СОВМЕСТНОЕ ОПИСАНИЕ СИГНАЛОВ, ЛИНЕЙНЫХ ЗВЕНЬЕВ И РЕАКЦИЙ СИСТЕМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Аннотация
Основным инструментом проектирования и разработки современных систем телекоммуникаций и радиоэлектроники является математическое моделирование, выполняемое на структурно- и схемотехническом уровнях. Структурно-техническое моделирование используют на начальных этапах проектирования и разработки (научно-исследовательская работа, техническое задание, эскизный и технический проекты). Его результаты определяют структуру и основные параметры качества создаваемой техники. Установлено, что известные программные средства структурно-технического моделирования обладают существенными недостатками из-за отсутствия удобного математического описания сигналов и звеньев. Целью работы являлась разработка математического описания сигналов, линейных звеньев и реакций, обеспечивающего: создание развитых библиотек математических моделей сигналов и линейных звеньев; построение автоматизированных процедур формирования, преобразования и расчета частотно-временных характеристик моделей сигналов, звеньев и реакций.
На базе операторной дробно-рациональной функции специального вида разработано совместное математическое описание, задающее все типы применяемых при моделировании сигналов, линейных звеньев и реакций систем телекоммуникаций и радиоэлектроники, обеспечивающее необходимые преобразования моделей сигналов, звеньев и создание развитых библиотек их математических моделей. Построены математические алгоритмы (де)нормирования, реактансного преобразования и перемножения моделей (не)минимально-фазовых линейных звеньев. Разработаны обобщенные модели сигналов, линейных звеньев и реакций в частотной и временной областях, обеспечивающие создание единых математических алгоритмов и на их основе автоматизированных процедур расчета частотных и временных характеристик сигналов, звеньев и реакций.
Об авторах
Н. И. БеленкевичБеларусь
старший преподаватель кафедры систем телекоммуникаций
ул. П. Бровки, 6, 220013
В. А. Ильинков
Беларусь
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры систем телекоммуникаций
ул. П. Бровки, 6, 220013
Список литературы
1. Трухин, М.П. Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств: учеб. пособие для вузов / М.П. Трухин. – М.: Горячая линия-Телеком, 2015. – 440 с.
2. Колесов, Ю.Б. Моделирование систем: объектно-ориентированный подход: учеб. пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 192 с.
3. Сирота, А.А. Компьютерное моделирование и оценка эффективности сложных систем: учеб. пособие / А.А. Сирота. – М.: Техносфера, 2006. – 280 с.
4. Васильев, К.К. Математическое моделирование систем связи: учеб. пособие / К.К. Васильев, М.Н. Служивый. – 2-е изд., перераб. и доп. – Ульяновск: УлГТУ, 2010. – 170 с.
5. Шелухин, О.И. Моделирование информационных систем: учеб. пособие / О.И. Шелухин, А.М. Тенякшев, А.В. Осин; под ред. О.И. Шелухина. – М.: Радиотехника, 2005. – 368 с.
6. Голяницкий, И.А. Математические модели и методы в радиосвязи: учеб. пособие / И.А. Голяницкий; под ред. Ю.А. Громакова. – М.: Эко-Трендз, 2005. – 440 с.
7. Математическое моделирование систем беспроводной связи / [А.С. Вершинин и др.]; М-во образования и науки Рос. Федерации, Федеральное гос. авт. образовательное учреждение высш. образования «Нац. исслед. Томский политехнический ун-т». – Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, 2014. – 163 с.
8. Солонина, А.И. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в Simulink: учеб. пособие / А.И. Солонина. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 432 с.
9. Солонина, А.И. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в MatLab: учеб. пособие / А.И. Солонина, С.М. Арбузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 816 с.
10. Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB : пер. с англ. / Р. Гонсалес, Р. Вудс, С. Эддинс. – М.: Техносфера, 2006. – 616 с.
11. Дьяконов, В.П. Mathematica 4.1/4.2/5.0 в математических и научно-технических расчетах / В.П. Дьяконов. – М.: Солон-Пресс, 2004. – 696 с.
12. Аладьев, В.З. Расширение функциональной среды системы Mathematica / В.З. Аладьев, Д.С. Гринь. – Херсон: Олди-Плюс, 2012. – 552 с.
13. Загидуллин, Р.Ш. SystemView. Системотехническое моделирование устройств обработки сигналов / Р.Ш. Загидуллин, С.Н. Карутин, В.Б. Стешенко. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005. – 294 с.
14. Фриск, В.В. Основы теории цепей. Использование пакета Microwave Office для моделирования электрических цепей на персональном компьютере: учеб. пособие для вузов / В.В. Фриск. – М.: Солон-Пресс, 2004. – 160 с.
15. Евдокимов, Ю.К. LabVIEW для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибора: практическое руководство для работы в программной среде LabVIEW: учеб. пособие / Ю.К. Евдокимов, В.Р. Линдваль, Г.И. Щербаков. – М.: ДМК, 2007. – 400 с.
16. Карлащук, В.И. Электронная лаборатория на IBM PC: лаборатор. практикум на Electronics Workbench и VisSim по элементам телекоммуникационных систем / В.И. Карлащук. – М.: Солон-Пресс, 2005. – 480 с.
