Розроблено та досліджено системи фазового автопідстроювання (ФАП) високої точності та швидкодії за умов детермінованих і випадкових діянь і врахування параметричних збурень. Запропоновано методику синтезу параметрів масштабуючого коригуючого пристрою (МКП) за умов підвищення порядку астатизму, у врахуванням фізичної реалізації МКП. Показано, що за допомогою МКП можна досягти будь-якого потрібного порядку астатизму, який забезпечує підвищення точності до потрібного значення. Апробовано нові структури оптимальних за швидкодією комбінованих систем ФАП з МКП. Розглянуто особливості побудови цифрових коригуючих пристроїв систем ФАП і алгоритмів управління.

Розроблено методи поліпшення спектральної ефективності цифрових систем передачі на основі парціального кодування та математичного моделювання для дослідження спотворень, що виникають у каналах зв'язку з ненормованими та нестабільними характеристиками. Запропоновано нові види апроксимації спектральних характеристик у перехідній області для сигналів з компактним спектром, що задовольняють критеріям Найквіста. Наведено методику розрахунку спектра сигналу частотної модуляції з неперервною фазою за методом ДПФ для системи з парціальним кодуванням та оцінено точність обчислень. Розроблено алгоритм розрахунку впливу характеристик радіотракту на величину спотворень сигналу в системах з парціальним кодуванням четвертого класу.

Розроблено метод синтезу радіомереж з мінімізацією сумарної смуги частот. Задачу синтезу мережі розглянуто як дві взаємопов'язані між собою задачі - синтезу структури та частотного планування. Запропоновано модифіковані методи синтезу деревовидних структур мережі з мінімальними взаємними завадами між прольотами. Створено методику частотного планування радіомережі з максимізацією кількості прольотів, що працюють на одній частоті (за виконання вимог ЕМС), за рахунок зміни робочої частоти прольотів, які створюють найбільші завади, а також оптимізації параметрів обладнання кожного прольоту. Розроблено методику прискореного визначення статистичних залежностей корисного сигналу і завади від відсотка часу за рахунок узгодження різних моделей вимірювань, рекомендованих Міжнародним союзом електрозв'язку (ITU), та використання цифрових карт.

Розв'язано науково-прикладні задачі підвищення тактико-технічних характеристик автоматизованих комплексів радіоконтролю (РК) з використанням нових методів сумісного виявлення, оцінювання параметрів і розпізнавання сигналів. Запропоновано та досліджено новий метод сумісного виявлення та пеленгування радіовипромінювання (РВ) систем радіозв'язку у високо- (ВЧ) та надвисокочастотному (НВЧ) діапазонах, застосування якого дозволяє виявляти нові РВ з використанням кореляційно-фазової обробки радіосигналів у кільцевих антенних решітках у ВЧ і НВЧ діапазонах. Запропоновано спектрально-статистичний метод сумісної селекції та розпізнавання заданих РВ засобів зв'язку, який передбачає побудову власних областей у просторі індивідуальних ознак, характерних для заданих реальних радіосигналів ВЧ і НВЧ діапазонів. Розроблено метод сумісного розпізнавання видів і оцінювання параметрів модуляції для РВ засобів зв'язку, який базується на використанні імовірнісної моделі як суміші розподілів у просторі квадратурних складових прийнятих радіосигналів. Розроблено структури автоматизованих станцій і комплексів автоматизованого РК, використання яких дозволяє здійснити спільне розв'язання задач виявлення, пеленгування та розпізнавання РВ та забепечує тактико-технічні характеристики, прийнятні для різних служб РК.

