Возможно, стоит начать с самой главной новости: в Московском техническом университете связи и информатики есть студенческая научная работа! А если она есть (примем это за аксиому), то почему бы ни представить ее на крупнейшей выставке инфокммуникаций – Инфоком-2007. Причем, почему бы не выделить все это в отдельный яркий стенд, которым будут заправлять сами студенты? Если есть хорошая идея - нет ничего невозможного!
Итак, идея есть. Что нужно для ее воплощения?
- дать возможность студентам и аспирантам представить свои проекты;
- решить организационные вопросы;
- оформить стенд;
- и… целая гора сопутствующих проблем, мириады подводных камней и преодоление множество препятствий.
У многих бы опустились руки. Но только не у нашего Управления по воспитательной работе, которое, благодаря активной поддержке ректора Артема Сергеевича Аджемова и энергии Аллы Борисовны Денисовой, все выполнило и организовало в срок и на самом высоком уровне. Стенд молодежного научно-технического творчества был размещен в Крокус-экспо и в день открытия выглядел достойно своего университета.
Разработки, представленные там, несомненно, вызывали интерес не только у студенчества, но и у профессионалов своего дела. Например, виртуальные лабораторные работы по курсу «Измерения в технике связи», представленные Студенческой лабораторией при кафедре Метрологии и стандартизации под руководством пофессора Хромого Б.П., могут быть интересны производителям обучающего ПО, ВУЗам и даже школам, потому как в век информатизации подобные способы обучения реально сокращают затраты на обслуживание целой лаборатории. Лабораторные работы позволяют ознакомиться с основными параметрами, свойствами и характеристиками основных измерительных приборов, используемых в технике связи – вольтметры, осциллографы, спектрографы и т.д. Проходя курс виртуальных работ, студент получает знания по использованию аппаратуры изменения, а так как программа визуально имитирует панели приборов, то и навыки обращения с ними.
Один за разработчиков данного пакета лабораторных работ, Антон Федорин был удостоен стипендии на 2007-2008 уч.год некоммерческой организации Телеком Форум. Думаю, это говорит о том, что работы наших студентов являются инновационными в данной области.
Вторым проектом, представленным на нашем стенде, стал проект «Music Interaction» аспиранта кафедры акустики Петра Чукова. Разве не интересно: вы одинокий клавишник из Рыбинска, а ваш друг - одинокий гитарист из Шанхая. Можете ли вы играть вместе, в режиме реального времени? Конечно можете, ведь в настоящее время скорости передачи информации становятся просто запредельными и при наличии таких несложных девайсов, как веб-камера и микрофон возможно создание не просто теле-конференций, но и вот таких вот Интернет-ансамблей. Так как задержка передачи становится все меньше, а синхронизация звука и изображения все лучше, имеет смысл надеяться на дальнейшее успешное развитие этого проекта.
Научно-исследовательская молодежная лаборатории МТУСИ «Фильтры и цепи СВЧ», существующая уже 25 лет, руководитель професср Аристархов Г.М., так же представила на выставке свои разработки – высокоэффективные устройства сложения сигналов нескольких радиовещательных передатчиков на одну антенну, превосходящие отечественные и зарубежные аналоги за счет применения новых принципов построения.
По работам аспирантов МТУСИ Мосяжа С.В. и Соколовой М.В., получившим Золотые медали выставки НТТМ и удостоенным грантов Президента РФ были оформлены стенды.
Помимо этого наши коллеги из Ростова-на-Дону – это Северо-Кавказский филиал МТУСИ - тоже представляли разработки и регалии своего университета. Отдельное спасибо Сенько Лидии Андреевне и Шишкунову Антону, чьи труды последним штрихом завершили картину под названием: студенческая наука МТУСИ на Инфокоме-2007.
Студенческая лаборатория при кафедре
«Метрологии и стандартизации»
под руководством проф., д.т.н. Хромого Б.П.
Область деятельности: разработка и создание виртуальных лабораторных работ по курсу «Измерения в технике связи».
Создание виртуальных лабораторных работ позволит учащимся дистанционной формы обучения освоить практический курс и ознакомится с измерительными приборами без использования специального оборудования.
Деятельность нашей лаборатории отвечает условиям развития университета, направленного на компьютеризацию учебного процесса, обозначенным проф., д.т.н. Аджемовым А.С., ректором нашего университета.
Данные лабораторные работы созданы в оболочке программного пакета LabView с использованием языка программирования С++. Они позволяют ознакомиться с основными параметрами, свойствами и характеристиками основных измерительных приборов, используемых в технике связи – вольтметры, осциллографы, спектрографы и т.д. 
Проходя курс виртуальных работ, студент получает знания по использованию аппаратуры изменения, а так как программа визуально имитирует панели приборов, то и навыки обращения с ними.
В данный момент ведется работа по созданию виртуальных лабораторных работ в оболочке собственной разработки, без использования пакета LabView. Планируется создание универсальногометрологического стенда, с возможностями подключения реальных, который может быть предоставлен в пользование кафедрам других ВУЗов.
