СПОСОБ АДАПТАЦИИ КАНАЛОВ РАДИОСВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК H04L1/00 

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к способам и системам адаптации радиоканалов и управления параметрами передачи данных с использованием искусственного интеллекта, и может быть использовано в корабельных комплексах связи и на стационарных узлах связи.

Способ и устройство адаптации каналов радиосвязи с использованием искусственного интеллекта предназначены для повышения готовности и качества каналов связи в условиях изменяющейся электромагнитной обстановки.

Известны способы адаптации каналов радиосвязи к изменяющейся электромагнитной обстановке и условиям распространения радиоволн: см. например, способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией [1], способ частотной адаптации канала радиосвязи [2].

В способе передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией [1] осуществляется первоначальный обмен между корреспондентами сообщениями с применением кодов с наибольшей корректирующей способностью, в специально отведенные или свободные от передачи основных сообщений промежутки времени передаются специальные тестовые последовательности данных, анализируется прием тестовых сообщений, по результатам их анализа и с учетом других данных о состоянии канала радиосвязи выбирают код и параметры перемежения сигналов и передают корреспонденту коды и параметры перемежения сигналов. В этом способе не осуществляется накопление опыта использования канала связи. Адаптация осуществляется в автоматическом режиме непрерывно, при этом затрачивается время на передачу тестовых последовательностей, получение данных о состоянии канала радиосвязи, что приводит к снижению коэффициента готовности канала связи.

Способ частотной адаптации канала радиосвязи [2] предусматривает оценку качества радиосвязи на приемной стороне, анализ качества радиосвязи на рабочей и резервных частотах, принятие решения на изменение параметров радиоканала при снижении качества связи ниже требуемого уровня, обмен с корреспондентом командами управления на изменение параметров адаптации, в качестве которых могут быть рабочая частота, скорость передачи информации, вид радиосигнала, мощность радиопередатчика и др. В этом способе также не осуществляется накопление опыта использования канала связи. Для анализа качества канала радиосвязи на резервных частотах требуется проведение периодического зондирования канала радиосвязи, что приводит к снижению коэффициента готовности канала связи и ухудшению электромагнитной совместимости радиосредств на объекте, с которого осуществляется зондирование.

Наиболее близким к заявляемому способу являются способы частотной адаптации, описанные в кн. Комаровича В.Ф. и Сосунова В.Н. «Случайные помехи и надежность KB связи» [3], стр.92-125. В указанной книге описаны 3 варианта способа частотной адаптации каналов связи, отличающиеся алгоритмами выбора рабочих частот. В известном способе рабочая частота выбирается по максимуму превышения уровней сигнал/помеха на входе приемника, а прием информации на выбранной частоте ведется до тех пор, пока качество канала (достоверность информации) остается выше заданного требуемого уровня. Способ-прототип состоит из последовательного выполнения аппаратурой адаптации следующих операций:

1) непрерывный контроль качества рабочего канала приема;

2) зондирование канала связи и определение уровней сигналов и помех на входе приемника на группе контролируемых частот в рабочем диапазоне;

3) выбор по специальному алгоритму новой доступной или «лучшей» частоты в случае снижения качества канала связи ниже допустимого;

4) обмен с корреспондентом новыми частотами;

5) перевод на новую частоту радиосредств корреспондентов.