Із використанням марковського підходу обгрунтовано розв'язок задачі статистичного синтезу оптимальних методів і систем прийому сигналів, які пройшли канал зв'язку з "пам'яттю" за наявності адитивних завад і невизначеності постійних параметрів сигналу та завад. Удосконалено марковську модель сигналу на виході багатопроменевого каналу зв'язку за неповної апріорної інформації відносно параметрів сигналу та завади. Вперше розроблено метод оптимального прийому АМ радіосигналів у каналах з "пам'яттю" за наявності адитивних завад з випадковими початковою фазою та коефіцієнтом зносу корисного повідомлення. Вперше розроблено метод оптимального прийому АМ радіосигналів у каналах з "пам'яттю" за наявності структурних вузько- та широкосмугових адитивних завад з випадковими початковою фазою, затримкою, коефіцієнтом зносу корисного повідомлення та фазою і затримкою структурної завади.

Розроблено методи забезпечення електромагнітної сумісності у комплексі радіоелектронних засобів (РЕЗ) зв'язку на етапі функціонування на базі алгоритмів керування параметрами сигналу з паралельною організацією обчислень. Проведено оцінку можливості реалізації існуючих методів керування параметрами сигналу на ПЕОМ у реальному часі, який визначений необхідним часом реакції системи на завадові впливи і становить 0,8 - 2,5 с в сучасних засобах і системах радіозв'язку, обгрунтовано необхідність використання технології паралельних обчислень. Удосконалено геометричну модель колективу РЕЗ зв'язку великої розмірності шляхом розширення поняття радіоспану, що забезпечило можливість керування кількома параметрами сигналу колективу. Розроблено нові паралельні алгоритми керування потужністю передавачів, ефективність яких (відношення прискорення до кількості процесорів) на 20 % перевищує ефективність існуючих паралельних алгоритмів симплекс-методу. З використанням розроблених алгоритмів розв'язано задачі розмірністю m = 1000 n = 1000 менш, ніж 2 c, тобто у реальному часі. Проаналізовано стійкість паралельних алгоритмів керування потужністю. Доведено неможливість зациклювання алгоритмів.

Установлено, що неефективне використання радіоканалів стандарту 802.11 стосовно випадків передачі пакетів дискретних повідомлень зумовлено невисокою завадозахищеністю радіоканалів внаслідок використання в інформаційних системах малопотужних передавальних пристроїв, що змушує для одержання достатньо великої завадостійкості та надійності проводити роботи за високих співвідношень сигнал/шум. Виведено аналітичні залежності для знаходження основних характеристик радіосигналу на виході складового радіоканалу, які дозволяють досліджувати їх з необхідною точністю й одержати результати, що відрізняються великою достовірністю. Розроблено математичну модель, адекватну розв'язуваним реальним задачам передачі інформації у системах CDMA, DECT, GSM та їх подібних, в якій замість довільного розподілу імовірностей, заданих у просторі, всіх можливих входів і виходів проміжних комутаторів розглядаються імовірністні характеристики кожного проміжного комутатора, що дозволяє одержати однозначне відображення вихідного сигналу з урахуванням всіх впливових параметрів складового тракту. Розроблено алгоритм і програму оцінки завадостійкості синтезованого цифрового приймача, які дозволяють розрахувати та проаналізувати імовірність його помилкової роботи. Розроблено метод роботи приймального пристрою, який базується на зміні його структури за рахунок використання адаптивних і непараметричних алгоритмів обробки сигналу, що призводить до підвищення ефективності інформаційної радіомережі.

Розроблено методи формування ансамблів складних сигналів з покращеними взаємокореляційними властивостями, які застосовуються в системах радіозв'язку з кодовим розділенням каналів з метою зменшення внутрішньосистемних завад. Ансамблі складних сигналів з покращеними взаємокореляційними властивостями формуються на базі розроблених ансамблів кодових послідовностей з мінімальною енергетичною взаємодією. Мінімальна енергетична взаємодія досягається шляхом відповідного розташування імпульсів у кодових послідовностях за часовою віссю.

