5225-1 (История развития теории оптимального приема многопозиционных сигналов), страница 2

В это же время разворачиваются обширные исследования по синтезу N-мерных М-сигналов, позволяющих с высокой эффективностью использовать полосу частот канала связи и имеющих высокую помехоустойчивость приема. По существу происходит синтез идей теории модуляции и теории кодирования.

Американский ученый Слепян [18] был одним из первых, кто предложил метод построения ансамбля сигналов для случая, когда N и М имеют произвольные значения и М >> N. Все сигналы этого ансамбля получаются из одного в результате перестановок его символов. Этот метод Слепян назвал перестановочной модуляцией. Он показал возможность достижения высокой помехоустойчивости приема сигналов при их передаче этим методом.

В США И. Ридом и С. Шольцем, В. К. Линдсеем и М. К. Симоном в общем виде исследована помехоустойчивость приема "в целом" ансамбля М-сигналов, в которых отдельные сигналы содержат L ортогональных компонентов. Каждый из них может иметь АГ-кратную ФМ (М = LK).

Ленинградским ученым В. В. Гинзбургом были предложены новые сигнально-кодовые конструкции М-сигналов (СКК), в которых применялись многократная ФМ и различные виды корректирующих кодов. Новый подход к созданию СКК, основанный на использовании определенного правила двоичного представления сигнальных точек при разбиении используемого ансамбля сигналов на вложенные подансамбли с увеличивающимся минимальным расстоянием, был предложен Унгербоеком [19].

Интенсивные теоретические исследования СКК были выполнены в 80-х гг. советскими учеными В. Л. Банкетом, В. В. Зябловым и С. Л. Портным. Ими рассмотрены вопросы помехоустойчивого кодирования в спутниковых каналах с многопозиционной ФМ, разработаны методы синтеза СКК на основе каскадных кодов, выполнен анализ возможностей применения сверточных кодов для синтеза СКК. Результаты этих исследований вошли в книги [20, 21].

Заключение

Прошло немногим более 50 лет с момента зарождения теории потенциальной помехоустойчивости и теории информации, у истоков которых стоят два выдающихся современных ученых В. А. Котельников и К. Е. Шеннон. В открытую ими новую область устремились сотни ученых, и сегодня виден тот колоссальный прогресс, который достигнут благодаря их усилиям.

Можно, по-видимому, утверждать, что именно в области теории оптимального приема М-сигналов были получены наиболее значительные для прогресса в области телекоммуникаций результаты, который без нее был бы недостижим. Эти результаты, являющиеся итогом коллективного интернационального труда многих исследователей, состоят в следующем:

сконструированы двухмерные сигналы (ЧМ с непрерывной фазой, ФАМ и КАМ-сигналы) и исследована их помехоустойчивость;

исследована помехоустойчивость приема ортогональных сигналов и двухмерных М-сигналов с ФМ;

разработаны методы оценки P_ош в системах приема М-сигналов, которые позволили оценивать помехоустойчивость приема различных ансамблей сигналов и обоснованно выбирать соответствующие ансамбли для конкретных систем связи;

разработаны методы синтеза сигнально-кодовых конструкций, применение которых в системах связи позволяет достичь предельных характеристик, определяемых законами теории потенциальной помехоустойчивости и теории информации.

На примере истории развития этих теорий отчетливо можно видеть, как ноосфера - сфера идей активно взаимодействует с жизненной сферой, в которой эти идеи воплощаются в конкретные материальные объекты, изменяющие условия существования миллионов людей на Земле. Названные выше результаты в короткое время послужили основой для разработки и внедрения принципиально новых систем телекоммуникаций, с которыми человечество входит в XXI век.

Поистине прав был Данте, когда в XV веке писал:

"Все, что умрет, и все, что не умрет, -

Лишь отблеск Мысли, коей Всемогущий

Своей Любовью бытие дает."