Способ-прототип так же, как и известные способы адаптации, обладает следующими недостатками: в перечень операций включено периодическое, достаточно частое зондирование канала (трассы) радиосвязи в рабочем диапазоне частот на группе разрешенных частот, что приводит, во-первых, к значительному снижению скрытности и раскрытию организационных параметров сети радиосвязи, а во-вторых, к значительному ухудшению электромагнитной совместимости средств радиосвязи на объекте, с которого осуществляется зондирование радиотрасс. При этом никак не учитывается предыдущий опыт функционирования адаптивных радиоканалов. Условия распространения радиоволн и параметры электромагнитной обстановки могут повторяться в процессе функционирования радиоканала, следовательно, будут повторяться и параметры адаптации канала радиосвязи, обеспечивающие требуемое качество связи. Поэтому имеется возможность накопить данные по параметрам адаптации канала радиосвязи в определенных условиях внешней обстановки и в дальнейшем использовать эти данные для выбора наилучших параметров адаптации, исключив при этом периодическую процедуру зондирования канала радиосвязи, имеющую негативные последствия: снижение скрытности и раскрытие организационных параметров сети радиосвязи, а также значительное ухудшение электромагнитной совместимости средств радиосвязи на объекте. Кроме того, при исключении процедуры зондирования уменьшается время на подбор параметров канала радиосвязи, а следовательно, повышается коэффициент его готовности.

Известны адаптивные комплексы передачи информации, реализующие известные способы адаптации:

1) Автоматизированный адаптивный комплекс передачи данных и речи по KB радиоканалам «Пирс», описанный в статье «Современные системы передачи данных по KB радиоканалам» авторов Каплина Е.А., Лебединского Е.В., Егорова В.В. в журнале «Электросвязь», №7, 2003, стр.47-48 [4].

2) Частотно-адаптивная радиолиния, описанная в статье «Адаптивная радиосвязь в системах связи специального назначения» авторов Антонюк Л.Я., Семисошенко М.А. в журнале «Электросвязь» №5, 2007.

3) Автоматизированный комплекс технических средств для адаптивных радиолиний декаметрового диапазона волн, описанный в [5] - Вестник СОНИ-ИР, №1 (11), 2006, стр.27-32.

Наиболее близким к заявляемому устройству является автоматизированный комплекс технических средств для адаптивных радиолиний декаметрового диапазона волн [5]. Комплекс состоит из последовательно соединенных управляющей электронно-вычислительной машины со специальным программным обеспечением режима адаптации, устройства преобразования сигналов, возбудителя, усилителя мощности, антенного согласующего устройства и передающей антенны, а также последовательно соединенных приемной антенны, антенного коммутатора и приемника, выход которого соединен с аналоговым входом устройства преобразования сигналов, выход которого в свою очередь соединен со входом коммутатора оконечной аппаратуры, при этом управляющие выходы управляющей электронно-вычислительной машины соединены с управляющими входами приемника, возбудителя, усилителя мощности, антенного согласующего устройства и коммутатора оконечной аппаратуры. Управляющая ЭВМ управляет в автоматическом режиме всеми техническими средствами, входящими в комплекс, при помощи специального программного обеспечения. Устройство преобразования сигнала выполняется на основе цифрового процессора обработки сигнала и обеспечивает кодирование-декодирование, модуляцию-демодуляцию, синхронизацию и контроль качества канала радиосвязи на основе определения ошибок при приеме тестовых сообщений. Приемный тракт канала радиосвязи состоит из последовательно соединенных приемной антенны, антенного коммутатора, приемника, устройства преобразования сигналов и коммутатора оконечной аппаратуры. Передающий тракт состоит из последовательно соединенных устройства преобразования сигналов, возбудителя, усилителя мощности, антенного согласующего устройства и передающей антенны. Приемный и передающий тракты используются последовательно для зондирования канала радиосвязи и для ведения связи в режиме адаптации.

Недостатком как аналогов, так и прототипа, является необходимость осуществления режима зондирования трассы связи, в результате чего ухудшается скрытность канала радиосвязи, т.к. раскрываются разрешенные частоты канала радиосвязи, на которых осуществляется зондирование, повышается время выбора параметров адаптации, т.к. в него входит и время зондирования трассы радиосвязи, а также ухудшаются условия электромагнитной совместимости средств радиосвязи объекта.

Целью изобретения является повышение готовности и скрытности канала радиосвязи при одновременном улучшении условий электромагнитной совместимости радиосредств на объекте.