Роботу присвячено актуальним і важливим питанням дослідження і розроблення оптимальних методів і апаратних засобів підвищення ефективності і завадостійкості існуючих систем радіозв'язку з корелятивним кодуванням (КК). Застосування корелятивного кодування дає можливість поліпшити спектральні властивості сигналів, не викликаючи суттєвого погіршення сигнал/шум (ВСШ) у порівнянні із системами з нульовою пам'яттю, що використовують імпульси Найквіста. На підставі розробленої математичної моделі тракту радіозв'язку з квадратурною передачею з парціальним відгуком (QPRS) досліджено впливи лінійних та нелінійних спотворень, зміни частоти носія та фазового джітера, селективних завмирань та міжканальної інтерференції на характеристики QPRS. Досліджено можливості передачі вище швидкості Найквіста. Результати досліджень показали, що спільне застосування корелятивного кодування і декодування за Вітербі забезпечує високу спектральну ефективність і, у той же час, дозволяє компенсувати погіршення ВСШ, викликане застосуванням посимвольного приймання. Поєднання корелятивного кодування, декодування за Вітербі і згорткового кодування дає можливість підвищити частотну та енергетичну ефективність систем радіозв'язку. Запропоновано алгоритм декодування за Вітербі дуобінарних сигналів. Розглянуто деякі аспекти апаратної реалізації КК, QPRS і декодерів Вітербі.

Розроблено методику аналізу електромагнітної сумісності (ЕМС) у радіолініях системи абонентського радіодоступу (САРД) з метою прогнозування ЕМС радіоелектронних засобів (РЕЗ) САРД шляхом вибору відповідних критеріїв ЕМС й адекватних моделей, що враховують множинний імовірнісний характер електромагнітної взаємодії мережних елементів САРД, на підставі яких розроблено методику аналізу. Показано, що методи аналізу ЕМС РЕЗ і методи експертних оцінок, що використовуються за умов введення нових САРД і грунтуються на методиці розробленої для стаціонарних систем радіозв'язку, більш придатної для дуельних взаємодій. На підставі розгляду таких методів показано, що для САРД детермінований підхід до аналізу ЕМС припустимий лише за окремих випадків. За умов динамічної та важко прогнозованої сигнально-завадової обстановки потрібний більш загальний стохастичний підхід, що дає змогу враховувати групові взаємодії. Запропоновано методику аналізу ЕМС САРД базується на виборі критеріїв оцінки ЕМС САРД і адекватних моделях взаємодії мережних елементів САРД. Моделі взаємодії мережних елементів САРД містять моделі випадкового розміщення мережних елементів, моделі поширення радіохвиль САРД, модель динаміки взаємодії та фазових станів угруповань РЕЗ САРД. Як найбільш важливі показники оцінки якості функціонування САРД рекомендовано вибрати відношення сигнал/завада + шум, імовірність помилки у каналі зв'язку, пропускну здатність каналу. Методика дає змогу фахівцям обгрунтовано проводити аналіз ЕМС угруповання мереж систем абонентського радіодоступу, оцінювати ЕМО діючих мереж і розробляти рекомендації з мереж, що розгортаються, здійснювати

Роботу присвячено підвищенню пропускної здатності систем радіодоступу з поляризаційно-ортогональними антенами за рахунок компенсації поляризаційних спотворень антен та покращання розв'язки каналів за поляризацією. Проаналізовано поляризаційні характеристики антен методами експерименту та математичного моделювання. Проаналізовано пропускну здатність систем радіодоступу на основі врахування поляризаційних спотворень антен в секторі обслуговування. Досліджено метод підвищення пропускної здатності системи радіодоступу на основі компенсації поляризаційних спотворень антен в секторі обслуговування на основі математичного моделювання й експерименту. Досліджено метод підвищення пропускної здатності системи радіодоступу з поляризаційно-ортогональними антенами на основі компенсації спотворень поляризаційно-ортогональних антен точки доступу та абонента та розроблено пропозиції щодо використання поляризаційно-ортогональних антен для підвищення пропускної здатності системи радіодоступу. Результати досліджень використання компенсації поляризаційних спотворень антени свідчать про можливість підвищення пропускної здатності системи радіодоступу.