Научно-исследовательская лаборатория
«Фильтры и цепи СВЧ»
25 лет научно-производственной деятельности
Задачи НИЛ:
- Разработка новых принципов построения, методов проектирования и создание высокоэффективных устройств частотной селекции для аппаратуры телерадиовещания, мобильных и спутниковых систем связи
- Углубленная подготовка специалистов в области проектирования СВЧ устройств
Область исследований и разработок:
- Высокоизбирательные микрополосковые фильтры на эффекте неравенства фазовых скоростей нормальных волн
- Сверхминиатюрные фильтры в базисе распределено-сосредоточенных структур с несколькими путями передачи энергии
- Высокоизбирательные псевдорежекторные структуры с низким уровнем потерь
- Высокоэффективные фазовые корректоры
- Прецизионные широкополосные фазовращатели
- Выходные фильтры аналоговых и цифровых ТВ передатчиков
- Миниатюрные фильтры для аппаратуры спутниковых систем связи
- Малогабаритные устройства сложения сигналов нескольких передатчиков телерадиовещания на одну антенну
Практические результаты
- Серийное производство канальных фильтров для аналоговых и цифровых ТВ передатчиков
- Серийное производство устройств сложения сигналов телерадиовещательных передатчиков на разные уровни мощности от 10 Вт до 10 кВт, работающих на одну антенну. Выпускаемая продукция сертифицирована
- Система сквозного автоматизированного проектирования микрополосковых высокоизбирательных фильтров
- Комплекты фильтров для спутниковых и радиорелейных систем связи
Наши партнёры:
- Российская телерадиовещательная сеть (РТРС)
- Частные телерадиовещательные компании
- Телерадиовещательные сети стран СНГ
- НИИР
- НИИДАР
- НИИТП
- МНИТИ
- Rohde&Schwarz
Ставка на молодежь
Сегодня средний возраст сотрудников НИЛ составляет менее 30 лет. В штатном составе лаборатории 2 молодых специалиста, 3 магистранта и 2 студента. Кроме того, ежегодно 5-6 дипломников готовят выпускные работы по тематике НИЛ.
Высокоэффективные устройства сложения сигналов нескольких радиовещательных передатчиков на одну антенну
Превосходят отечественные и зарубежные аналоги за счёт применения новых принципов построения. Разработаны на разные уровни мощности от 10 Вт до 10 кВт с числом объединяемых каналов до 5. Сочетают: малые габариты и массу; низкий уровень потерь в каналах; технологичность конструкций.
Трёхканальное УСС FM-передатчиков Пятиканальное УСС ТВ передатчиков
Разработка эффективного метода решения задач электромагнитной совместимости (ЭМС)
Работа удостоена Золотой медали выставки НТТМ-2007 и гранта Президента РФ
Автор: Мосяж Семен Вячеславович; аспирант первого года обучения; Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ).
Научный руководитель: Быховский Марк Аронович; д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Системы радиосвязи» МТУСИ
Частотное планирование сетей радиодоступа связано с решением сложных задач по расчету ЭМС различных систем связи (сети GSM, UMTS, MIMO, РРЛ и др.). Как правило, расчет строится исходя из худшего варианта взаимного влияния средств связи. При этом в должной мере не учитываются такие случайные факторы, как: размещение источников и рецепторов помех (абонентов), активность их работы, автоматическая регулировка мощности базовой и мобильных станций, вероятностные параметры трассы распространения радиосигнала. Принимая во внимание данные факторы можно более точно оценить минимально необходимый частотный (пространственный) разнос между различными системами и, соответственно, увеличить эффективность использования частотного ресурса. В определенной мере учесть влияние случайных факторов при расчете ЭМС реальных систем связи можно на основе использования компьютерного моделирования. Однако такой подход требует значительных вычислительных ресурсов и затрат.
В представленной работе предложена методика аналитического расчета размерности кластера сети подвижной связи, являющегося основным параметром частотного плана при заданном качестве приёма. Методика учитывает случайный характер расположения и активности абонентов в пределах сот; автоматическую регулировку мощности передатчиков базовых и мобильных станций в процессе радиообмена; логнормальный характер замираний сигналов на входе приемников. В результате расчётов по данной методике определяется минимальный территориальный разнос между базовыми станциями сети, использующими один и тот же частотный канал. При этом рассмотрен как случай, влияния помех на мобильные станции от базовых станций других зон обслуживания, так и случай влияния помех принимаемых базовыми станциями от мобильной станции из других сот.
Полученные аналитические выражения позволяют определять размерность кластера в планируемой сети для двух случаев - применение на базовой станции ненаправленных антенн и использование трехсекторные антенны. На рис.1, 2 приведены расчитанные размерности кластеров базовых станций в зависимости от параметра среды распространения радиосигнала, характеризующего глубину его замираний (σ). Для оценки эффективности предложенного метода проведено сравнение полученных результатов с результатами вычислений по типовому методу, не учитывающему вероятностные характеристики влияющих факторов, а также с результатами моделирования методом Монте-Карло с использованием программы SEAMCAT.
