На основе новых знаний (1997 - 1999 гг.) об объективной закономерности извлечения информации из окружающей среды обоснованы возможности оптимизации процессов передачи, хранения и обработки информации в различных областях человеческой деятельности. Изложены средства сравнения используемых критериев проверки статистических гипотез. Рассмотрен процесс поиска наиболее эффективных алгоритмов проверки простой статистической гипотезы против простой альтернативы. Определены основные закономерности изменения эффективности накопления сигнала двоичного кода. Предложена современная модель объективной закономерности извлечения информации из окружающей среды.

Запропоновано алгоритм адаптації форми сигналу передавання до параметрів каналу зв'язку.

Висвітлено методологічні засади статистичної теорії прийому дискретних сигналів у системах зв'язку. Розглянуто математичні методи постановки та розв'язання типових задач синтезу оптимальних алгоритмів обробки сигналів у приймачі (пошуку та виявлення, синхронізації за частотою і затримкою, розрізнення в умовах повної та обмеженої апріорної інформації) та визначено якісні показники оптимальних схем. Розкрито принципи схемотехнічної реалізації оптимальних і близьких до них вирішальних правил. Наведено приклади конкретних практичних задач прийому й обробки сигналів у дискретних системах зв'язку.

Освещены методологические основы статистической теории приема дискретных сигналов в системах связи. Рассмотрены математические методы постановки и решения типовых задач синтеза оптимальных алгоритмов обработки сигналов в приемнике (поиска и выявления, синхронизации по частоте и задержке, различения в условиях полной и ограниченной априорной информации) и определены качественные показатели оптимальных схем. Раскрыты принципы схемотехнической реализации оптимальных и близких к ним определяющих правил. Даны примеры практических задач приема и обработки сигналов в дискретных системах связи.

Запропоновано алгоритм передавання інформації підвищеною швидкістю.

Для передачи информации предложено использовать ортогональные с весом сигналы. Указанные сигналы получаются путем смещения импульсной характеристики каналоформирующего оборудования. Показано, что вероятность ошибочного приема координаты символа сообщения снижается при уменьшении энергии весовой функции и энергии импульсной характеристики каналоформирующего оборудования, а также при повышении порядка каналоформирующего оборудования.

Запропоновано спосіб виявлення скритої шумом періодичності трафі ку та оптимальне оцінювання параметрів першої гармоніки трафіку. В ролі критерію оптимальності виб рана відстань у просторі Евкліда між реалізацією трафіку, що спостерігається, та її оптимальною оцінкою.

Розроблено алгоритм і методику визначення структури та оптимізації оцінок параметрівперіодичного трафіку та розв'язана задача верифікації оптимальних моделей структури і параметрів багато компонентного періодичного трафіку на фоні завади. Поставлений експеримент з оптимального оцінювання періодичного трафіку за допомогою перших трьох гармонік.

Застосування ортогональних гармонічних сигналів (ОГС) узагальненого класу (УК) дозволяє зменшити інтерференційні завади порівняно з традиційними ОГС. Проведено порівняльний аналіз швидкості передавання, досяжної трьома варіантами систем передачі (СП) ОГС УК та традиційною СП ОГС, на прикладі СП за технологією ADSL2+. Порівняння проводилося по втраті швидкості передавання цих систем відносно варіанта без урахування інтерференційних завад. Визначено варіант побудови СП ОГС УК, який забезпечує максимально досяжну, з урахуванням інтерференційних завад, швидкість передавання. Для вибраного варіанта визначено досяжну швидкість передавання з урахуванням інтерференційних, зовнішніх адитивних та перехідних завад. Доведено можливість застосування ОГС УК для підвищення швидкості передавання СП ОГС.

Мета роботи - визначення основних особливостей застосування типового алгоритму вирішення завдань верифікації, побудованого на алгоритмі і загальної методики верифікації за допомогою логікоматематичної моделі нестаціонарного трафіку, побудованій методом квантування і марковській апроксимації. Багатомірний закон розподілу всіх значень агрегованого трафіку на інтервалі нестаціонарності передбачається гаусівським. Для оцінювання точності апроксимації трафіку вводиться поняття еталонного трафіку і використовується порівняння перших двох моментних характеристик обвідної модельного і еталонного трафіків. Це дозволяє порівнювати багатомірні гаусові розподіли еталонного та модельного нестаціонарного трафіку. У ролі еталонних моделей обвідної агрегованого трафіку вибрано канонічне розкладання обвідної за ступенями поліному. Для проведення верифікації отриманих моделей запропоновано у якості критеріїв адекватності моделі еталонного трафіку використовувати цільові функціонали, які визначають точність і достовірність моделювання трафіку. Проведені дослідження показали що квантування і марковська апроксимація призводять до моделей математичного сподівання нестаціонарного трафіку у вигляді лінійної комбінації експонент. Для забезпечення адекватності модельного трафіку еталонному трафіку квантовані значення повинні розглядатися як керовані змінні. При цьому початкові ймовірності станів і інтенсивності зміни трафіку виступають в ролі некерованих змінних - констант рішення оптимальних задач, які повинні бути визначені вихідними даними. Слід звернути увагу на нелінійні ефекти, пов'язані із застосуванням розкладання в ряд по показовим функціям і використанням інтенсивностей зміни трафіку як показників експонент. Застосування запропонованої системи критеріїв адекватності дозволяє всебічну перевірку адекватності моделей, дає можливість виконати також оцінку впливу некерованих змінних на оптимальні рішення. Верифікація методом перевірки моделі може істотно підвищити надійність систем для критичних застосувань - багато помилок виявляються на ранніх етапах технологічного циклу, що підвищує якість розробок.

