Научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа

Направления научной деятельности кафедры радиотехники и связи:

Научно-исследовательская работа кафедры радиотехники и связи проводится совместно с кафедрой высшей математики. На базе этих кафедр создан Научно-образовательный центр ПГТУ «Радиофизические методы диагностики природных сред, локации объектов и инфотелекоммуникационные системы». Одним из достижений центра является создание аппаратно-программного комплекса для зондирования ионосферы и декаметровых каналов дальней радиосвязи.

Кафедра радиотехники и связи выполняет НИР при поддержке: РФФИ и Министерства Образования и Науки РФ. Под руководством профессора Н.В. Рябовой на кафедре работает аспирантура по специальностям 05.12.04 – Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций.

В научной работе принимают участие аспиранты, сотрудники кафедры и студенты. По результатам своих исследований они успешно участвуют во внутривузовских, всероссийских и международных конференциях и выставках. Наиболее талантливые студенты и аспиранты участвуют в конкурсах и получают гранты по программе Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса (УМНИК)

Радиомониторинг и прогнозирование помехоустойчивых радиоканалов в интересах инфокоммуникационных систем

Основной задачей в рамках данного направления является повышение надежности работы инфокоммуникационных систем за счет радиомониторинга каналов связи. Разрабатываемые инновационные технологии позволяют в автоматическом режиме адаптировать характеристики инфокоммуникационных систем к состоянию радиоканала.

Направления исследований:

  • Разработка методов, алгоритмов и программных средств радиопрогнозирования характеристик каналов связи.
  • Разработка новых технологий повышения помехоустойчивости и пропускной способности радиоканалов связи.
  • Разработка и исследование алгоритмов автоматической синхронизации комплексов радиомониторинга.
  • Разработка устройства, работающего на основе SDR технологии, которое предназначено для повышения качества и надежности функционирования систем дальней радиосвязи (через ионосферу Земли). Устройство не имеет аналогов в мире. Его конкурентными преимуществами являются использование SDR технологий собственных ноу-хау, резко повышающих надежность систем с широкой полосой частот используемых сигналов. Внедрение технологии SDR связано с необходимостью повышения эффективности, гибкости и функциональности систем связи.

В рамках направления изданы монографии:

  • Диагностика и имитационное моделирование помехоустойчивых декаметровых радиоканалов. Рябова Н.В.
  • Помехоустойчивость и пропускная способность радиоканалов ионосферной связи. Бастракова М.И., Рябова Н.В., Иванов В.А.
  • Информационно-аналитическая система для исследования ионосферы и каналов декаметровой радиосвязи. Рябова Н.В., Егошин А.Б., Иванов В.А., Иванов Д.В.
  • Синтез, анализ и прогнозирование характеристик ионосферных линий декаметровой радиосвязи. Рябова Н.В., Иванов В.А., Иванов Д.В., Лыонг Вьет Лок, Рябова М.И.

Результаты исследований публикуются в ведущих научных журналах, например:

  • Telecommunications and Radio Engineering
    • Assessment of reliability of decameter information transmission systems by experimental data of panoramic ionosphere sounding by a broadband signal. Бастракова М.И., Рябова H.B., Иванов B.A.
  • Geomagnetism and Aeronomy
    • Estimation of the Effective Recombination Coefficient by Variations in the Maximum Usable Frequencies of OneHop HighFrequency Radio Lines during the Solar Eclipses of March 29, 2006, and August 1, 2008. Рябова H.B., Рябова М.И., Иванов В.А., Иванов Д.В.
  • Journal of Communications Technology and Electronics
    • Diagnostics of the scattering function of a stochastic narrowband shortwave radio channel. Рябова H.B., Иванов B.A., Царев И.Е.
  • Электросвязь
    • Особенности характеристик высокочастотных ионосферных радиолиний квазизенитного распространения. Рябова М.И., Иванов В.А., Иванов Д.В., Тимофеев Е.В.
  • Вестник Поволжского государственного техннологического университета
    • Обобщенный алгоритм синхронизации терминалов ЛЧМ ионозонда. Чернов А.А.
  • Электромагнитные волны и электронные системы
    • Адаптивное обнаружение и выделение широкополосного сигнала с линейной частотной модуляцией при сжатии его в частотной области. Мальцев А.В., Рябова Н.В., Иванов В.А., Иванов Д.В.

Получены патенты и свидетельства на программное обеспечение:

  • Устройство для определения помехоустойчивых каналов КВ связи (Патент РФ №2223601).
  • Способ определения характеристик частотной дисперсии и многомерности векторного высокочастотного канала в полосе прозрачности ионосферной линии связи с использованием ЛЧМ сигналов (Патент №2475963)
  • Свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ: №2012612235; № 2012612234; № 2011611601 №2010616687; № 2011611750; № 2011616690

Опытно-конструкторские разработки неоднократно награждены золотыми медалями и дипломами Международных и Всероссийских научно-технических выставок и конкурсов.