Из рис.1 и рис.2 следует, что предложенная методика расчёта решает задачу уменьшения размерности кластера в сети подвижной связи, что позволяет более эффективно использовать имеющийся радиочастотный спектр и обслуживать большее количество абонентов. Сравнение результатов расчетов, полученных на основе предложенных аналитических выражений, с результатами моделирования по методу Монте-Карло показывает их незначительное различие. Однако предложенный аналитический метод позволяет существенно уменьшить (в десятков раз) вычислительные затраты на проведение соответствующих расчетов по сравнению с методом Монте-Карло.
Рис.1
Рис.2
Исследование методов адаптации алгоритмов
когерентной демодуляции сигнала GMSK в многолучевых каналах
Работа удостоена Золотой медали выставки НТТМ-2006 и гранта Президента РФ
Автор: Соколова Марина Владимировна; аспирант первого года обучения; Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ).
Научный руководитель: Шинаков Юрий Семенович; д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Радиотехнические системы» МТУСИ
Основная тенденция развития современных систем подвижной радиосвязи - повышение помехоустойчивости и эффективности передачи информации. Внедряются новые методы, обеспечивающие повышение скорости передачи, снижение влияния помех в каналах и экономное расходование полосы частот. При этом возможно достижение высоких показателей информационной, энергетической и частотной эффективности. Решению этих задач способствует рациональный выбор сигналов, используемых для передачи информации, методов их формирования и обработки на приеме.
Рост загрузки радиодиапазона, увеличение уровня индустриальных помех и часто возникающая необходимость сосредоточения большого числа различных радиосредств в ограниченном пространстве привели к значительному усложнению электромагнитной обстановки, которая во многих случаях изменяется непредсказуемым образом из-за невозможности регулирования работы всех радиосредств, изменения условия распространения радиоволн, интерференционных замираний и других факторов. Возросшие требования к качеству приема информации при тенденции к ухудшению электромагнитной обстановки вынуждают применять сложные адаптивные алгоритмы обработки сигналов. Высокая степень интеграции цифровых микросхем позволяют реализовывать даже очень сложные алгоритмы приема сигналов, сохраняя приемлемые объем и стоимость аппаратуры.
Целью данной работы является исследование методов адаптации алгоритмов когерентной демодуляции сигнала гауссовской частотной модуляции с минимальным сдвигом (GMSK) в многолучевых каналах. Методы адаптации алгоритма когерентной демодуляции в многолучевых каналах можно разбить на две большие категории. Первая категория базируется на измерении импульсной характеристики радиоканала c последующей подстройкой приемника под среду передачи. Цель такой подстройки – позволить демодулятору произвести возможно более точную оценку демодулированной искаженной каналом последовательности импульсов. Здесь искаженные отсчеты не изменяются и не проходят этап непосредственной компенсации последствий искажений; вместо этого приемник перенастраивается так, чтобы максимально эффективно работать с искаженными выборками. Примером этого метода является выравнивание Витерби (рис. 1).
Вторая категория алгоритмов выравнивания включает использование фильтров для компенсации искажений импульсов. В этом случае демодулятору предоставляется последовательность отсчетов, обработанных эквалайзером с целью устранения последствий межсимвольных искажений (рис.1).
В работе решены следующие задачи:
- исследованы особенности формирования GMSK сигнала, обладающего такими полезными свойствами, как постоянная по уровню огибающая, которая позволяет использовать эффективные передающие устройства с усилителями мощности в режиме класса С, и компактный спектр на выходе усилителя мощности передающего устройства, который обеспечивает низкий уровень внеполосного излучения;
- исследовано влияние многолучевого канала распространения на изменение характеристик сигнала;
- проведен сравнительный анализ двух принципиально различных подходов адаптации алгоритма когерентной демодуляции сигнала GMSK в многолучевых каналах, в качестве критерия сравнения использовалась вероятность битовой ошибки на выходе демодулятора Витерби.
В полной мере с помощью математического анализа оценить влияние канала распространения на качество сигнала достаточно сложно, поэтому исследование проводилось методом имитационного моделирования в среде MatLab.
В работе выполнено имитационное моделирование алгоритма оценивания импульсной характеристики на основе обучающей последовательности при помощи метода наименьших квадратов в среде MatLab; исследована зависимость среднеквадратической ошибки оценки модуля коэффициента передачи канала от его текущего значения при различных значениях отношения сигнал-шум для профилей временного рассеяния в соответствии со стандартом GSM. В результате исследования метода оценивания импульсной характеристики радиоканала на основе обучающей последовательности было установлено, что этот метод позволяет получить оценку импульсной характеристики с приемлемой точностью для подстройки весовых коэффициентов эквалайзера.
С помощью имитационного моделирования в среде MatLab для двух подходов адаптации алгоритма когерентной демодуляции сигнала GMSK построены зависимости вероятности ошибки при различных значениях отношения сигнал-шум для профилей временного рассеяния в соответствии со стандартом GSM (рис.2).
Рис.1 Рис.2
В результате исследования двух подходов адаптации алгоритма когерентной демодуляции установлено, что оба метода позволяют получить приемлемые значения вероятности ошибки при рабочих значениях ОСШ. Тем не менее, применение адаптации алгоритма Витерби приводит к большему энергетическому выигрышу и поэтому является предпочтительным.
