Оперативне прогнозування оптимальних робочих частот для дальнього радіозв’язку за умов впливу нефлуктуаційних завад
DOI: 10.31673/2412-9070.2023.043040
Анотація
Проведено аналіз методів ковзного середнього і ковзної медіани, які широко використовуються для побудови емпіричних моделей при прогнозуванні оптимальних робочих частот. Показано причини одержуваних при цьому спотворень.
Викладено методичні основи обробки результатів дискретних спостережень, розроблених для проведення прогнозування в оперативному режимі значень оптимальних робочих частот для виділеного каналу радіозв’язку в умовах впливу нефлуктуаційних завад.
Спектральний аналіз, який використовують для операції розрахунку математичного очікування, показав, що через усереднення такі моделі не дають змоги виявити вплив на іоносферу зовнішніх джерел збурення. Тобто, в разі такого усереднення разом із випадковою складовою, яка дорівнює нулю, з розгляду виключають вплив іоносферних нефлуктаційних збурень на радіозв’язок. Щоб урахувати вплив іоносферних збурень у стандартну модель іоносфери ці нефлуктуаційні збурення додають окремо. Крім того, в геофізиці велика увага приділяється розрахункам різноманітних середніх по днях, місяцях, роках тощо. Важливо встановити, якою мірою одержані результати можуть бути вільні від непереборних спотворень за рахунок дискретизації.
Умовою екстрапольованості процесу є обмеженість його за спектром, тому для отримання обмеженого спектра дані спостережень потрібно піддати цифровій низькочастотній фільтрації (замість операцій рівновзваженого усереднення або ковзної медіани). Для первинного опрацювання даних пропонується послідовне з’єднання двох фільтрів: безперервного рівновзваженого усереднення та ідеального фільтра низьких частот. Характеристиці фільтра виправленого безперервного осереднення найкраще відповідає фільтр Чебишева.
На основі методу цифрової екстраполяції запропоновано метод прогнозування даних спостережень. Наведено умови екстрапольованості реального процесу. Розроблено комплекс програм для реалізації прогнозу оптимальних робочих частот у реальному масштабі часу.
Ключові слова: іоносфера; медіана; оперативний прогноз; оптимальна робоча частота; екстраполяція; нефлуктуаційна завада.
Список використаної літератури
1. Системи передавання широкосмуговими сигналами / В. О. Балашов, П. П. Воробієнко, Л. М. Ляховецький, В. В. Педяш. Одеса: Вид. центр ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2012. 336 с.
2. Телекомунікаційні системи та мережі. Структура й основні функції / В. В. Попівський, О. В. Лемешко, В. К. Ковальчук и др. 2012. Том 1. URL: http://www.znanius.com/3534.html.
3. Стеклов В. К. Костік Б. Я., Беркман Л. Н. Cучасні системи управління в телекомунікаціях. Київ: Техніка, 2005. 400 с.
4. Стеклов В. К. Беркман Л. Н., Кільчицький Є. В. Оптимізація та моделювання пристроїв і систем зв’язку. Київ: Техніка, 2004. 576 с.
5. Сайко В. Г., Амірханов Е. Д. Основи мереж цифрового радіозв’язку і радіодоступу нового покоління. Київ: ДУТ, 2015. 77 с.
6. Зайцев С. В. Математична модель каналу зв’язку з сигналами OFDM та навмисними завадами. Математичні машини і системи, 2011. 4. С. 166–175. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/83639.
7. Математичні основи теорії телекомунікаційних систем / В. В. Поповський, С. О. Сабурова, В. Ф. Олійник и др. Харків: ТОВ «Компанія СМІТ», 2006. 564 с.
8. Матвійчук Я. М. Елементи теорії систем та макромоделювання: навчальний посібник. Львів: Вид. Інституту підприємництва та перспективних технологій при НУ ЛП, 2004. 356 с.
9. Головін Ю. О. Основи радіозв’язку: підручник. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, Політехніка, 2021. 234 с.
10. Швець В., Мелешко Т. Оцінка завадозахищеності когерентного прийому сигналів з багатопозиційною фазовою маніпуляцією при наявності нефлуктуаційних завад // Measuring and computing devices in technological processes, 2023. (2). С. 167–178. URL: https://doi.org/10.31891/2219-9365-2023-74-21с
11. Сайко В. Г., Амірханов Е. Д. Основи мереж цифрового радіозв’язку і радіодоступу нового покоління. Київ: ДУТ, 2015. 77 с.