Поставленная цель достигается тем, что в известный способ адаптации каналов радиосвязи, включающий периодический контроль качества канала радиосвязи, зондирование канала радиосвязи на группе разрешенных частот в рабочем диапазоне с целью определения уровней сигнала и помех на входе приемника, выбор новых параметров адаптации при снижении качества канала радиосвязи ниже допустимого, обмен с корреспондентом данными о новых параметрах адаптации и переход канала радиосвязи в заданное время на новые параметры адаптации, введена система искусственного интеллекта, обеспечивающая накопление данных по опыту использования канала радиосвязи и применение этих данных при адаптации канала радиосвязи. Предлагаемый способ адаптации каналов радиосвязи с использованием искусственного интеллекта включает этап самообучения и этап адаптации с продолжающимся самообучением, при этом на этапе самообучения дополнительно введены следующие операции: контроль данных внешней обстановки, контроль параметров адаптации, накопление данных о продолжительности времени успешной работы канала радиосвязи для каждого сочетания «набор данных внешней обстановки - набор параметров адаптации» и формирование матрицы приоритетов по наборам параметров адаптации, а на этапе адаптации с продолжающимся самообучением дополнительно введены следующие операции: исключение режима зондирования канала радиосвязи на группе разрешенных частот в рабочем диапазоне, контроль данных внешней обстановки, контроль параметров адаптации, продолжение накопления данных о продолжительности времени успешной работы канала радиосвязи для каждого сочетания «набор данных внешней обстановки - набор параметров адаптации», обновление матрицы приоритетов по наборам параметров адаптации и при снижении качества радиоканала ниже допустимого, выдача новых параметров адаптации на основе использования матрицы приоритетов.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство адаптации каналов радиосвязи, состоящее из последовательно соединенных управляющей электронно-вычислительной машины со специальным программным обеспечением режима адаптации, устройства преобразования сигналов, возбудителя, усилителя мощности, антенного согласующего устройства и передающей антенны, а также последовательно соединенных приемной антенны, антенного коммутатора и приемника, выход которого соединен с аналоговым входом устройства преобразования сигналов, выход которого в свою очередь соединен со входом коммутатора оконечной аппаратуры, при этом управляющие выходы управляющей электронно-вычислительной машины соединены с управляющими входами приемника, возбудителя, усилителя мощности, антенного согласующего устройства и коммутатора оконечной аппаратуры, дополнительно введены блок контроля электромагнитной обстановки, вход которого соединен с одним из выходов антенного коммутатора, и система искусственного интеллекта в составе управляющей электронно-вычислительной машины, состоящая из базы данных внешней обстановки, базы данных параметров адаптации, матрицы приоритетов и специального программного обеспечения по самообучению и определению новых параметров адаптации, при этом цифровой выход блока контроля электромагнитной обстановки соединен с первым входом базы данных внешней обстановки, на второй и третий входы которого подаются данные от системы единого времени и общеобъектовой системы обмена информацией, выход базы данных внешней обстановки соединен с первым входом матрицы приоритетов, вход базы данных параметров адаптации соединен с выходом специального программного обеспечения по адаптации, а выход базы данных параметров адаптации соединен со вторым входом матрицы приоритетов.

Способ адаптации каналов радиосвязи с использованием искусственного интеллекта осуществляется следующим образом.

Обозначим параметры внешней обстановки, в которых функционирует канал радиосвязи, в виде многомерного вектора

Y={t_c, t_ceз, K_o, K_k, MO_α, CKO_α}=[НВО},

где t_с, t_сез - время суток и сезон года соответственно;

K_o, K_k - координаты своего объекта и координаты корреспондента;

МО_α, CKO_α - математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение отношения сигнал/помеха на входе приемника на рабочей частоте;

{НВО} - набор параметров внешней обстановки.

Перечисленные параметры характеризуют условия распространения радиоволн и электромагнитную обстановку на объекте. Будем называть эти параметры параметрами внешней обстановки, в которых функционирует канал радиосвязи.