Радионавигационное зондирование атмосферы и учет влияния различных геомагнитных и климатических факторов на распространение сигналов GPS, ГЛОНАСС

Основной задачей в рамках данного направления является повышение эффективности работы радионавигационных систем за счет изучения влияния воздействия атмосферы на радионавигационные сигналы. Предлагаемые технологии позволяют смоделировать особенности распространения радионавигационных сигналов GPS, Глонасс в различных условиях.

Направления исследований:

  • Разработка методов, алгоритмов и программных средств радионавигационного зондирования атмосферы.
  • Разработка моделей оценки влияния геомагнитных и климатических факторов на распространение радионавигационных сигналов

Результаты исследований публикуются в ведущих научных журналах:

  • Journal of International Scientific Publications:Materials, Methods & Technologies
    • The route of the moving of the overland transport facility correction on base aggregation of algorithm of the processing radionavigation data and analysis of the scenes. Зуев A.B., Евдокимов A.O.
  • Вестник Поволжского государственного технологического университета
    • Влияние геомагнитных возмущений на полное электронное содержание ионосферы. Иванов В.А., Рябова Н.В., Зуев А.В., Желонкин А.Ю.
    • Исследование влияния метеоусловий и космической погоды на помехоустойчивости радионавигационных сигналов систем ГЛОНАСС/GPS. Рябова Н.В., Зуев А.В., Кислицын А.А., Крылов С.В.
    • Комплексирование алгоритмов обработки радионавигационных данных и анализа изображений для корректировки маршрута движения наземного транспортного средства. Зуев А.В., Евдокимов А.О., Кислицын А.А.

Результаты исследований были представлены в рамках проекта «Система поддержки принятия решений для повышения помехоустойчивости радионавигационных сигналов системы Глонасс» на XV международном салоне изобретений «Архимед».

Исследования также были поддержаны РФФИ «Исследование полного электронного содержания ионосферы поданным наземных двухчастотных приемников GPS/ГЛОНАСС NovAtel»

Получены свидетельства на ПО:

Ершов П.М., Зуев А.В., Рябова Н.В., Иванов В.А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013619628


Антенны для сетей наземного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами. Фазированные антенные решетки

Основной задачей исследований в рамках данного направления является разработка оптимальных конструкций антенн для повышения эффективности систем связи, радиолокации, радиомониторинга ионосферы и ионосферных радиоканалов.

Направления исследований:

  • Разработка методов, алгоритмов и программных средств для исследования характеристик антенн и антенных комплексов;
  • Разработка и исследование конструкций антенн, решение задач оптимизации;
  • Создание действующих макетов антенн для решения вопросов связи, радиолокации и радиомониторинга.

Научные статьи, опубликованные в изданиях из перечня ВАК, и свидетельства о государственной регистрации программ

Вестник Поволжского государственного технологического университета:

  • Оптимизация конструкции широкополосного горизонтального диполя для решения сетевых задач радиозондирования ионосферы. В.А. Иванов, Н.В. Рябова, В.В. Павлов
  • Антенная система аппаратуры вертикального зондирования ионосферы. В.В. Павлов.
  • Исследование направленности КВ антенн для зондирования ионосферы по всем азимутальным направлениям в условиях размещения над реальной поверхностью Земли. В.А. Иванов, Н.В. Рябова, В.В. Павлов.
  • Определение оптимальной конструкции дельта антенны по диаграммам направленности для вертикального зондирования ионосферы Земли. В.А. Иванов, Н.В. Рябова, В.В. Павлов.
  • Определение основных параметров многомерного коротковолнового радиоканала с использованием панорамного ионозонда. В.А. Иванов, Д.В. Иванов, Н.В. Рябова, А.Р. Лащевский, Р.Р. Бельгибаев, А.А. Елсуков, А.В. Мальцев, В.В. Павлов, М.И. Рябова, А.А. Чернов

Получены свидетельства на ПО:

  • The radiation patterns of an antenna in MM AN A for Tronan Macro Machine. В. А. Иванов, H. В. Рябова, В. В. Павлов. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619372
  • The optimum orientation of an antenna. Ver. 1.0. В. А. Иванов, H. B. Рябова, В. В. Павлов. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619373.


Беспроводные сети связи. Сигнально-кодовые конструкции

Получены результаты по повышению спектральной и энергетической эффективности беспроводных сетей связи на основе проведения теоретических и экспериментальных исследований по выявлению закономерностей влияния структуры сигнально-кодовых конструкций на основе комплексных ортогональных кодов на увеличение пропускной способности систем передачи данных в условиях воздействия негауссовских помех и жестких ограничений на мощность излучения.

