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ СИГНАЛОВ В РЕЖИМЕ ПАНОРАМНОГО АНАЛИЗА .......................................................................................... 36
3.1 Выбор критериев и направлений оптимизации процесса панорамного сбора данных ........... 36
3.2 Стартовые сведения для оптимизации процедуры перестроения приёмника системы радиоконтроля ...................................................................................................................................... 37
3.3 Влияние режима сбора данных в анализируемом диапазоне частот на эффективность сбора данных ................................................................................................................................................... 40
3.4 Влияние режима сбора данных в анализируемом диапазоне частот на вероятность обнаружения радиоимпульса .............................................................................................................. 42
3
3.5 Методика выбора режима сбора данных ..................................................................................... 48
3.6 Заключение к главе 3 ..................................................................................................................... 49
4 ПРИМЕНЕНИЕ БАЗОВЫХ И КОМПЛЕКСИРОВАННЫХ ОЦЕНОК СПЕКТРАЛЬНОГО ПОДОБИЯ ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ РАДИОСИГНАЛОВ ................................ 51
4.1 Исходные данные для решения задачи ........................................................................................ 52
4.2 Базовые меры подобия гиперспектральных изображений ......................................................... 55
4.3 Эффективность идентификации сигналов при использовании базовых мер подобия ............ 58
4.4 Разработка решающих статистик для специализированного алгоритма идентификации сигналов................................................................................................................................................. 65
4.5 Комплексированный алгоритм идентификации сигналов определённого стандарта по спектральным маскам .......................................................................................................................... 68
4.6 Апробация комплексированного алгоритма идентификации по спектральным маскам для сигналов определённого стандарта .................................................................................................... 72
4.7 Выявление сигналов для совокупности стандартов в широкой полосе частот ....................... 74
4.8 Обобщённый алгоритм идентификации радиосигналов ............................................................ 75
4.9 Результаты тестирования комплексированного алгоритма идентификации по спектральным маскам .................................................................................................................................................... 76
4.10 Заключение к главе 4 ................................................................................................................... 78
5 АДАПТАЦИЯ КОМПЛЕКСИРОВАННОГО АЛГОРИТМА ИДЕНТИФИКАЦИИ ПО СПЕКТРАЛЬНЫМ МАСКАМ К АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ............................................... 80
5.1 Предпосылки аппаратной реализации идентификационных процедур .................................... 80
5.2 Подготовка исходных данных и основные этапы комплексированного алгоритма идентификации по спектральным маскам ......................................................................................... 81
5.3 Блок конфигурации ........................................................................................................................ 82
5.4 Блок первичных оценок ................................................................................................................. 83
5.5 Оптимизация аппаратных ресурсов при расчёте скользящего максимума .............................. 84
5.6 Оптимизация аппаратных ресурсов при расчёте скользящих сумм ......................................... 87
5.7 Оптимизация расчёта скалярного произведения ........................................................................ 88
5.8 Блок формирования возможных позиций сигнала ..................................................................... 89
5.9 Оценка качества идентификации при аппаратной реализации комплексированного алгоритма идентификации по спектральным маскам ....................................................................... 91
5.10 Использование аппаратных и временных ресурсов аппаратной реализацией комплексированного алгоритма идентификации по спектральным маскам .................................. 92
5.11 Заключение к главе 5 ................................................................................................................... 93
4
6 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРИ ПЕРВИЧНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ СИГНАЛОВ В РЕЖИМЕ ПАНОРАМНОГО АНАЛИЗА .......................... 94
6.1 Проблема обновления данных при циклической идентификации сигналов ............................ 94
6.2 Особенности отложенного режима обработки данных .............................................................. 95
6.3 Особенности синхронного режима обработки данных .............................................................. 95
6.4 Оценка временных характеристик режимов обработки данных ............................................... 99
6.5 Методика выбора ширины спектрального фрагмента .............................................................. 110
6.6 Заключение к главе 6 ................................................................................................................... 111
7 АЛГОРИТМ ОТБОРА КАНАЛОВ ДЛЯ ДЕТАЛЬНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ НА ОСНОВЕ ИСТОРИИ КОНТРОЛЯ ..................................................................................................................... 113
7.1 Проблема выбора канала для детальной идентификации ........................................................ 113
7.2 Общая концепция отбора релевантного канала ........................................................................ 114
7.3 Алгоритм отбора каналов на основе истории контроля ........................................................... 115
7.4 Тестирование аппаратной реализации предложенного алгоритма ......................................... 118
7.5 Моделирование работы предложенного алгоритма ................................................................. 120
7.6 Заключение к главе 7 ................................................................................................................... 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................................. 124
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ..................................................... 126
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................................. 127
Приложение А. Акты внедрения результатов диссертационной работы ..................................... 134