Викладено основи цифрової обробки сигналів, наведено класифікацію сигналів і завад, основи теорії випадкових процесів, геометричного зображення сигналів, спектрального та кореляційного аналізу сигналів тощо. Розглянуто принципи завадостійкого кодування, блочні, згорточні та каскадні коди. Також запропоновано ефективні методи підвищення завадозахищеності та спектральної ефективності цифрових систем передачі інформації. Увагу приділено основам турбокодування як найбільш ефективним на сьогодні завадостійким кодам, та інформаційним технологіям побудови систем передачі інформації зі складними сигнально-кодовими конструкціями. Проведено аналіз характеристик турбокодів з використанням рівномірних перемежувачів.

Запропоновано новий метод підвищення пропускної спроможності в цифровій радіотехнічній системі передачі інформації (ЦРСПІ) з МІМО LTE-Advanced, що відрізняється від запропонованого в 3GPP Release 8-10 формуванням більш сильних з точки зору відношення сигнал-шум (ВСШ) власних незалежних просторових каналів, адаптованих з урахуванням інформації про канал зв'язку до умов поширення радіохвиль (ПРХ) в каналі МІМО (метод динамічної безперервно діючої замкнутої петлі зворотного зв'язку). Проведено моделювання пропускної спроможності у власних незалежних просторових каналах ЦРСПІ з МІМО (Multiple Input Multiple Output) Long Term Evolution-Advanced і одержано новий результат, який свідчить про те, що адаптація з урахуванням CSI має виграшне значення переважно за малих ВСШ. На підставі модельних розрахунків одержано нові додаткові можливості підвищення пропускної спроможності за рахунок зменшення міжелементної відстані в багатоелементній антені МІМО. Показано, що в схемі МІМО 2 x 2 формуються сильний і слабкий просторові підканапи, які визначаються з урахуванням власних чисел канальної матриці.

Описаны принципы, особенности построения и функционирования нового класса сетей - самоорганизующихся стационарных и мобильных сетей радиосвязи. Рассмотрена возможность использования в таких сетях импульсных сверхширокополосных сигналов. Приведены основные свойства, параметры и примеры возможной реализации самоорганизующихся радиосетей (военного, промышленного и домашнего назначения). Изложены теоретические основы и примеры решения задач управления радиосетями (процедуры доступа в радиоканал, маршрутизация и ретрансляция пакетов, интеллектуализация управления сетями) на канальном сетевом и прикладном уровнях эталонной модели взаимодействия открытых систем. Рассмотрены принципы, примеры построения и реализации приемопередающих сверхширокополосной радиосвязи.

Вдосконалено методи аналізу та синтез сигналів, що задовольняють першому критерієві Найквіста, й узагальненому першому критерієві Найквіста, для сучасних телекомунікаційних систем. Обгрунтовано необхідність створення та запропоновано нові критерії порівняння селективних сигналів, засновані на методах реєстрації, сигналів у приймальній апаратурі. Дослідження відомих селективних сигналів за допомогою даних критеріїв дозволяє з'ясувати зв'язок між крутизною зростання сигнальної функції поблизу відлікових моментів часу, горизонтальним розкривом око-діаграми й енергією бічних пелюсток у часовій області. Запропоновано сплайн-апроксимацію спектральної густини селективного сигналу, яка дозволяє одержувати сигнальні функції з довільною кількістю параметрів. З її допомогою розв'язано задачі оптимізації та встановлено граничні значення різних характеристик селективних сигналів. Обгрунтовано доцільність застосування методу "парних лун" для визначення змін форми селективних і парціальних сигналів та обчислення рівня додаткової міжсимвольної інтерференції (МСІ) за рахунок лінійних спотворень в каналі зв'язку. Розроблено методику вибору сигналів з фінітним спектром для каналів зв'язку з відомою величиною лінійних спотворень. Сформульовано рекомендації, що дозволяють обирати параметри сигналів за заданих спотворень для мінімізації МСІ, що виникає в каналах з лінійними спотвореннями.

