ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ИНТЕНСИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОШУМОВ ГРОЗОВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Авторы

  • В.Ф. Осинин Липецкий государственный технический университет
  • И.В. Лобеев Липецкий государственный технический университет
  • А.В. Осинин Липецкий государственный технический университет

Ключевые слова:

АТМОСФЕРНЫЕ РАДИОПОМЕХИ, СТАТИСТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ, ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ, ОГИБАЮЩАЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ

Аннотация

Рассмотрена возможность создания автоматической информационно-измерительной системы контроля качества функционирования радиоустройств в диапазоне частот (3 - 30000 кГц) при атмосферных помехах с использованием дополнительной и основной функции распределения огибающей напряженности поля атмосферного радиошума. Приведены сведения о наиболее важных дополнительных функциях распределения атмосферного радиошума из работ многих авторов по этой проблеме. Показано, что наиболее простой универсальной применимой в широком диапазоне частот в различное время суток в каждом сезоне года является обобщающая эмпирическая модель. На базе параметров этой модели выведено выражение для основной функции распределения атмосферного радиошума. Приведены результаты сравнения в виде относительных погрешностей между измеренными и рассчитанными значениями для основной и дополнительной функций распределения. Показано, что в настоящее время обобщающая эмпирическая модель является наилучшей среди известных моделей других авторов и может быть использована для расчета в реальном масштабе времени интенсивности полезного сигнала с минимизацией энергетических затрат при функционировании систем связи. Отмечено, что важной особенностью модели ОЭМ является возможность на базе ее параметров аналитически описать основную функцию распределения вероятности, необходимую при проектировании помехоустойчивых и надежных радиолиний при радиоимпульсах грозового происхождения. Имея широкий частотный и большой динамический диапазон амплитуд, эта модель позволяет по алгоритму с помощью компьютера вычислять с малыми относительными погрешностями начальные моменты первого и второго порядков и по ним рассчитывать дисперсию и среднеквадратичный уровень огибающей атмосферного радиошума, на который нормируются все уровни поля в рассмотренных аналитических моделях. Ни одна из них, кроме модели ОЭМ, не обладает перечисленными свойствами в силу своих ограничений.

Библиографические ссылки

Watt, A.D. Report 3586 / A.D. Watt, E.L. Naxwel. - Nat. Bur. Stand. U.S., 1956, - 64 р. - Text: immediate.

Лихтер, Я.И. О некоторых особенностях функции распределения напряженности поля атмосферных радиопомех / Я.И. Лихтер. - Текст: непосредственный // Тр. НИЗМИР. - 1956. - Вып. 13. - С. 63-76.

Likhter, Ya.I. O nekotorykh osobennostyakh funktsii raspredeleniya napryazhennosti polya atmosfernykh radiopomekh / Ya.I. Likhter. - Tekst: neposredstvennyy // Tr. NIZMIR. - 1956. - Vyp. 13. - S. 63-76.

Foldes, G. The lognormal distribution and its application to atmospheric studies / G. Foldes. - Text: immediate // Statistical methods in radio wave propagation. - Oxford etc.: Pegramon press. - 1960. - Р. 227 - 232.

Hall, H.N. A new model for "impulsive" phenomena: Application to atmospheric noise communication channels / H.N. Hall. - Text: immediate // Tech. Rep. № 3412-8 and 7050. - Stanford (Cal), 1966. - 164 p.

Amplitude - probability distributions for atmospherics radio noise / W.Q. Chrichlow [et al.]. - Text: immediate // Nat. Bur. Stand. Monogr. - 1960. - № 4. - 140 p.

Nakai, T. The amplitude probability distribution of the atmospheric noise / T. Nakai. - Text: immediate // Proc. Res. Inst. Atmosph. Nagoya Univ. - 1966. - Vol. 13. - 40 p.

Middleton, D. Statistical-Physical Models of Man-made and Natural Radio Noise, Part II, First Order Probability Models of the Envelope and Phase / D. Middleton. - Office of Telecommunications Tech. Report OT 76-86. - April, 1976. - Text: immediate.

Furutsu, K. On the theory of amplitude distribution of impulsive randoms noise / K. Furutsu, T. Ishida. - Text: immediate // J. Appl. Phys. - 1962, July. - Vol. 32. - № 7. - P. 1206-1221.

Молчанов, О.А. Амплитудное распределение огибающей импульсного сигнала на выходе узкополосной системы / О.А. Молчанов. - Текст: непосредственный // Геомагнитизм и аэрономия. - 1965. - Т. 5. - С. 955-960.

