Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа по повышению эффективности специализированных систем связи
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Современный этап развития систем специальной связи (далее – ССС) характеризуется увеличением потоков речевых сообщений как наиболее естественной для человека формы информационного обмена. Кроме того, речь сильно персонифицирует общение и позволяет вносить в процесс общения свои личные качества и придавать эмоциональную окраску, которые гораздо сложнее выражать в виде текста, видео или изображений. Поэтому спрос на голосовую связь не падает, что порождает проблему повышения эффективности ССС, одним из направлений решения которой является минимизация затрат их частотно-временных ресурсов на основе совершенствования методов обработки данных. Это связано с тем, что возможности роста затрат указанных ресурсов существующих систем связи, под которыми в рамках диссертационной работы понимаются ширина частотной полосы и время, доступные для передачи информации в определенной системе, ограничены физическими и техническими факторами.
Таким образом, разр
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение...................................................................................................... 3
Глава 1. Постановка задачи повышения эффективности ССС...... 9
1.1 Анализ требований к эффективности ССС............................... 9
1.2 Анализ воздействия дестабилизирующих факторов на эффективность ССС.................................................................... 19
1.3 Формализация задачи исследования......................................... 23
1.4 Выводы по главе.......................................................................... 24
Глава 2. Обоснование методов минимизации затрат частотно-временных ресурсов обработки речевых сигналов........................... 27
2.1 Анализ методов обработки речевых сигналов......................... 27
2.2 Разработка алгоритмов расчета параметров эффективности ССС............................................................................................... 53
2.3 Модель минимизации затрат частотно-временных ресурсов обработки сигналов..................................................................... 72
2.4 Выводы по главе.......................................................................... 78
Глава 3. Оптимизация эффективности ССС....................................... 80
3.1 Разработка методики повышения эффективности ССС.......... 80
3.2 Апробация методики повышения эффективности ССС.......... 86
3.3 Оценка методики повышения эффективности ССС................ 89
3.4 Выводы по главе.......................................................................... 99
Заключение................................................................................................ 101
Список сокращений................................................................................. 105
Словарь терминов.................................................................................... 106
Список литературы.................................................................................. 107
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Российская Федерация. Законы. О связи : Федеральный закон № 126-ФЗ : [принят Государственной Думой 18.06.2003 г. : одобрен Советом Федерации 25.06.2003 г.]. – М.: Проспект, 2023. – 96 с.
2. Российская Федерация. Законы. Об информации, информационных технологиях и о защите информации : Федеральный закон № 149-ФЗ : [принят Государственной Думой 08.07.2006 г. : одобрен Советом Федерации 14.07.2006 г.]. – М.: ЦЕНТРМАГ, 2022. – 128 с.
3. ГОСТ 23595-79 Сигналы управления, линейные и акустические сигналы одночастотной системы сигнализации для междугородной и внутризоновой телефонной сети. Электрические параметры и методы измерений. – М.: Издательство стандартов, 1979. – 37 с.
4. ГОСТ Р 53111-2008 Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. – М.: Стандартинформ, 2009. – 19 с.
5. ГОСТ Р ИСО 9921-2013 Эргономика. Оценка речевой связи. – М.: Стандартинформ, 2014. – 24 с.
6. РД 45.083-99 Рекомендации по обеспечению стойкости аппаратурных комплексов объектов проводной электросвязи к воздействию дестабилизирующих факторов. – М.: ЦНТИ «Информсвязь», 1999. – 68 с.
7. Ушаков, Д.И. Разработка методов и алгоритмов повышения эффективности систем передачи информации с OFDM: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13.01 / Ушаков Дмитрий Игоревич. – Белгород, 2013. – 23 с.
8. Буева, М.А. Исследование влияния дестабилизирующих факторов на функционирование системы тактовой сетевой синхронизации: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.12.13 / Буева Мария Александровна. – СПб., 2006. – 16 с.