Параметры внешней обстановки могут контролироваться с определенной периодичностью во времени, например, каждые 15 мин, 30 мин или 1 ч.

Известные программы адаптации определяют параметры адаптации каналов связи в зависимости от параметров внешней обстановки. В качестве параметров адаптации могут быть: рабочая частота канала радиосвязи, мощность радиопередатчика, скорость передачи информации, вид (избыточность) кодирования сигнала, передающая и приемная антенна. Обозначим вектор параметров адаптации в виде многомерного вектора

X={f_р, P_прд, V_инф, KK_с, A_прд, A_прм}={HA},

где f_p - рабочая частота канала радиосвязи;

P_прд - мощность радиопередатчика;

V_инф - скорость передачи информации;

KK_с - вид (избыточность) кодирования сигнала;

A_прд - номер передающей антенны;

A_прм - номер приемной антенны;

{HA} - набор параметров адаптации.

Область возможных значений каждого параметра внешней обстановки и параметра адаптации может быть разбита на ряд дискретных интервалов, при этом значение каждого параметра будет задаваться с шагом, равным значению дискретного интервала. Например, время суток может задаваться с шагом 1 или 2 часа, координаты объекта и корреспондента с шагом в 1-2° и т.д. Тогда количество наборов параметров имеет ограниченное счетное число, которым можно оперировать на ЭВМ. Например, в простейшем случае адаптация может осуществляться только по частоте (частотная адаптация канала радиосвязи), в этом случае количество параметров адаптации равно числу выделенных для канала радиосвязи частот и оценивается от единиц до нескольких десятков радиочастот. Количество наборов параметров внешней обстановки значительно больше и может составлять несколько сотен вариантов, однако для современной вычислительной техники это не является проблемой.

На этапе самообучения в процессе функционирования адаптивного канала радиосвязи осуществляется контроль параметров внешней обстановки и контроль параметров адаптации. Далее строится матрица (см. табл.1), столбцами которой являются наборы параметров адаптации, а строками - наборы параметров внешней обстановки. Каждому сочетанию «набор параметров внешней обстановки - набор параметров адаптации» (обозначим его как Y_i⇔X_j или как {HBO}⇔{HA)} соответствует ячейка матрицы, в которой накапливается время успешной работы канала при данном сочетании. Под успешной работой канала понимается работа канала радиосвязи с качеством не хуже заданного. Таким образом накапливается опыт работы адаптивного канала радиосвязи.

Таблица 1 Набор параметров внешней обстановки Набор параметров адаптации X₁ X₂ X₃ Y₁   t_∑(Y₁,X₂)+Δt t_∑(Y₁,X₃)+Δt Y₂   t_∑(Y₂,X₂)+Δt   Y₃ t_∑(Y₃,X₁)+Δt   t_∑(Y₃,X₃)+Δt …       Y_i     t_∑(Y_i,X₃)+Δt Y_i+1 t_∑(Y_i+1,X₁)+Δt     …       Y_I t_∑(Y_I,X₁)+Δt t_∑(Y_I,X₂)+Δt  

Изменение параметров адаптации канала радиосвязи осуществляется нечасто: канал может функционировать на выбранных параметрах адаптации несколько часов, если электромагнитная обстановка достаточно стабильная. Контроль же параметров внешней обстановки следует осуществлять чаще с определенным дискретом во времени Δt. Тогда при каждом поступлении данных о параметрах внешней обстановки в соответствующей ячейке табл.1 будет прибавляться время Δt.

В процессе функционирования канала радиосвязи наборы параметров внешней обстановки и соответственно наборы параметров адаптации могут повторяться, при этом будет увеличиваться время успешной работы канала радиосвязи при определенных сочетаниях «набор параметров внешней обстановки - набор параметров адаптации».

