Рецензия на коллективную монографию «Оптимальный приём сигналов на фоне помех и шумов» под редакцией д.т.н., профессора Ю.И. Савватеева - М.: Радиотехника. 2011. 424 с

Монография посвящена исследованию многоканальных оценочно-корреляционно-компенсационных методов [1, 2] демодуляции основных видов дискретных сигналов, принимаемых в аддитивной смеси с различными структурно-детерминированными помехами и флуктуационными шумами.

Книга состоит из трех разделов.

Первый раздел содержит изложение процедур синтеза оптимальных общих и частных ал-горитмов многоканального и одноканального приёма сигналов высокоскоростных систем передачи ин-формации с многопозиционными видами фазовой (МФМ), амплитудно-фазовой (МАФМ) и частотной манипуляцией (МЧМ) на фоне частотно-модулированной (ЧМ), а также квазигармонической помехи (гл. I); аналогичных процедур для 2ФМ, 2ФМ-ШПС, ЧМ сигналов, а также импульсного сигнала на фоне аналогичных помех (гл. II); процедур оценки помехозащищенности приема многопозиционных дискрет-ных сигналов, принимаемых на фоне ЧМ помехи (гл. III); процедур имитационного моделирования из-бранных вариантов обработки 2ФМ-ШПС, 4ФМ-ШПС, 4ФМ сигналов, принимаемых на фоне квазигар-монической, гармонической, ЧМ помехи, а также на фоне аналогичной 4ФМ-ШПС помехи (гл. IV).

Здесь можно отметить наличие новых полезных результатов в области структурного многообразия вариантов обработки, следующих в частных случаях из общих оптимальных алгоритмов; новых оценок помехозащищённости обработки, учитывающих в коэффициенте K, определяющем деградацию отноше-ния сигнал/шум, наличие ошибок тактовой и фазовой синхронизации сигнала, а также ошибок компен-сации помехи; наличие подробнейшего описания имитационных моделей и весьма интересных резуль-татов моделирования, позволяющих оценить потенциальные возможности обработки сигнала. Особенно можно отметить оценки помехозащищённости, которые при К = 1, т.е. в отсутствие ошибок синхрониза-ции сигнала и компенсации помехи, дают известную границу потенциальной помехоустойчивости В.А. Котельникова [3].

Второй раздел содержит результаты статистического анализа динамики адаптивной по Уидроу антенной решетки (ААР) (гл. V) и адаптивного двухкаскадного компенсатора помех (АКП) (гл. VI), которые являются частными случаями синтезированных в гл. I и II вариантов реализации блоков обработки помехи. Приводятся точные математические модели ААР и АКП, которые являются систе-мами линейных и нелинейных стохастических дифференциальных уравнений, возмущённых в общем случае аддитивными квазигармоническими и шумовыми процессами, а также в отличие от [4, 5] пара-метрическими, шумовыми и квазигармоническими процессами, коррелированными с аддитивными. Ис-следование проведено приближенными методами статистической линеаризации и теории систем со слу-чайными параметрами в рамках первых двух моментов [6−8] и позволило авторам получить новые про-дуктивные оценки точности и условий стохастической устойчивости работы ААР и АКП с интегрирую-щими фильтрами и интеграторами в цепях обратной связи. Результаты имитационного моделирования подтверждают достаточное для инженерной практики совпадение теоретических и экспериментальных результатов.

Третий раздел содержит избранные инженерные приложения, связанные с использованием ААР в основном в ВЧ диапазоне радиоволн. В гл. VII исследуется возможность повышения качества приема ФМ сигналов в многолучевых каналах связи за счет использования возможностей ААР с адапта-цией по критерию минимума среднеквадратической ошибки (МСКО) на выходе демодулятора сигнала. Экспериментально показано, что используемый для оценки вектор весовых коэффициентов ААР реду-цированный алгоритм Калмана-Бьюси с адаптивным оцениванием размера временного окна анализа по-вышает при изменении сигнально-помеховой обстановки качество приёма ФМ сигналов за счёт квази-когерентного сложения сигналов и обладает возможностью селекции лучей многолучевого сигнала.

В гл. VIII исследуется другой подход, основанный на адаптации ААР по критерию максимума вы-ходной суммарной мощности при разнесённом приёме многолучевого сигнала неизвестной структуры в отсутствие помех, при обнаружении и оценивании числа источников радиоизлучений (ИРИ). Экспери-ментально подтверждена продуктивность методики расчёта порога для обнаружения и оценивания числа ИРИ, основанная на гауссовской аппроксимации многомерных условных плотностей распределения вероятности флуктуаций шумовых компонент собственных значений выборочной корреляционной мат-рицы (ВКМ).

Монография написана точным языком с использованием общепринятого технического жаргона, но тем не менее доступным для подготовленного читателя. Приятной её особенностью является такое из-ложение материала, которое позволяет проследить сводимость в упрощённых случаях полученных ре-зультатов к известным, что облегчает восприятие новых структур обработки и формул.

В качестве недостатки монографии, как целостного научного труда, можно отметить некий логиче-ский разрыв между материалом первых двух разделов, скорее имеющих теоретический характер, и ма-териалов третьего раздела, имеющих эмпирический характер и не опирающихся на первые два раздела. В монографии не рассмотрен случай структурно-подобных дискретных помех, хотя в опубликованных ранее работах [9] в общих алгоритмах они учтены.

В целом монография относится к числу тех редких книг, в которых с единых позиций, системно и доступно изложены результаты применения методов статистического синтеза и анализа к столь сложной проблемной задаче, как проектирование помехозащищённых обрабатывающих комплексов для дискрет-ных сигналов. В ней впервые в отечественной научно-технической литературе рассмотрен оптимальный совместный алгоритм компенсации помехи и демодуляции сигналов как единая технология. Полагаю, что данная монография будет полезна научным работникам, аспирантам, а также инженерам-разработчикам инфокоммуникационных систем и средств выской доступности.