Показано, що відомі методи формування радіосигналу з розширеним спектром не дозволяють забезпечити сукупності вимог. Розроблено метод розширення спектра для формування радіосигналу з розширеним спектром на основі трипозиційної частотної модуляції з безперервною фазою з оптимізацією кореляційно-спектральних характеристик, який враховує необхідність мінімізації інтервалу випромінювання без зміни параметрів, підвищення прямокутності спектральної щільності потужності (СЩП), використання динамічно змінної псевдовипадкової послідовності, максимізації числа можливих станів для сигналу з фіксованою базою, постійності обвідної. Запропоновано метод оптимізації характеристик радіосигналу з розширеним спектром, що враховує необхідність підвищення прямокутності СЩП і збереження виграшу обробки сигналу. Розроблено математичні моделі радіосигналів та програмне забезпечення для імітаційного моделювання. Визначено оптимальні параметри модуляції розширення спектра. Розраховано спектральні та кореляційні характеристики сигналів за оптимальних параметрів формування, які підтверджують відповідність заданим критеріям. Запропоновано технічне рішення формувача сигналів на основі цифрових технологій та розглянуто особливості реалізації. Розроблений метод формування дозволяє підвищити енергетичну та структурну скритність, завадостійкість за перешкод подібних за спектром, енергетичну ефективність цифрового формувача та підсилювача потужності високої частоти.

Розв'язано задачі аналізу спектральних і кореляційних властивостей поліноміальних сигналів (ПС) та узагальненого гауссового імпульсу (УГІ). Розроблено метод синтезу оптимальних ПС з заданими кореляційними властивостями в часовій та частотній областях, оптимальних УГІ на підставі їх комбінації. Запропоновано метод аналізу спектральних і кореляційних властивостей надширокосмугових сигналів, УГІ, досліджено його спектральні та кореляційні властивості. Розроблено метод синтезу оптимальних ПС з заданими властивостями в часовій та частотній областях, оптимальних кореляційних функцій, заданих дискретними та неперервними значеннями на підставі комбінованого УГІ.

Розглянуто питання використання електромагнітних коливань для передачі та прийому інформації на відстань, розвитку теорії зв'язку та методики побудови систем управління мережами телекомунікацій. Розроблено методи підвищення пропускної спроможності, завадостійкості, якості передачі та надійності функціонування систем передачі дискретних повідомлень у каналах радіозв'язку з постійними, змінними та випадковими параметрами. Визначено аналітичну модель (АМ) локальної безпроводової мережі (БМ), яка базується на використанні протоколу ІЕЕЕ 802.11. Показано, що модель допомагає оцінити продуктивність мережі за довільного режиму навантаження, враховує всі основні особливості зазначеного протоколу за ідеального каналу. Проведено модифікацію моделі, яка враховує вплив радіозавад і проаналізовано БМ з неоднорідними станціями. Визначено АМ бездротової локальної мережі (БЛМ), що враховує взаємний вплив станцій зазначеної мережі. Проведено порівняльну числову оцінку продуктивності локальної мережі з протоколом ІЕЕЕ 802.11 і проаналізовано ефективність роботи різних механізмів даного протоколу на основі зазначених аналітичних методів та імітаційного моделювання. Визначено основні показники продуктивності БЛМ і ефективність роботи різних механізмів даного протоколу. Описано алгоритми оптимізації основних параметрів протоколу. Показано, що одержані алгоритми - основа для створення автоматичного налаштування параметрів протоколу для досягнення оптимальних показників.

Рассмотрены вопросы исследования границ зон обнаружения функционирования рэлеевского радиоканала с квазистатическими замираниями по двум критериям: вероятности обнаружения Pоб = 0,7 и секретной производительности канала связи Спр = 0. Разработан метод расчета границ зон обнаружения и впервые проведен сравнительный анализ их размеров, рассчитанных для обоих критериев. Доказано, что критерий вероятности обнаружения Pоб = 0,7 является более "жестким".

На основі теорії чисел описано алгоритм побудови багатопозиційних багаточастотних сигналів виду оптимальних ортогональних частотно-часових послідовностей. Одержано аналітичний вираз, що дозволяє представити в часі оптимальні частотно-часові послідовності.