Действительно, Мысль нескольких первооткрывателей теории потенциальной помехоустойчивости и теории информации породила у многочисленных их последователей мощный поток идей. Эти идеи, в свою очередь, получили материальное воплощение в вызывающем изумление прогрессе техники связи, произошедшем за последние годы.

Выше были упомянуты лишь некоторые исследователи, внесшие, по мнению автора, наиболее значительный вклад в развитие идей первооткрывателей. Однако общее число исследователей и опубликованных ими работ в рассматриваемом в данной статье направлении весьма велико. Следует отметить, что ряд результатов был получен в работах, выполненных независимо примерно в одно и то же время разными учеными в разных странах, и далеко не всегда проводимые исследования были направлены на решение практически значимых задач. Весьма часто этими людьми двигали внутренние импульсы, их творческий инстинкт и любовь к Истине.

В нашем раздираемом противоречиями мире может показаться поразительной сама возможность согласованного выполнения столь огромной созидательной научной работы обширным коллективом людей, живущих на разных континентах, в странах с разным политическим строем, разной религией и культурой, говорящих на разных языках и не объединенных формально в одну организацию. Однако это подтверждает глубокую истину Библии о единстве всех живущих на Земле людей, их помыслов, устремлений к добру и совершенству.

Рассмотренная выше история убедительно свидетельствует, что в нашем Мире непреложно действует установленный Всевышним закон созидательной сущности человека, стремящегося не к разрушению, а к совершенствованию себя и совершенствованию этого Мира.

Список литературы

Быховский М. А. Очерк истории создания теории потенциальной помехоустойчивости // Электросвязь. - 1998. - № 5.

Котельников В. А. Теория потенциальной помехоустойчивости. - М.: Госэнергоиздат, 1956.

Котельников В. А. Сигналы с максимальной и минимальной вероятностями обнаружения // Радиотехника и электроника. - 1959. - № 3.

Финн Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. - М.: Сов. радио, 1970.

Петрович Н. Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией. - М.: Сов. радио, 1965.

Хворостенко Н. П. Статистическая теория демодуляции дискретных сигналов. - М.: Связь, 1968.

Заездный Л. М., Окунев Ю. Б., Рахович Л. М. Фазо-разностная модуляция. - М.: Связь, 1967.

Doezl M., Heald E., Martin D. Binary Data Transmision Techniques for Linear Systems // Proc. IRE. V. 45. - 1957. - May.

Институт военной связи. История и современность (1923-1998). - Мытищи, 1998.

De Buda R. Coherent Demodulation of Frequency-Shift Keying with Low Deviation Ratio // IEEE Trans. COM-20. - 1972. - № 6.

Shannon C. Mathematical Theory of Communication // BSTJ. - 1948. - Vol. 27. - № 3.

Мешковский К. А., Кириллов Н. Е. Кодирование в технике связи. - М.: Связь, 1966.

Gallager R. G. A Simple Derivation of the Coding Theorem and Some Applications // IEEE Trans. IT-11. - 1965. - Jan.

Быховский М. А. Оценка вероятности ошибочного приема в многопозиционных системах связи // Труды НИИР. - 1973. - № 4.

Cahn С. R. Combined Digital Phase and Amplitude Modulation Communication Systems // IRE Trans. CS-8. - 1960. - Sept.

Campopiano C. N., Glazer B. C. A Coherent Digital Amplitude and Phase Modulation Sheme // IRE Trans. CS-10. - 1962. - March.

Smith J. G. Odd-Bit Quadrature Amplitude Shift Keying // IEEE Trans. COM-23. - 1975. - March.

Slepian D. Permutation Modulation. // Proc IEEE. - 1965. - № 3.

Ungerboeck G. Chanel Coding with Multilevel Phase Signal // IEEE Trans. Inform. Theory. - 1981. - № 1.

Зюко А. Г., Фалько А. И., Панфилов И. П., Банкет В. Л., Иващенко Л. В. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. - М.: Радио и связь, 1985.

Зяблов В. В., Коробков Д. Л., Портной С. Л. Высокоскоростная передача сообщений в реальных каналах. - М.: Радио и связь, 1991.