17. Шестеркин, А.Н. Система моделирования и исследования радиоэлектронных устройств Multisim 10 / А.Н. Шестеркин. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 360 с.
18. Амелина, М.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8 / М.А. Амелина, С.А. Амелин. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. – 464 с.
19. Болотовский, Ю.И. OrCAD 9.x. OrCAD 10.x. Практика моделирования / Ю.И. Болотовский, Г.И. Таназлы. – М.: Солон-Пресс, 2008. – 208 с.
20. Лаврентьев, М.А. Методы теории функций комплексного переменного: учеб. для вузов / М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат. – Изд. 6-е, стереотип. – СПб.: Лань, 2002. – 688 с.
21. Bracken, E. S-Domain Methods for Simultaneous Time and Frequency Characterization of Electromagnetic Devices / E. Bracken, S. Din-Kow, Z. Cendes // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 1998. – Vol. 46, №9. – P. 1277–1290/
22. Ильинков, В.А. Метод расчета реакции линейной системы на периодическое воздействие / В.А. Ильинков // Радиотехника. – 1990. – №10. – С. 14–16.
23. Ильинков, В.А. Метод расчета реакции линейной системы на периодическое и непериодическое воздействие / В.А. Ильинков, Н.И. Ильинкова // Вестн. БГУ. Сер. 1: Физика, математика, информатика. – 1999. – №3. – С. 33–38.
24. Ильинков, В.А. Моделирование линейных свойств звеньев и сигналов в телекоммуникационных системах: учеб. пособие / В.А. Ильинков, Н.И. Беленкевич, В.Е. Романов. – Минск: БГУИР, 2005. – 102 с.
25. Гоноровский, И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: учеб. пособие для вузов / И.С. Гоноровский. – 5-е изд., испр. и доп. – М.: Дрофа, 2006. – 720 с.
26. Баскаков, С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: учеб. для вузов / С.И. Баскаков. – 4-е изд., испр. и доп. – М.: Ленанд, 2016. – 528 с.
27. Современная теория фильтров и их проектирование: пер. с англ. / под ред. Г. Темеша, С. Митра. – М.: Мир, 1977. – 560 с.
28. Ильинков, В.А. Математическое моделирование сигналов систем телекоммуникаций / В.А. Ильинков, Н.И. Беленкевич // Изв. Белорус. инженер. акад. – 2000. – №1(9)/1. – С. 126
29. Ильинков, В.А. Математическое моделирование линейных звеньев телекоммуникационных систем / В.А. Ильинков, Н.И. Беленкевич, В.Е. Романов // Изв. Белорус. инженер. акад. – 1998. – №2 (6)/1. – С. 78–79.
30. Ильинков, В.А. Формирование, преобразование и расчет характеристик математических моделей линейных звеньев радиоэлектронных систем / В.А. Ильинков, Н.И. Беленкевич, В.Е. Романов // Радиотехника и электроника: Респ. межведомств. сб. науч. тр. – Минск: БГУИР, 1999. – Вып. 23. – С. 81–86.
31. Белецкий, А.Ф. Теория линейных электрических цепей: учеб. для вузов / А.Ф. Белецкий. – 2-е изд., стереотип. – СПб.: Лань, 2009. – 544 с.
32. Зааль, Р. Справочник по расчету фильтров / Р. Зааль; под ред. Н.Н. Слепова. – М.: Радио и связь, 1983. – 752 с.
33. Ильинков, В.А. Моделирование линейных искажений в яркостном канале системы уплотнения / В.А. Ильинков // Техника кино и телевидения. – 1988. – №11. – С. 16–22.
34. Ильинков, В.А. Моделирование линейных искажений в телевизионных системах / В.А. Ильинков // Радиотехника и электроника: Респ. межведомств. сб. науч. тр. – Минск: БГУИР, 1989. – Вып. 18. – С. 11–16.
35. Заездный, А.М. Гармонический синтез в радиотехнике и электросвязи / А.М. Заездный. – 2-е изд., испр. и доп. – Л.: Энергия, 1971. – 528 с.
36. Эггартер, Т.П. Функция Грина для стационарного отклика линейной цепи на периодическое входное воздействие / Т.П. Эггартер // ТИИЭР. – 1969. – Т. 57, №3. – С. 112–113.
37. Корн, Г. Справочник по математике: для науч. работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн; под ред. И.Г. Арамановича. – М.: Наука, 1974. – 832 с.
38. Лиу, М.Л. Характеристика стационарного состояния линейных не изменяющихся во времени систем / М.Л. Лиу // ТИИЭР. – 1966. – Т. 54, №12. – С. 364–365.
39. Робинсон, П.Н. Решение для установившегося режима в линейных не изменяющихся во времени системах / П.Н. Робинсон // ТИИЭР. – 1969. – Т. 57, №8. – С. 90.
40. Фейрман, Ф. Вычисление функции Грина для случая периодических возбуждений / Ф. Фейрман, П. Маклейн // ТИИЭР. – 1970. – Т. 58, №6. – С. 157–158.