Надано результати дослідження ефективності варіювання параметрів групового сигналу систем передачі (СП), що використовують системи ортогональних гармонічних сигналів (ОГС) шляхом оцінки досяжної швидкості передавання в умовах впливу інтерференційних завад. Здійснено моделювання роботи систем передачі ортогональними гармонічними сигналами з традиційною формою обвідної й сигналами узагальненого класу з оптимальною формою обвідної групового лінійного сигналу за різних величин захисного інтервалу на прикладі системи ADSL2+. Надана оцінка досяжної системами передачі ОГС швидкості передавання по телефонних кабелях типу ТПП з урахуванням потужності інтерференційних та адитивних завад при варіюванні тривалості захисного інтервалу. Доведено, що збільшення тривалості захисного інтервалу більш ефективне у СП ОГС з традиційною формою обвідної, а ортогональні гармонічні сигнали узагальненого класу порівняно з традиційними забезпечують підвищення швидкості передавання каналами з частотними спотвореннями.

Мета роботи - експериментальне підтвердження методу оптимального оцінювання гармонійних складових нестаціонарного трафіку в заданому діапазоні частот. Тобто суть оптимального оцінювання є визначення оптимальної оцінки істинного значення трафіку по викривленій завадою реалізації трафіку. Якщо існує гармонійний спектр, то він є періодичним і повторне застосування перетворення Фур'є виявляють піки, що повторюються з певним періодом. Тому доцільно припустити, що спостерігається така реалізація трафіку, яка має довжину не менше двох, трьох періодів трафіку, що дозволяє оптимально оцінювати його параметри. Статистичні задачі оптимального оцінювання параметрів сигналів на фоні завади вирішують за допомогою критерію максимальної правдоподібності у припущені, що оцінки мають гаусівський розподіл. Якщо вважати у першому наближенні справедливим це припущення, можна в ролі критерію оптимальності обирати критерій методу найменших квадратів. Для розв'язання рівнянь оптимізації частоти і фази розроблено численний графоаналітичний ітераційний метод, що дозволяє отримувати оптимальні оцінки частоти і фази з наперед заданою точністю, а також і погрішностей цих оцінок, що виражені через відносну довжину інтервальних оцінок і нев'язки рівнянь оптимізації. Задачу спектрального аналізу періодичного сигналу було узагальнено на випадок дії завади при різних значеннях сигнал/шум, що дало змогу виконати верифікацію гармонійних складових періодичного трафіку на фоні завади та оптимальне за методом найменших квадратів оцінювання параметрів основної гармоніки трафіку (амплітуди, частоти і фази) по результатам моніторингу огинаючої трафіку на протязі декількох періодів. Цей метод в перспективі може дозволити досліджувати вплив всіх параметрів обсягу завади на максимальну кількість інформації, яку сигнал передає. Створений розрахунковий пакет визначення оптимальних оцінок гармонійних складових періодичного трафіку дозволяє виконувати різноманітні масштабні експерименти по дослідженню періодичного трафіку за результатами натурних спостережень нестаціонарного трафіку в гетерогенних комп'ютерних мережах.

У теорії масового обслуговування дослідження систем G/G/1 актуальні через те, що не можна отримати рішення для часу очікування в кінцевому вигляді в загальному випадку при довільних законах розподілів вхідного потоку і часу обслуговування. Тому є важливими дослідження таких систем для окремих випадків вхідних розподілів. Розглянуто задачу виведення рішень для середнього часу очікування в черзі у замкнутій формі для систем зі зсунутими вправо від нульової точки вхідними розподілами. Мета роботи - отримання рішення для основної характеристики системи - середнього часу очікування вимог у черзі для двох систем масового обслуговування типу G/G/1 зі зсунутими вхідними розподілами. Метод. Для вирішення поставленого завдання був використаний класичний метод спектрального розкладання рішення інтегрального рівняння Ліндлі. Цей метод дозволяє отримати рішення для середнього часу очікування для розглянутих систем у замкнутій формі. Метод спектрального розкладання рішення інтегрального рівняння Ліндлі грає важливу роль у теорії систем G/G/1. Для практичного застосування отриманих результатів було використано відомий метод моментів теорії ймовірностей. Результати. Вперше отримано спектральні розкладання рішення інтегрального рівняння Линдли для розглянутих систем, за допомогою яких виведені розрахункові вирази для середнього часу очікування в черзі у замкнутій формі. У роботі подані завершальні дослідження для решти восьми систем з запізненням. Висновки: показано, що у системах з запізненням у часі середній час очікування менше, ніж у звичайних системах. Отримані розрахункові вирази для часу очікування розширюють і доповнюють відому незавершену формулу теорії масового обслуговування для середнього часу очікування для систем G/G/1. Такий підхід дозволяє розрахувати середній час очікування для зазначених систем в математичних пакетах для широкого діапазону зміни параметрів трафіку. Отримані результати з успіхом можуть бути застосовані в сучасній теорії телетрафіку, де затримки пакетів вхідного трафіку відіграють першорядну роль. Крім середнього часу очікування, такий підхід дає можливість також визначити моменти вищих порядків часу очікування. З огляду на той факт, що варіація затримки пакетів (джиттер) в телекомунікації визначається як дисперсія часу очікування від його середнього значення, то джиттер можна буде визначити через дисперсію часу очікування.