По истечении времени самообучения, длительность которого может составить несколько дней, в табл.1 накопятся данные о продолжительности времени успешной работы канала радиосвязи при различных сочетаниях Y_i⇔X_j.

На основании этих данных строится матрица приоритетов, аналогичная матрице времени успешной работы канала радиосвязи. Для получения значений приоритетов данные по времени успешной работы канала радиосвязи ранжируются построчно. Наибольшему времени успешной работы будет соответствовать приоритет №1, наименьшему времени - последний приоритет в строке. Вид матрицы приоритетов приведен в табл.2.

Таблица 2 Набор параметров внешней обстановки Набор параметров адаптации X₁ X₂ Х₃ Y₁   П₂ П₁ Y₂   П₁   Y₃ П₁   П₂ …       Y_i     П₁ Y_i+1 П₁     …       Y_I П₁ П₂  

По истечении времени самообучения осуществляется адаптация канала связи с использованием таблицы приоритетов следующим образом.

- осуществляется непрерывный контроль качества рабочего канала приема;

- осуществляется контроль параметров внешней обстановки Y_i, с шагом во времени Δt;

- осуществляется контроль параметров адаптации X_j;

- продолжается накопление данных по времени успешной работы канала радиосвязи для каждого сочетания Y_i⇔X_j;

- продолжается корректировка таблицы приоритетов;

- если данные контроля качества канала радиосвязи показали снижение качества ниже допустимого, то по таблице приоритетов для текущего набора параметров внешней обстановки Y_i выбирается набор параметров адаптации X_j с наивысшим приоритетом;

- осуществляется обмен с корреспондентом новыми параметрами адаптации;

- осуществляется в оговоренное время перевод на новые параметры адаптации радиосредств корреспондентов.

Как видно из приведенного описания, исключается процедура зондирования канала радиосвязи. Как показали результаты моделирования нового способа адаптации канала связи с использованием искусственного интеллекта, при исключении процедуры зондирования на объекте коэффициент обеспечения ЭМС средств радиосвязи повышается на 10-15%, время простоя канала радиосвязи, связанного с подбором новых параметров адаптации на основе данных зондирования, составляет 4-5 мин, а при использовании таблицы приоритетов составляет доли секунды.

Процедура зондирования трассы радиосвязи не исключается полностью, она осуществляется только эпизодически: на этапе самообучения и в процессе функционирования канала радиосвязи, когда появляется новый, неиспользованный ранее набор данных внешней обстановки.

На фиг.1 показана блок-схема устройства адаптации каналов радиосвязи с использованием искусственного интеллекта. Оно состоит из следующих элементов:

1 - управляющая электронно-вычислительная машина;

2 - устройство преобразования сигналов с контролем качества канала радиосвязи;

3 - возбудитель;

4 - усилитель мощности;

5 - антенное согласующее устройство;

6 - передающая антенна;

7 - приемная антенна;

8 - антенный коммутатор;

9 - приемник;

10 - коммутатор оконечной аппаратуры;

11 -блок контроля электромагнитной обстановки (ЭМО);

12 - система искусственного интеллекта (СИИ);

13 - база данных внешней обстановки;

14 - база данных параметров адаптации;

15 - матрица приоритетов;

16 - специальное программное обеспечение по самообучению и определению новых параметров адаптации;

17 - специальное программное обеспечение по адаптации канала радиосвязи.

