ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ. Зразок оформлення автореферату дисертації на здобуття наукового ступеня
Зразок оформлення автореферату дисертації на здобуття наукового ступеня
Кандидата технічних наук
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Процес розвитку телекомунікацій в останнє десятиріччя минулого сторіччя та перше десятиріччя поточного тісно пов'язаний з небувалим за темпами та масштабами зростанням значення бездротових технологій в усіх сферах людської діяльності.
Бездротові мережі передачі даних та інформації являють собою сьогодні флагманську галузь телекомунікаційної індустрії за кількістю додатків, гнучкості розгортання та економічної ефективності. В зарубіжній літературі бездротовим телекомунікаційним технологіям приділяють дуже багато уваги. В країнах же ближнього зарубіжжя – значно менше. Але як би не відрізнялись масштаби дослідницьких досягнень різних країн, присутнє взаємне та однозначне розуміння того, що саме вибір типу модуляції у значній мірі впливає на основні технічні та економічні характеристики систем бездротового зв'язку: радіочастотні ресурси, кількість абонентів, що обслуговуються, складність апаратури і т.д.
Як було доведено ще у 1946 р. В.А. Котельніковим у своїй докторській дисертації "Теорія потенційної завадостійкості", фазова маніпуляція є найкращім способом передачі двійкових сигналів, а потенційна завадостійкість, що досягається при цьому, не може бути перевершена ніякими іншими методами передачі. Безсумнівно, дослідження В.А. Котельнікова послужили спонуканням для подальших пошуків шляхів впровадження фазоманіпульованих (ФМн) сигналів в системи передачі інформації. Тому сьогодні ФМн сигнали находять широке застосування у техніці зв'язку.
Однак, згідно з проведеним аналізом, дотепер існує проблема, яка стримує розвиток техніки, що використовує фазову маніпуляцію. Вона полягає у складності схемотехнічної реалізації пристроїв перетворення та обробки сигналів такого типу. Зокрема, це обумовлено тим, що перетворення фазоманіпульованих сигналів за частотою з використанням пристроїв типу "змішувач", які широко використовується у техніці зв'язку, призводить до спотворення сигналу та припускає використання у вихідних колах резонансних схем порядку більшого ніж два, що призводить до появи викидів на перехідній характеристиці.
Отже, актуальною є наукова задача, що полягає у розвитку методів множення частоти маніпульованих сигналів, зокрема, найбільш завадостійких – фазоманіпульованих, шляхом розробки нового методу та структури пристрою переносу за частотою спектра ФМн сигналів без використання змішувачів, а з використанням техніки множення частоти та такого, що зберігає фазові інформаційні ознаки вхідного сигналу та не помножує присутні в ньому фазові спотворення.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження пов'язані з виконанням планової НДР № 240-5 «Розробка прикладних методів цифрової обробки інформації та синтезу сигналів в інтегрованих мережах мобільного зв'язку», (ДР № 0109U001636), яка виконувалась згідно з тематичним планом НДР Харківського національного університету радіоелектроніки і в якій автор виступав виконавцем.
Мета роботи. Розробка методу множення частоти фазоманіпульованих сигналів, що дозволяє помножувати частоту несучого коливання сигналу, зберігаючи при цьому фазові інформаційні ознаки вхідного сигналу та не помножувати присутні в ньому фазові спотворення.
Для досягнення поставленої мети в роботі сформульовані та вирішені такі задачі досліджень:
‑ аналіз сучасних методів множення частоти маніпульованих та, зокрема, фазоманіпульованих сигналів;
‑ розробка структури пристрою, що реалізує метод множення частоти сигналів з фазовою маніпуляцією;
‑ визначення критерію оцінки ступеня впливу помножувача частоти на параметри вихідного сигналу;
‑ розробка імітаційної моделі, що дозволяє визначити параметри пристрою для забезпечення заданих вимог щодо фазових спотворень;
‑ вибір способу схемотехнічної реалізації складових блоків пристрою;
‑ апробація запропонованого методу на конкретній схемотехнічній базі;
‑ розробка рекомендацій щодо використання результатів дисертаційної роботи у практиці науково-дослідної та інженерної діяльності.
Об'єктом досліджень є процес перетворення частоти маніпульованих сигналів в радіотехнічних та бездротових телекомунікаційних системах.
Предметом досліджень є метод множення частоти фазоманіпульованих сигналів.
Методи досліджень базуються на основних положеннях спектрального аналізу сигналів, топологічного аналізу електричних кіл, математичного моделювання, імітаційного та натурного експерименту.
Наукова новизна отриманих результатів. Під час розв'язання поставленої наукової задачі автором було отримано наступні нові наукові результати:
‑ розроблено новий метод множення частоти фазоманіпульованих сигналів, що на відміну від існуючих методів, забезпечує множення лише частоти несучого коливання, у той час, як фаза сигналу залишається незмінною та не призводить до множення фазових спотворень, що присутні у вхідному сигналі;
вперше синтезовано структуру помножувача частоти фазоманіпульованих сигналів, в якій у якості базового помножувача частоти кратності два використовується оптимізований за кутом відтину помножувач, що працює за принципом фазового придушення;
‑ вперше доведено можливість перетворення фазоманіпульованих сигналів за частотою без використання змішувачів та допоміжних джерел опорних, гетеродинуючих і проміжних частот.
