Файл: История техники связи.pdf

разными методами модуляции — фазовой, частотной, амплитудной и различными их комбинациями. Синтез оптимальных систем и анализ их помехоустойчивости был выполнен в предположении, что передаваемые сообщения представляют собой гауссовский и одновременно марковский случайный процессы, а сигналы принимаются на фоне гауссовского в общем случае коррелированного шума. Профессор В.И. Тихонов провел исследование помехоустойчивости оптимальной системы разнесенного приема сигналов. Результаты данных исследований представлены в монографии [20].

Для передачи аналоговых сигналов в системах связи в ряде случаев применяют импульсные методы модуляции, такие как амплитудно-импульсная, частотно-импуль- сная, фазово-импульсная, широтно-импульсная и т.п. На основе МТОП Н.К. Кульман совместно с В.И. Тихоновым синтезировали оптимальные приемники сигналов в таких системах (1966 г.), предполагая, что скорость изменения передаваемых сообщений существенно ниже тактовой частоты следования модулируемых импульсов. Эти результаты вошли в монографию [20]. Позже, в начале 70-х гг., М.С. Ярлыков выполнил обстоятельные исследования систем связи с импульсными видами модуляции, результаты которых он представил в книге [21], опубликованной в 1980 г.

Важным направлением развития МТОП явилось ее применение к комплексным задачам синтеза оптимальных систем синхронизации и приема дискретных сообщений. Это направление развивалось в конце 60-х и начале 80-х гг. ХХ в. в работах В.И. Тихонова, В.Н. Харисова, А.Н. Детинова и В.П. Дмитриева [22—25]. Ряд примеров применения МТОП к задачам синтеза многомерных дискретных систем связи, синтеза многомерных измерителей негауссовских марковских процессов и к задачам совместной фильтрации непрерывных и дискретных параметров были рассмотрены в книге И.Н. Амиантова [26].

Многочисленные применения МТОП для синтеза оптимальных демодуляторов в системах связи с разными видами модуляции даны в книгах Д. Снайдера [27] и Г. Ван Триса [4]. В этих книгах широко представлены также и результаты анализа помехоустойчивости оптимальных демодуляторов для сигналов с АМ и ЧМ, полученные американскими учеными.

Михаил Семенович ЯРЛЫКОВ

Михаил Семенович Ярлыков родился 31 июля 1934 г. В 1957 г. окончил радиотехнический факультет Харьковского высшего авиацинно-инженерного военного училища, а в 1967 г. — механико-математический факультет Московского государственного университета. В 1964 г. он защитил кандидатскую, а в 1973 г. — докторскую диссертации. С 1957 г. М.С. Ярлыков занимается науч- ной и педагогической деятельностью. Им была развита

Глава 3. Очерк истории создания и развития теории потенциальной помехоустойчивости 271

марковская теория оценивания случайных процессов, базирующаяся на единой методологи- ческой основе марковских и условных марковских процессов.

 1968—1980 гг. на базе этой теории он разработал структурные схемы оптимальных устройств приема и обработки сигналов в системах авиационной радиосвязи, а в 1980— 1988 ãã. ——статистическую теорию радионавигации, что позволило существенно расширить возможности синтеза, расчета и конструирования помехоустойчивых систем радионавигации и пилотажно-навигационных комплексов. В 1988—1994 гг. им были проведены теорети- ческие исследования, на основе которых были созданы методики проектирования и комплексирования авиационных и спутниковых систем радионавигации.

М.С. Ярлыков ——автор более 200 научных трудов, в их числе пять монографий, шесть учебников и 53 изобретения по радионавигации и связи. С 1976 г. он руководит одной из ведущих кафедр Военно-воздушной инженерной академии им. проф. Н.Е. Жуковского, является заместителем главного редактора журнала «Радиотехника».»Михаил Семенович — заслуженный деятель науки и техники РФ, имеет звание генерал-майора авиации, с 1992 г. — членкорреспондент Академии инженерных наук РФ.