Управляющая ЭВМ 1 управляет в автоматическом режиме всеми техническими средствами, входящими в комплекс, при помощи специального программного обеспечения по адаптации 17. Устройство преобразования сигнала 2 выполняется на основе цифрового процессора обработки сигнала и обеспечивает кодирование - декодирование, модуляцию - демодуляцию, синхронизацию и контроль качества канала радиосвязи на основе определения ошибок при приеме тестовых сообщений. Приемный тракт канала радиосвязи состоит из последовательно соединенных приемной антенны 7, антенного коммутатора 8, приемника 9, устройства преобразования сигналов 2 и коммутатора оконечной аппаратуры 10. Передающий тракт состоит из последовательно соединенных устройства преобразования сигналов 2, возбудителя 3, усилителя мощности 4, антенного согласующего устройства 5 и передающей антенны 6. Приемный и передающий тракты используются последовательно для зондирования канала радиосвязи и для ведения связи в режиме адаптации. Блок контроля электромагнитной обстановки 11 [6] предназначен для измерения уровней сигнала и помех на входе приемника 9 и определения текущих значений отношения сигнал/помеха α и статистических характеристик отношения сигнал/помеха: математического ожидания MO_α и среднеквадратического отклонения CKO_α. Параметры MO_α и CKO_α определяют параметры внешней электромагнитной обстановки, в которой функционирует канал радиосвязи. Другими параметрами внешней обстановки являются:

t_с, t_сез - время суток и сезон года соответственно;

K_о, K_k - координаты своего объекта и координаты корреспондента.

Параметры внешней обстановки можно обозначить в виде многомерного вектора Y={t_c, t_сез, K_o, K_k, MO_α, CKO_α}={НВО},

где {НВО} - набор параметров внешней обстановки.

Система искусственного интеллекта (СИИ) 12 состоит из базы данных внешней обстановки 13, базы данных параметров адаптации 14, матрицы приоритетов 15 и специального программного обеспечения по самообучению и определению новых параметров адаптации 16. Цифровой выход блока контроля электромагнитной обстановки 11 соединен с первым входом базы данных внешней обстановки 13, а на второй и третий входы базы данных внешней обстановки 13 подаются данные о текущем времени работы устройства от системы единого времени и данные о координатах объекта и корреспондента от общеобъектовой системы обмена информацией (СОИ). Код набора параметров внешней обстановки подается на первый вход матрицы приоритетов. Вход базы данных параметров адаптации 14 соединен с выходом специального программного обеспечения по адаптации 17 управляющей ЭВМ 1 и на него подаются данные по параметрам адаптации по мере их изменения. С выхода базы данных параметров адаптации 14 коды набора данных по параметрам адаптации подаются на второй вход матрицы приоритетов 15. Матрица приоритетов 15 состоит из двух частей - двух таблиц: в первой таблице накапливаются данные по времени успешной работы канала радиосвязи при каждом сочетании «набор параметров внешней обстановки - набор параметров адаптации», во второй таблице, которая автоматически получается на основе первой таблицы, отображаются приоритеты в наборах параметров адаптации для каждого набора параметров внешней обстановки.

В работе устройства предусмотрены два этапа:

- этап самообучения;

- этап адаптации с продолжающимся обучением.

Устройство работает следующим образом.

На этапе самообучения в процессе функционирования адаптивного канала радиосвязи осуществляется контроль параметров внешней обстановки и контроль параметров адаптации. На вход базы данных по параметрам внешней обстановки поступают данные с шагом во времени Δt о параметрах электромагнитной обстановки (ЭМО) с выхода блока контроля ЭМО 11: МO_α и CKO_α, данные о текущем времени t_c с выхода СЕВ и данные от общеобъектовой системы обмена информацией по сезону года t_сез, координатам объекта K_о и корреспондента K_k. Перечисленные данные формируются в набор данных внешней обстановки и также с шагом по времени Δt поступают на первый вход таблицы 1 матрицы приоритетов 15.

На вход базы данных параметров адаптации 14 поступают данные о параметрах адаптации канала радиосвязи по мере их изменения. С выхода базы данных параметров адаптации код набора параметров адаптации поступает на второй вход таблицы 1 матрицы приоритетов 15. При поступлении кодов данных на оба входа таблицы 1 активизируется ячейка, соответствующая текущему сочетанию наборов параметров Y_i⇔X_j. Это означает, что в данный момент времени наблюдаются параметры внешней обстановки Y_i, и канал радиосвязи успешно работает на наборе параметров адаптации X_j. В активизированную ячейку добавляется время Δt. По истечении времени самообучения во всех активизированных ячейках табл.1 накопится время успешной работы канала радиосвязи. Таким образом накапливается опыт работы адаптивного канала радиосвязи.