Практичне значення отриманих результатів. Запропонований в роботі метод та реалізований на його основі пристрій можуть бути використані під час проектування прийомопередавальної апаратури систем мобільного зв'язку, в пристроях формування чи переносу сигналів за частотою без використання змішувачів та допоміжних джерел опорних, гетеродинуючих і проміжних частот. Проведені дослідження щодо врахування неідеальностей компонентів схеми дозволяють розробити обґрунтовані вимоги до параметрів елементів блоків помножувача частоти фазоманіпульованих сигналів, які в подальшому можуть бути використані під час проектування прийомопередавальних вузлів радіотехнічного та телекомунікаційного обладнання. Крім того, результати дисертаційної роботи було використано під час виконання науково-дослідної роботи № 240-5 «Розробка прикладних методів цифрової обробки інформації та синтезу сигналів в інтегрованих мережах мобільного зв'язку», в якій автор виступав виконавцем. Запропонований метод та імітаційні моделі використані в навчальному процесі кафедри мереж зв'язку Харківського національного університету радіоелектроніки, зокрема, в дисциплінах: «Основи схемотехніки» та «Системи зв'язку з рухомими об'єктами». Використання результатів дисертаційної роботи підтверджено відповідними актами впровадження. Отримано 2 патенти, зокрема, патент на винахід «Пристрій для множення частоти несучого коливання сигналу з біфазною модуляцією» (№86655, номер заявки а200705377; заявл. 16.05.2007; опубл. 12.05.2009, Бюл. № 9), та патент на корисну модель «Пристрій для множення частоти несучого коливання сигналу з біфазною модуляцією» (№39831, номер заявки u200812719; заявл. 31.10.2008; опубл. 10.03.2009, Бюл. № 5).
Особистий внесок здобувача. Усі основні наукові та практичні результати, що наведені у дисертаційній роботі, здобувач отримав самостійно. У роботах, виконаних у співавторстві, особисто Лімаренко П.В. належать наступні наукові результати: у роботі [1] автору належить ідея реалізації методу множення частоти сигналів з фазовою маніпуляцією; у роботі [2] автором був проведений аналіз похибок у роботі базового помножувача частоти з фазовим придушенням суміжних гармонік; у роботі [4] автором була проведена оцінка апаратної похибки обмежувача ФМн сигналів; у роботі [8] автору належить ідея моделі універсального помножувача частоти фазоманіпульованих сигналів; у роботі [9] автором була розроблена імітаційна модель помножувача PSK сигналів.
Апробація результатів роботи. Основні результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на восьми науково-технічних конференціях (форумах), зокрема: 12-му, 13-му, 14-му Міжнародних молодіжних форумах «Радіоелектроніка та молодь у ХХІ столітті» (Харків, 2008, 2009, 2010); 3-му Міжнародному радіоелектронному форумі «Прикладна радіоелектроніка. Стан та перспективи розвитку» МРФ-2008 (Харків, 2008); 6-ій Міжнародній молодіжній науково-технічній конференції «Сучасні проблеми радіотехніки та телекомунікацій РТ-2010» (Севастополь, 2010).
Публікації. Основні положення дисертації висвітлено у 12 працях, з яких 7 виконано без співавторства. Серед праць: 4 статті в наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України [1, 2, 4, 5], 1 стаття у закордонному науково-теоретичному та практичному журналі [3]. Отримано 2 патенти: на винахід [12] та на корисну модель [11]. Крім того, матеріали дисертації опубліковані у п'яти збірках тез доповідей науково-технічних конференцій і форумів [6-10].
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, додатків і містить 175 сторінок основного тексту, 114 рисунків, 4 таблиці, список використаних джерел, що включає 60 найменувань.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтована актуальність досліджень проведених у дисертаційній роботі, сформульовані мета і задачі дослідження, вказуються наукова новизна та практичне значення результатів роботи…
У першому розділі на основі огляду сигнальних конструкцій та сигналів, що використовуються в сучасних радіотехнічних та телекомунікаційних системах встановлено, що серед основних способів модуляції у сучасних бездротових системах найбільш перспективною є фазова маніпуляція, як найбільш завадостійка…
У другому розділі дисертаційної роботи в рамках сформульованих вимог щодо множення частоти сигналів з фазовою маніпуляцією (1) розроблено метод множення частоти фазоманіпульованих сигналів (МЧФС), що дозволяє помножувати частоту несучого коливання, у той час, як фазові інформаційні ознаки залишаються незмінними та не відбувається множення фазових спотворень, що присутні у вхідному ФМн сигналі…
Третій розділ роботи присвячений дослідженню структури базового помножувача частоти з фазовим придушенням суміжних гармонік …
У четвертому розділі проведено аналіз структур базового помножувача частоти та помножувача частоти за методом МЧФС шляхом імітаційного моделювання в рамках програмного пакету Simulink…
У п'ятому розділі проведено схемотехнічний аналіз усіх складових блоків запропонованої структури помножувача за методом МЧФС…
ВИСНОВКИ ПО РОБОТІ
У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-прикладну задачу, що полягає у розвитку методів множення частоти маніпульованих сигналів, зокрема, найбільш завадостійких – фазоманіпульованих, шляхом розробки нового методу та структури пристрою переносу за частотою спектра ФМн сигналів без використання змішувачів, а з використанням техніки множення частоти, та такого, що зберігає фазові інформаційні ознаки вхідного сигналу та не помножує присутні в ньому фазові спотворення. Під час розв'язанні поставленої науково-практичної задачі отримано такі наукові результати:
1. На основі проведеного аналізу існуючих методів…
2. З метою вирішення виокремленої проблеми розроблено…
3. Проведено аналіз базового…
4. Розроблено імітаційні моделі…
5. Для формування рекомендації щодо практичної реалізації запропонованої структури пристрою…
6. На базі розроблених рекомендацій розроблено принципову електричну схему та реалізовано макет пристрою…
7. Результати дисертаційної роботи використано під час виконання науково-дослідної роботи №…