«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

Прочитано: 64%

         Сам Котельников ясно осознавал значение созданной им теории и в введении к работе писал: "Сравнивая потенциальную помехоустойчивость с помехоустойчивостью, которую могут обеспечить реальные приемники, можно судить, насколько последние будут близки к совершенству, насколько еще можно путем их улучшения поднять помехоустойчивость, то есть насколько целесообразно работать над дальнейшим повышением помехоустойчивости при заданном способе передачи. Знание потенциальной помехоустойчивости позволяет легко обнаруживать и отбрасывать те методы передачи, в которых эта помехоустойчивость получается низкой по сравнению с другими методами".
         Поскольку в теории В.А. Котельникова применялся новый для инженеров математический аппарат теории вероятности, то в первые годы после ее создания в России с ней был знаком весьма узкий круг специалистов, которые имели возможность ознакомиться с рукописью диссертации. Опубликованная в "Радиотехническом сборнике" (Госэнергоиздат, 1947 г.) статья "Проблемы помехоустойчивости радиосвязи" содержала лишь краткую аннотацию диссертации В.А. Котельникова. Слабая осведомленность специалистов об этой теории в первые годы после ее создания связана также и с тем, что Котельников в течение 10 лет не публиковал свои результаты. Только в 1956 г., когда в этом направлении за рубежом появились многочисленные работы, часть из которых была переведена на русский язык, его диссертация была, наконец, опубликована в виде отдельной книги. Об этом следует сожалеть, так как столь долгая задержка с публикацией этих результатов уменьшила влияние этой выдающейся работы на развитие открытой ею новой области знания.
         Диссертация В.А. Котельникова состояла из нескольких разделов. В первом разделе были изложены математические основы теории: сигналы и шумы с гауссовским распределением представлялись рядами Фурье.
         Во втором - была развита теория оптимального приема дискретных сигналов, изложены основы синтеза оптимального алгоритма обработки принимаемого сигнала, в основе которого лежала формула Байеса, определяющая апостериорную вероятность приема сигнала; синтез оптимального приемника заключался в реализации с помощью радиотехнических узлов алгоритма обработки сигналов, выполняющего операции формирования на выходе приемника напряжений, пропорциональных значению апостериорной вероятности приема для каждого из возможных полезных сигналов. Приемник, выбирая максимальное из этих напряжений, принимал решение о том, какой из сигналов был передан. Котельников показал, как определить помехоустойчивость приема сигналов путем вычисления вероятности ошибочного приема.
         В работе Котельникова было рассмотрено много интересных примеров применения развитой им теории:
         - для сигналов с фазовой манипуляцией (фазовая телеграфия);
         - для сигналов с амплитудной манипуляцией (амплитудная телеграфия);
         - для сигналов с частотной манипуляцией (частотная телеграфия);
         - для ортогональных многопозиционных и составных сигналов.
         Кроме того, был рассмотрен прием сигналов при нормальной флуктуационной помехе с интенсивностью, зависящей от частоты.
         Котельников рассмотрел не только оптимальный прием сигналов, но и прием сигналов с использованием синхронного и обычного детектора. Выло показано, что различие помехоустойчивости традиционных и оптимальных методов приема в рассмотренных случаях незначительно.
         В третьем разделе диссертации была развита теория оптимальной оценки параметров сигналов (например, таких как амплитуда, частота или фаза). Эта теория давала основу для синтеза оптимальных устройств, предназначенных для приема аналоговых сигналов с разными видами модуляции. Было продемонстрировано применение новой теории для определения точности оценки параметров сигналов при разных видах модуляции. Эта точность соответствовала точности оценок в традиционных устройствах приема сигналов.
         Котельников в самом общем виде рассмотрел помехоустойчивость практически всех применяемых на практике в те годы методов модуляции: амплитудную, частотную и время-импульсную. Он показал, что для всех нелинейных методов модуляции принципиально характерно явление порога при приеме слабого сигнала. Он развил методику оценки пороговых характеристик. Большой заслугой Котельникова явилось привлечение понятий многомерного пространства для наглядного пояснения полученных результатов. Небольшая по объему книга Котельникова (всего 150 стр.) содержала целую россыпь глубоких идей, которые позже получили развитие в работах многих других ученых, в течение нескольких десятилетий развивавших данное научное направление. Эта работа указывала инженерам совершенно новый подход к созданию новой техники.
         Как уже отмечалось, полезных для инженеров в чисто утилитарном смысле практических рекомендаций работа Котельникова не содержала. Однако следует задуматься, каковы должны быть критерии оценки полезности результатов научной работы? Теория Котельникова значительна уже тем, что она открывала новую научную область и закладывала фундамент ее будущего развития. В этой области стали интенсивно трудиться тысячи ученых, которые сделали ее рабочим инструментом инженеров, работающих над реальными техническими проектами. Теория помехоустойчивости изменила стиль мышления инженеров и ввела в их обиход такие новые понятия, как оптимальная (в данных условиях) система приема и потенциальная помехоустойчивость приема. Для любого квалифицированного специалиста, изучившего эту теорию, а не только для весьма немногочисленных энтузиастов-изобретателей, основывающихся исключительно на своей интуиции, стало возможным определять структурную схему оптимального устройства приема и создавать реальные оптимальные приемники.
         В 1959 г. в США был издан перевод книги В.А. Котельникова "Теория потенциальной помехоустойчивости". В рецензии на нее профессор Стенфордского университета Н.М. Абрамсон отметил приоритет Котельникова в создании теории оптимального приема сигналов, в применении методов многомерной геометрии для интерпретации проблем, связанных с приемом сигналов на фоне шума, а также в исследовании проблем нелинейной фильтрации сигналов на фоне шума с неравномерным спектром.

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»