На основании этих данных строится матрица приоритетов, аналогичная матрице времени успешной работы канала радиосвязи. Для получения значений приоритетов данные по времени успешной работы канала радиосвязи ранжируются построчно. Наибольшему времени успешной работы будет соответствовать приоритет №1, наименьшему времени - последний приоритет в строке.

Вид матрицы приоритетов приведен в табл.2.

По истечении времени самообучения осуществляется адаптация канала связи с использованием таблицы приоритетов 15 следующим образом:

- осуществляется непрерывный контроль качества рабочего канала приема в устройстве преобразования сигналов 2;

- осуществляется контроль параметров внешней обстановки Y_i с шагом во времени Δ_t;

- осуществляется контроль параметров адаптации X_j;

- продолжается накопление данных по времени успешной работы канала радиосвязи для каждого сочетания Y_i⇔X_j в табл.1 матрицы приоритетов 15;

- продолжается корректировка таблицы приоритетов 15;

- если данные контроля качества канала радиосвязи показали снижение качества ниже допустимого, то по таблице приоритетов 15 для текущего набора параметров внешней обстановки Y_i выбирается набор параметров адаптации X_j с наивысшим приоритетом;

- осуществляется обмен с корреспондентом новыми параметрами адаптации;

- осуществляется в оговоренное время перевод на новые параметры адаптации радиосредств корреспондентов.

Как видно из приведенного описания, исключается процедура зондирования канала радиосвязи. Как показали результаты моделирования нового способа адаптации канала связи с использованием искусственного интеллекта, при исключении процедуры зондирования на объекте коэффициент обеспечения ЭМС средств радиосвязи повышается на 10-15%, время простоя канала радиосвязи, связанного с подбором новых параметров адаптации на основе данных зондирования, составляет 4-5 мин, а при использовании таблицы приоритетов составляет доли секунды.

Источники информации

1. Ярошевич Б.Н., Кульбида В.А. Способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией. Патент РФ №2300843, опубл. 10.06.2007.

2. Антонюк Л.Я., Семисошенко М.А. Адаптивная радиосвязь в системах связи специального назначения. Электросвязь, №5, 2007.

3. Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность радиосвязи. М.: «Связь», 1977.

4. Каплин Е.А., Лебединский Е.В., Егоров В.В. Современные системы передачи данных по KB радиоканалам. Электросвязь, №7, 2003.

5. Бузов А.Л., Елисеев С.Н., Кольчугин Ю.И., Минкин М.А., Сухарев А.С. Автоматизированный комплекс технических средств для адаптивных радиолиний ДКМВ. Вестник СОНИИР, №1(11), 2006.