Molchanov, O.A. Amplitudnoe raspredelenie ogibayushchey impul'snogo signala na vykhode uzkopolosnoy sistemy / O.A. Molchanov. - Tekst: neposredstvennyy // Geomagnitizm i aeronomiya. - 1965. - T. 5. - S. 955-960.

Galejs, G. On the terrestrial propagation of ELF and VLF waves in the presence of a radial magnetic field / G. Galejs. - Text: immediate // J. Res. Nat. Bur. Stand. - 1965. - Vol. 69D (5). - P. 705-720.

Осинин, В.Ф. Амплитудное распределение вероятностей атмосферных радиопомех / В.Ф. Осинин. - Текст: непосредственный // Геофизические явления верхней атмосферы и земной коры. (Тр. СВКНИИ ДВНЦ АН СССР, вып.47) - Магадан, 1973. - С. 45-59.

Osinin, V.F. Amplitudnoe raspredelenie veroyatnostey atmosfernykh radiopomekh / V.F. Osinin. - Tekst: neposredstvennyy // Geofizicheskie yavleniya verkhney atmosfery i zemnoy kory. (Tr. SVKNII DVNTs AN SSSR, vyp.47) - Magadan, 1973. - S. 45-59.

Осинин, В.Ф. Аналитическая модель основной и дополнительной функций распределения атмосферного ОНЧ - радиошума и методика их определения/ В.Ф. Осинин, В.Н. Малыш, С.Н. Тарасов. - Текст: непосредственный // Радиолокация, навигация, связь: XIX международная научно-техническая конференция, Воронеж: НПФ CAKBOEE, 2013. - С. 2002-2009.

Osinin, V.F. Analiticheskaya model' osnovnoy i dopolnitel'noy funktsiy raspredeleniya atmosfernogo ONCh - radioshuma i metodika ikh opredeleniya/ V.F. Osinin, V.N. Malysh, S.N. Tarasov. - Tekst: neposredstvennyy // Radiolokatsiya, navigatsiya, svyaz': XIX mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya, Voronezh: NPF CAKBOEE, 2013. - S. 2002-2009.

CCIR 322 - 2: Characteristics and Applications of Atmospheric Radio Noise Data: International Radio Consultative Committee. - Geneva, 1983. - 68 p. - Text: immediate.

Осинин, В.Ф. Радиошумы естественных источников на Востоке СССР / В.Ф. Осинин. - Москва: Наука, 1982. - 161 с. - Текст: непосредственный.

Osinin, V.F. Radioshumy estestvennyh istochnikov na Vostoke SSSR / V.F. Osinin. - Moskva: Nauka, 1982. - 161 s. - Tekst: neposredstvennyy.

Осинин, В.Ф. Контроль качества функционирования радиоустройств при атмосферных помехах / В.Ф. Осинин, И.В. Осинин. - Текст: непосредственный // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2007. - № 2. - С. 54-55.

Osinin, V.F. Kontrol' kachestva funktsioni-rovaniya radioustroystv pri atmosfernykh pomekhakh / V.F. Osinin, I.V. Osinin. - Tekst: neposredstvennyy // Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol', diagnostika. - 2007. - № 2. - S. 54-55.

Осинин, В.Ф. Информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиоустройств на фоне естественных радиошумов: монография / В.Ф. Осинин, И.В. Осинин. - Липецк: ЛГПУ, 2010. - 116 с. - Текст: непосредственный.

Osinin, V.F. Informatsionno-izmeritel'naya sistema kontrolya kachestva funktsionirovaniya radioustroystv na fone estestvennykh radioshumov: monografiya / V.F. Osinin, I.V. Osinin. - Lipetsk: LGPU, 2010. - 116 s. - Tekst: neposredstvennyy.

Шпиганович, А.Н. О статистических всойствах естественного атмосферного ОНЧ - радиошума в Центральном Черноземье / А.Н. Шпиганович, И.В. Осинин. - Текст: непосредственный // Вести учебных заведений Черноземья. - 2006. - № 2. - С. 45-49.

Shpiganovich, A.N. O statisticheskikh vsoystvakh estestvennogo atmosfernogo ONCh - radioshuma v Tsentral'nom Chernozem'ye / A.N. Shpiga-novich, I.V. Osinin. - Tekst: neposredstvennyy // Vesti uchebnykh zavedeniy Chernozem'ya. - 2006. - № 2. - S. 45-49.