Дональд СНАЙДЕР

Дональд Л. Снайдер в 1961 г. закончил Южнокалифорнийский университет и получил степень бакалавра. Свое образование он продолжил в Массачу- сетском технологическом институте (МТИ), в котором

â1963 г. получил магистерскую степень, а в 1966 г. защитил докторскую диссертацию. Его докторская диссертация [27] была издана МТИ и в 1973 г. вышла

âпереводе на русский язык в издательстве «Энергия».» В период подготовки диссертации он провел ряд первоклассных исследований в области теории связи. Им были опубликованы работы, в которых определена точность оценок гауссовских сигналов, принимаемых на фоне случайного гауссовского шума, определены структуры оптимальных демодуляторов для сигналов с амплитудной, частотной и фазовой модуляциями.

Несколько лет Д.Л. Снайдер преподавал в МТИ, а с 1969 г. стал профессором на факультете электроники в Вашингтонском университете. После перехода на работу в Вашингтонский университет он стал заниматься широким кругом проблем, связанных с обработкой изображений, получаемых с помощью различных устройств в медицине и астрономии. В настоящее время он является также профессором радиологии в медицинском колледже этого университета. С 1976 по 1986 г. он возглавлял в университете отдел электроники, а в 1986 г. организовал в университете исследовательскую лабораторию электронных систем и сигналов и был ее директором вплоть до 1997 г. В лаборатории его исследования касались фундаментальных проблем обработки изображений с приложениями к медицине и астрономии.

Исследовательские и преподавательские интересы профессора Д.Л. Снайдера лежат в области обработки изображений и методологии статистических оценок сигналов с приложением к проблемам радиологии, локации в диапазоне радио- и инфракрасных волн.

Âнастоящее время в сотрудничестве с исследователями отдела радиологии Вашингтонского университета он работает над совершенствованием томографов, используемых для получения изображений человеческого тела с целью диагностирования раковых опухолей. Кроме того, в сотрудничестве с учеными отдела наук о Земле и планетах он участвует в совершенствовании методов получения изображений от телескопов, расположенных на Земле

èкосмических аппаратах, а также микроскопов.

Âсотрудничестве с астрономами, работающими в Институте космических исследований в Балтиморе, он разработал с учетом турбулентности атмосферы новый метод обра-

ботки изображений на телескопе Хаббла.

Профессор Д.Л. Снайдер ——почетный член Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). В 1981 г. был президентом секции теории информации IEEE.

§ 7. Хронология развития теории потенциальной помехоустойчивости

1.Создание теории потенциальной помехоустойчивости (1947 г. — В.А. Котельников).

2.Применение математической теории статистических решений к задачам оптимальной обработки сигналов, принимаемых на фоне шумов (1950 г. — А. Зигерт).

3.Развитие теории оптимального приема радиолокационных сигналов (1950— 1953 гг. — Ф. Вудворт и И. Дейвис).

4.Создание на основе строгих математических методов теории оптимального обнаружения сигналов и оценки их параметров (1953 г. — Д. Миддлтон; 1955 и 1956 гг. — Д. Миддлтон и Д. Ван Метер).

7.1. Прием дискретных сигналов

7.2.1. Прием двухпозиционных сигналов

1.Определение структуры оптимальных демодуляторов и анализ их помехоустой- чивости для канала связи с неопределенной фазой сигналов (1954 г. — В. Петерсон, Т. Бирдзолл и У. Фокс; 1955 г. — Л.М. Финк).

2.Изобретение метода относительно-фазовой модуляции (1954 г. — Н.Т. Петрович).

3.Разработка системы связи «Кинеплекс», в которой для передачи использовались 20 синхронных несущих, на каждой их которых передавались сигналы с ОФМ и достигалась высокая эффективность использования полосы частот (1954—1956 гг. — фирма Collins Radio).