6. Катанович А.А., Пашкевич Л.А., Иванов A.M. и др. Автоматизированный комплекс контроля электромагнитной обстановки. Патент РФ на ПМ №68214, опубл. 10.11.2007.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к способам и системам адаптации радиоканалов и управления параметрами передачи данных с использованием искусственного интеллекта, и может быть использовано в корабельных комплексах связи и на стационарных узлах связи. Достигаемый технический результат - повышение готовности и скрытности канала радиосвязи при одновременном улучшении условий электромагнитной совместимости. Способ адаптации канала радиосвязи с использованием искусственного интеллекта заключается в периодическом измерении качества канала радиосвязи и сравнении его с допустимым уровнем, обмене с корреспондентом данными о новых параметрах адаптации и переходе в заданное время на новые параметры адаптации, причем для адаптации канала радиосвязи канала используется система искусственного интеллекта, предназначенная для накопления опыта успешной работы канала радиосвязи и использования его для последующей адаптации. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ адаптации канала радиосвязи с использованием искусственного интеллекта, включающий периодическое измерение качества канала радиосвязи и сравнение его с допустимым уровнем, а также выполняемые последовательно во времени операции: обмен с корреспондентом данными о новых параметрах адаптации и переход канала радиосвязи в заданное время на новые параметры адаптации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены функции искусственного интеллекта, предназначенные для накопления опыта успешной работы канала радиосвязи и использования его для последующей адаптации и заключающиеся в последовательном выполнении после измерения качества канала радиосвязи и сравнение его с допустимым уровнем следующих операций: контроля данных внешней обстановки, контроля параметров адаптации, накопление данных о продолжительности времени успешной работы канала радиосвязи для каждого сочетания «набор данных внешней обстановки - набор параметров адаптации», формирования и корректировки матрицы приоритетов по наборам параметров адаптации и принятия решения о выборе новых параметров адаптации из матрицы приоритетов, если качество канала радиосвязи стало ниже допустимого уровня, после чего осуществляется обмен с корреспондентом данными о новых параметрах адаптации и переход канала радиосвязи в заданное время на новые параметры адаптации, вместе с тем, если при снижении качества канала радиосвязи ниже допустимого в матрице приоритетов отсутствуют (не накоплены) данные о параметрах адаптации для текущего набора данных внешней обстановки, то после измерения качества канала радиосвязи и сравнения его с допустимым уровнем последовательно выполняются следующие операции: зондирование канала радиосвязи на группе разрешенных частот, измерение качества канала радиосвязи и сравнение его с допустимым уровнем также на группе разрешенных частот, выбор по известному алгоритму новых параметров адаптации, после чего осуществляется обмен с корреспондентом данными о новых параметрах адаптации и переход канала радиосвязи в заданное время на новые параметры адаптации.

2. Устройство адаптации канала радиосвязи с использованием искусственного интеллекта для осуществления способа по п.1, содержащее последовательно соединенные управляющую электронно-вычислительную машину с известным программным обеспечением режима адаптации, устройство преобразования сигналов, возбудитель, усилитель мощности, антенное согласующее устройство и передающую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну, антенный коммутатор и приемник, выход которого соединен с аналоговым входом устройства преобразования сигналов, выход которого в свою очередь соединен со входом коммутатора оконечной аппаратуры, при этом управляющие выходы управляющей электронно-вычислительной машины соединены с управляющими входами приемника, возбудителя, усилителя мощности, антенного согласующего устройства и коммутатора оконечной аппаратуры, отличающееся тем, что в него введены блок контроля электромагнитной обстановки, вход которого соединен с одним из выходов антенного коммутатора, и система искусственного интеллекта в составе управляющей электронно-вычислительной машины, состоящая из базы данных внешней обстановки, базы данных параметров адаптации, матрицы приоритетов и специального программного обеспечения по определению новых параметров адаптации, при этом цифровой выход блока контроля электромагнитной обстановки соединен с первым входом системы искусственного интеллекта, на второй и третий входы которой поданы соответственно сигналы единого времени и сигналы с координатами корреспондентов в канале радиосвязи, при этом специальное программное обеспечение осуществляет формирование и корректировку с дискретным шагом по времени базы данных внешней обстановки, включающей следующие данные: показатели качества связи в канале радиосвязи, текущее время суток работы устройства, координаты корреспондентов, базы данных параметров адаптации, включающей следующие параметры: рабочая частота передатчика, скорость передачи информации, вид модуляции и кодирования полезного сигнала и матрицы приоритетов, представляющей собой таблицу, в каждой строке которой для соответствующего набора параметров внешней обстановки приведены приоритеты для всех наборов параметров адаптации, а также принятие решения о выборе новых параметров адаптации с наивысшим приоритетом из матрицы приоритетов, если качество канала радиосвязи, измеренное блоком контроля электромагнитной обстановки и поступившее в базу данных внешней обстановки системы искусственного интеллекта, оказывается ниже допустимого уровня.