Шпиганович, А.Н. Оперативный метод контроля качества функционирования радиосистемы в присутствии атмосферных помех / А.Н. Шпиганович, И.В. Осинин // Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2006. - № 1. - С. 87-94. - Текст: непосредственный.

Shpiganovich, A.N. Operativnyj metod kontrolya kachestva funkcionirovaniya radiosistemy v prisutstvii atmosfernyh pomekh / A.N. Shpiganovich, I.V. Osinin // Vesti vysshih uchebnyh zavedenij Chernozem'ya. - 2006. - № 1. - S. 87-94. - Tekst: neposredstvennyy.

Информационно-измерительная система контроля качества функционирования радиосистем при атмосферных помехах / В.Ф. Осинин, С.И. Шарапов, Г.С. Строковский [и др.]. - Текст: непосредственный // Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2017. - № 4. - С. 70-76.

Informatsionno-izmeritel'naya sistema kontrolya kachestva funktsionirovaniya radiosistem pri atmosfernykh pomekhakh / V.F. Osinin, S.I. Sharapov, G.S. Strokovskiy [i dr.]. - Tekst: neposredstvennyy // Vesti vysshikh uchebnykh zavedeniy Chernozem'ya. - 2017. - № 4. - S. 70-76.

Аналитическое представление отношения сигнал / шум для различных полос пропускания ОНЧ-радиосистем с использованием обобщающей эмпирической модели / В.Ф. Осинин, С.Е. Строковская, И.В. Лобеев [и др.]. - Текст: непосредственный // Промышленные АСУ и контрорллеры. - 2017. - № 10. - С. 35-39.

Analiticheskoe predstavlenie otnosheniya signal / shum dlya razlichnykh polos propuskaniya ONCh-radiosistem s ispol'zovaniem obobshchay-ushchey empiricheskoy modeli / V.F. Osinin, S.E. Strokovskaya, I.V. Lobeev [i dr.]. - Tekst: neposredstvennyy // Promyshlennye ASU i kontrorllery. - 2017. - № 10. - S. 35-39.

Осинин, В.Ф. Преобразование распределения вероятностей амплитуд огибающей атмосферного радиошума из одной полосы пропускания в другую с использованием эмпирической модели / В.Ф. Осинин. - Текст: непосредственный // Радиотехника и электроника. - 1982. - Т. 27. - № 4. - С. 833-836.

Osinin, V.F. Preobrazovanie raspredeleniya veroyatnostey amplitud ogibayushchey atmosfernogo radio-shuma iz odnoy polosy propuskaniya v druguyu s ispol'zovaniem empiricheskoy modeli / V.F. Osinin. - Tekst: neposre-dstvennyy // Radiotekhnika i elektronika. - 1982. - T. 27. - № 4. - S. 833-836.

Осинин, В.Ф. О возможности метода преобразования функции распределения атмосферного радиошума из одной полосы пропускания в другую с использованием обобщающей эмпирической модели / В.Ф. Осинин. - Текст: непосредственный // Радиотехника и электроника. - 1985. - Е. 30. - № 2. - С. 396-399.

Osinin, V.F. O vozmozhnosti metoda preobrazovaniya funktsii raspredeleniya atmosfernogo radioshuma iz odnoy polosy propuskaniya v druguyu s ispol'zovaniem obobshchayushchey empiri-cheskoy modeli / V.F. Osinin. - Tekst: neposredstvennyy // Radiotekhnika i elektro-nika. - 1985. - E. 30. - № 2. - S. 396-399.

Осинин, В.Ф. Об универсальности метода преобразования функции распределения атмосферного радиошума из полосы в полосу с использованием обобщающей эмпирической модели / В.Ф. Осинин. - Текст: непосредственный // Радиотехника и электроника. - 1986. - Т. 31. - № 1. - С. 1462-1463.

Osinin, V.F. Ob universal'nosti metoda preobrazovaniya funktsii raspredeleniya atmo-sfernogo radioshuma iz polosy v polosu s ispol'zovaniem obobshchayushchey empiricheskoy modeli / V.F. Osinin. - Tekst: neposredstvennyy // Radiotekhnika i elektro-nika. - 1986. - T. 31. - № 1. - S. 1462-1463.

Опубликован

01-01-2020

Как цитировать

Осинин, В., Лобеев, И., & Осинин, А. (2020). ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ИНТЕНСИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОШУМОВ ГРОЗОВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ. Вести высших учебных заведений Черноземья, 16(1 (59), 44–51. извлечено от https://vestivuzov.ru/index.php/journal/article/view/203

Выпуск

Раздел

АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА