Search academic texts

Information × Registration Number 0511U000800, Doctoral dissertation Status д.т.н. Date 18-10-2011 popup.evolution o Title Theoretical validation and practical realization in hydro-acoustic communication of signals with continuously spread carrier Author Kebkal Konstantin Georgievich, popup.head Didkovski Vilalii Semenovych popup.opponent Калюжний Олександр Якович popup.opponent Мислович Михайло Володимирович popup.opponent Греков Микола Олександрович Description Об'єкт дослідження - процеси формування, поширення і реєстрації гідроакустичних хвиль. Мета роботи: створення наукових основ і побудова технічних засобів, що реалізують стійку і високошвидкісну передачу цифрової інформації гідроакустичним шляхом в умовах, що характеризуються вираженим часовим і допплерівським розсіюванням енергії сигналу, низькою швидкістю поширення і сильно обмеженою шириною частотної смуги. Методи дослідження - методи математичної фізики, числові і фізичні експерименти. Апаратура у складі: цифрова частина - процесор з плаваючою крапкою ADSP21160 SHARC, вентильна матриця FPGA Altera APEX 20K300E240, центральний процесорний модуль DIL/Netpc DNP/1110 з вбудованою ОС Linux і TCP/IP; аналогова частина - підсилювач із автоматичним регулюванням посилення (АРП), який складався із вхідного каскаду на основі малошумливого модуля AD8605 технології Digitrim компанії Analog Devices, і каскаду АРП на основі малошумливого модуля AD605 технології DSX-AMP (Analog Devices), підсилювач потужності - мостовий підсилювач технології PWM (клас Д) із трансформаторним виходом і електронним захистом від перенавантажень. Автором дисертації особисто отримано такі нові наукові результати: 1. Вперше запропоновано використання гідроакустичних коливань з безперервною варіацією частоти в якості носія цифрового гідроакустичного сигналу зв'язку і теоретично обґрунтовані переваги використання носія такого типу в порівнянні з носієм постійної частоти. 2. Вперше розроблена фізична модель цифрового гідроакустичного сигналу з безперервною варіацією частоти (далі - розгорткою носія), а також набула розвитку математична модель гідроакустичного сигналу з розширенням спектра. На основі розроблених моделей приймального цифрового гідроакустичного сигналу вперше сформульовані і встановлені механізми впливу ефектів, обумовлених багатопроменевим поширенням і мультиплікативними (допплерівськими) зсувами, на точність оцінки фази цифрового гідроакустичного сигналу з розгорткою носія. 3. Розроблена математична модель методичної похибки оцінки фази фазоманіпульованого гідроакустичного сигналу з розгорткою носія. 4. Вперше отримані аналітичні оцінки розподілу амплітуди і фази сигналу з розгорткою носія на вході та в додетекторній точці приймача, а також оцінки дисперсій цих розподілів, на основі яких виконано математичне моделювання і чисельне дослідження залежностей імовірності бітової помилки при когерентному та некогерентному прийомі. 5. Вперше отримана теоретично і підтверджена експериментально залежність між тривалістю цифрового сигналу з розгорткою носія і імовірністю бітової помилки в умовах багатопроменевого поширення та мінливості середовища. 6. Отримано аналітичний вираз для ширини смуги частотної когерентності гідроакустичного каналу для випадку передачі сигналів з розгорткою носія. 7. Розроблено новий метод часового упорядкування цифрових гідроакустичних сигналів, що передбачає розстановку псевдовипадкових пауз між сигналами передаваної послідовності, призначений для протидії спотворенням, обумовленим багаторазовими збігами поточного сигналу з запізнілими променевими компонентами попереднього, а також отримав подальший розвиток метод обміну цифровими гідроакустичними сигналами, заснований на передачі кластерів (груп пакетів з даними). На основі кількісного дослідження ефекту тривалої затримки поширення гідроакустичного сигналу встановлено, що використання цього методу дозволяє збільшити щільність передачі інформації в гідроакустичних каналах зі значними затримками поширення сигналу. Практичні результати і ступінь впровадження: - створені повнофункціональні зразки приладів цифрового гідроакустичного зв'язку (експериментальні зразки успішно пройшли відомчі випробування в умовах морських гідроакустичних каналів); - розроблені і затверджені науково обґрунтовані оперативно-тактичні вимоги до засобів цифрового бездротового підводного зв'язку для використання в системі висвітлювання підводної обстановки в зонах відповідальності Військово-морських Сил Збройних Сил України (вимоги затверджені начальником Генерального штабу Збройних Сил України 3 березня 2008 року); - розроблено і затверджено тактико-технічне завдання на дослідно-конструкторську роботу щодо створення пристрою цифрового бездротового підводного зв'язку для використання в системі висвітлювання підводної обстановки в зонах відповідальності Військово-морських Сил Збройних Сил України (проект тактико-технічного завдання затверджений Командувачем Військово-морських Сил Збройних Сил України 9 січня 2009 року). - результати дисертації рекомендовані для застосування в організаціях і установах, що займаються гідроакустичним приладобудуванням, а також для використання у навчальному процесі НТУУ "КПІ". Registration Date 2011-10-18 popup.nrat_date 2020-04-04 Close