9. Нуралин, Д.Г. Сравнительный анализ эффективности гибридных методов сжатия изображений, использующих алгоритм Хаффмана / Д. Г. Нуралин // Вестник науки и образования. – 2020. – № 9-1 (87). – С. 32-35.
10. Падишин, С.А. Способ обеспечения качества обслуживания разнородного трафика транспортной сети связи специального назначения на основе применения алгоритма поэтапного продвижения по выделенным классификационным признакам / С. А. Падишин, К. А. Грищенко, А. М. Сазыкин // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. – 2019. – № 9-10 (135-136). – С. 29-35.
11. Падишин, С.А. Методика оценки транспортной сети системы связи специального назначения по показателям устойчивости / С. А. Падишин, А. М. Сазыкин, В. С. Курочка, Н. М. Терёшкин, К. А. Грищенко // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. – 2020. – №11-12 (149-150). – С. 104-113.
12. Вдовин, В.М. Теория систем и системный анализ : учебник для бакалавров / В. М. Вдовин, Л. Е. Суркова, В. А. Валентинов. – 5-е изд., стер. – Москва : Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2020. – 642 с. – ISBN: 978-5-394-03716-0.
13. Корнев, Г.Н. Системный анализ : учебник / Г. Н. Корнев, В. Б. Яковлев. – Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2019. – 308 с. – ISBN 978-5-369-01532-2.
14. Тютякин, А.В. Основы эффективного и помехоустойчивого кодирования сообщений: учебное пособие для высшего профессионального образования / А.В. Тютякин. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2015. – 180 с. – ISBN 978-5-93932-810-4.
15. Ткачев, Д. Ф. Интеграция сетей радиосвязи специального назначения в единое информационное пространство на основе применения средств радиосвязи шестого поколения / Д. Ф. Ткачев, А. Ф. Ткачев // Молодой ученый. – 2017. – № 1 (135). – С. 87-89.
16. Гречишников, Е.В. Оценка эффективности деструктивных программных воздействий на сети связи / Е. В. Гречишников, М. М. Добрышин // Системы управления, связи и безопасности. – 2015. – № 2. – С. 135-145.
17. Басыров, А.Г. Модель распределенной обработки информации в условиях воздействия дестабилизирующих факторов на информационно-телекоммуникационную систему / А. Г. Басыров, А. С. Швецов, В. В. Широбоков, А. О. Шушаков // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-1. С. 208-215.
18. Тропченко, А.Ю. Методы сжатия изображений, аудиосигналов и видео: Учебное пособие / А. Ю. Тропченко, А. А. Тропченко. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 108 с.
19. Белов, С.П. Исследование особенностей комбинированной обработки сложных сигналов с линейной частотной модуляцией / С.П. Белов, Д.И. Ушаков, И.А. Старовойт // Научные ведомости БелГУ. Сер. История. Политология. Экономика. Информатика. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2009. – № 7 (62), вып 10/1. – С. 192-198.
20. Жиляков, Е.Г. К вопросу повышения помехоустойчивости систем связи на основе применения кан
Здесь max Δtс.ог – максимальный сдвиг огибающей относительно тактовых моментов времени; T0 – длительность импульса без краевых искажений.
Рисунок 17 – Зависимость максимальных краевых искажений от скорости передачи при различных частотах несущей f0
Если передавать данные во всей полосе частот, то краевые искажения составят 2% при 1000 Бод и 17% при 2000 Бод. При искажениях более 50% правильный прием сигналов возможен, но помехозащищенность системы уменьшается.
Шумы в телефонных каналах. В телефонных каналах действует большое количество шумов, которые могут быть разбиты на две группы: аддитивные шумы, когда напряжение шума добавляется к переданному сигналу, и шумы преобразования, когда передаваемый сигнал моделируется напряжением шумов.
К аддитивным шумам относятся импульсные помехи, переходы из телефонных каналов и флуктуационные шумы. Импульс