Данное направление научной деятельности включает в себя:

  1. Проведения теоретических исследований и оценка влияния алфавита и длины комплексных ортогональных кодов на эффективность разделения каналов передачи данных в условиях воздействия негауссовских помех и жестких ограничений на мощность излучения.
  2. Исследование помехоустойчивости и энергетической эффективности беспроводных сетей передачи данных, использующих сигнально-кодовые конструкции на основе комплексных ортогональных кодов. Обоснование критерия выбора ансамблей комплексных ортогональных кодов для формирования сигнально-кодовых конструкций.
  3. Разработка математической модели системы передачи данных и ее компонентов.
  4. Экспериментальные исследования свойств оптимальных и квазиоптимальных сигнально-кодовых конструкций, формируемых на основе комплексных ортогональных кодов и обеспечивающих наилучшее решение задачи разделения каналов и проблемы выбора эффективного метода модуляции.
  5. Модельные эксперименты для оценки совместимости и взаимного влияния беспроводных сетей, использующих сигнально-кодовые конструкции на основе комплексных ортогональных кодов, и существующих и перспективных систем передачи данных.
  6. Исследование практических аспектов реализации генераторов сигнально-кодовых конструкций. Проведение натурных экспериментов.

Кроме того, доклады с результатами по перечисленным направлениям исследований регулярно участвуют во всероссийских и международных конференциях, по материалам которых публикуются сборники статей и тезисов.

Основные результаты исследований опубликованы в научных изданиях:

  • Proceedings of international conference in Katania, Italy:
    • Potentially antigemming complex signals for wireless system of data transmission Information and Telecommunication Technologies in Intelligent Systems. Дедов А. Н.
  • Проектирование и технология электронных средств, 2010:
    • Синтезатор ортогональных кодов. Дедов А.Н., Аюпова Э.Ш.
  • Материалы II международной заочной научно-технической конференции:
    • Устройство передачи данных для широкополосных систем связи на основе комплексных ортогональных кодов. Дедов А.Н., Аюпова Э.Ш.
  • 8th International Conference “Pattern Recognition and Image Analysis:. New Information Technologies”:
    • Квазиортогональные блоковые пространственно-временные коды для беспроводных систем связи «Quasi-orthogonal block spatiotemporal codes for wireless systems of communication». Дедов, А.Н., Бутенин, С.А.
  • Материалы международного научно-технического семинара "Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов в инфокоммуникациях”:
    • Синтез комплексных ортогональных кодов для широкополосных систем связи. Аюпова Э.Ш., Дедов А.Н.

Получен патент на полезную модель устройства формирования фазоманипулированных сигналов на основе комплексных ортогональных кодов:

Метод кодирования и формирования группового сигнала в системах с кодовым разделением каналов. Патент на полезную модель №91785 (РФ), 20.02.2010. Дедов А.Н., Аюпова Э.Ш.


Избыточное помехоустойчивое кодирование. Коды линий связи

Область научных исследований: формирование колебаний и сигналов; сверхширокополосные радиотехнические системы; системы передачи информации; защита информации в каналах связи.

Основные результаты исследований опубликованы в научных изданиях и депонированы в ВИНИТИ, в том числе:

  • Журнал «Электросвязь»:
    • Пространственно-временные сверхширокополосные системы спутниковой связи. Л.А. Белов, А.А. Степанов, А.Ю. Чернышев.
  • Журнал «Вестник МарГТУ» – «Вестник ПГТУ»:
    • Непосредственное формирование порождающих матриц и практическое применение кодов Адамара. А.Ю. Чернышев, Е.В. Петухова, Ю.В. Сушенцова;
    • Синхронизация многоуровневых кодов линий передачи. А.Ю. Чернышев.
    • Формирование и взаимные преобразования порождающих и проверочных матриц линейных блоковых кодов. А.Ю. Чернышев, Е.В. Петухова, Ю.В. Сушенцова.
    • Инвариантность двоичных кодов с общей проверкой четности к структуре порождающих матриц. А.Ю. Чернышев, Е.В. Петухова, Ю.В. Сушенцова.

Получено два патента на полезные модели и пять свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ, в числе которых:

  • Устройство передачи и приема данных с использованием сигнала 4В3Т. Патент на полезную модель №117240 (РФ), 20.06.2012. Чернышев А.Ю., Шибанаев В.Г.
  • Устройство передачи и приема данных с использованием сигнала 2B1Q с дополнительным возвратом к нулю. Патент на полезную модель №130466 (РФ), 20.07.2013. А. Ю. Чернышев, В. Г. Шибанаев.
  • MatrixTrans – Matrix Mutual Transformations for Binary Linear Block Codes. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010614735, 20.07.2010. А. Ю. Чернышев, Е. В. Петухова, Ю. В. Сушенцова.

На базе полученных результатов разработаны программы-тренажеры, внедренные в учебный процесс:

Тренажер “Блоковое кодирование”:

Тренажер “Сверточное кодирование”:



Тренажер “Псевдослучайные последовательности”:

Тренажер “Скремблирование в цифровых линиях связи”:


© 2006-2016 Поволжский государственный технологический университет, ФГБОУ ВО «ПГТУ».
Почтовый адрес: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, дом 3.
Телефоны: (8362) 45-53-44 (ректор); 45-02-72 (приёмная комиссия).

При использовании текстовой информации, фото- и видеоматериалов ссылка на сайт обязательна.

Создание и продвижение сайтов www.citrus-soft.ru