4.Развитие теории приема сигналов с ФМн, ОФМ и ДОФМ (1959 г. — К. Кан, Дж. Лаутон; 1963 г. — Л.М. Финк; 1964 г. — Н.П. Хворостенко).

5.Исследование помехоустойчивости приема сигналов с ЧМн с использованием ча- стотного дискриминатора (1963 г. — Л.М. Финк, В. Беннет и Дж. Зальтц).

6.Разработка обобщенной методологии анализа помехоустойчивости приема сигналов в каналах с неопределенной фазой, которая применима как к сигналам с ЧМн, так и с ОФМ (1964 г. — С. Штейн).

Глава 3. Очерк истории создания и развития теории потенциальной помехоустойчивости 273

7.Обобщение относительного метода передачи дискретных сигналов для условий, когда после прохождения канала связи не только фаза, но и частота принимаемого сигнала становятся нестабильными (1966 г. — Ю.Б. Окунев).

8.Изобретение метода передачи сигналов, названного ЧМн с непрерывной фазой (манипуляции минимального частотного сдвига — ММС) (1972 г. — Р. де Буда).

7.1.2.Прием многопозиционных сигналов

1.Исследование оптимального приема М-сигналов в N-мерном пространстве, перекинувшее мост между теориями информации и потенциальной помехоустойчивости (1950 г. — С.О. Райс).

2.Синтез оптимальных ансамблей М-сигналов, позволяющих передавать сообщения в каналах с «белым» гауссовским шумом, на основе математической теории плотнейшего заполнения N-мерного пространства равными шарами (1955—1958 гг. — Э.Л. Блох, А.А. Харкевич, Н.К. Игнатьев).

3.Разработка методов вычисления зависимости Рîø = f(R,С,N) для оценки потенциальной помехоустойчивости оптимального приема М-сигналов (1959—1965 гг. — К. Шеннон, А. В. Балакришнан, Д. Слепян, Р. Галлагер).

4.Изобретение и исследование двухмерных М-сигналов с ФАМ и КАМ (1960 г. — К. Кан; 1962 г. — К. Компопиан и Б. Глазер; 1975 г. — Дж. Смит).

5.Анализ потенциальной помехоустойчивости приема четырехпозиционных сигналов ДЧТ (1964 г. — Л.М. Финк и В.С. Котов).

6.Разработка перестановочной модуляцией — метода построения ансамбля М-сиг- налов для случая, когда N (размерность пространства сигналов) и М имеют произвольные значения и М >>N (1965 г. — Д. Слепян).

7.Исследование помехоустойчивости приема «в целом» ансамбля М-сигналов, в которых отдельные сигналы содержат L ортогональных компонент, каждая из которых может иметь K-кратную ФМн (M = LK) (1966 г. — И. Рид и Шольц; 1972 г. —

Â.Линдсей и М. Симон).

8.Метод построения сигнально-кодовых конструкций, основанный на определенном правиле двоичного представления сигнальных точек при разбиении ансамбля сигналов на вложенные подансамбли с увеличивающимся минимальным расстоянием (1981 г. — Г. Унгербоек).

9.Разработка метода построения сигнально-кодовых конструкций М-сигналов, в которых применяется многократная ФМ и различные виды корректирующих кодов (1984 г. — В. Гинзбург).

7.1.3.Прием дискретных сигналов в многолучевых каналах

1.Изобретение и реализация метода разнесенного приема сигналов на линии КВсвязи между островом Ява и Голландией (1927 г. — А. Де Хаас).

2.Начало теоретических исследований эффективности систем разнесенного приема, основанных на применении методов теории вероятностей (1928 г. — Т.Л. Экерслей; 1930 г. — В.И. Сифоров; 1936 г. — В.А. Котельников и Н.И. Шумская; 1937 г. — А.Н. Щукин).

3.Создание линии КВ-связи между США и Англией с разнесенным приемом сигналов (1931 г. — Г. Беверейдж и Г. Петерсон).