Общая теория электросвязи. Передача и распространение электрических сигналов, помехи, искажения, качество сигналов

Рассмотрена разработка программного обеспечения для современных многоразрядных микропроцессоров отечественного производства. Представлены практические работы по изучению архитектуры микропроцессора, применению его аппаратных модулей для решения различных задач, возникающих в приборостроении. Практические работы проводятся с использованием учебного микропроцессорного стенда.

Рассмотрены основные понятия, методы и средства идентификационных измерений. Представлены новейшие информационные технологии и алгоритмы, предназначенные для анализа и синтеза сигналов и данных.

В учебном пособии изложены принципы построения радиоприемных устройств, в том числе с цифровой обработкой сигналов. Значительная часть пособия включает разделы по основам телевидения: вещательным системам цветного телевидения, телевизионным системам высокого качества изображения.

Пособие включает математические методы описания сигналов систем передачи информации, фундаментальные принципы геометрической трактовки пространства сигналов, освоение методов спектрального и корреляционного анализа детерминированных сигналов, теории модулированных радиосигналов, методы описания случайных сигналов и помех, их применение для анализа помехоустойчивости приема сигналов в системах передачи информации.

Учебное пособие посвящено вопросам моделирования распространения радиоволн с учетом рельефа местности с использованием программы Wireless InSite. Методы моделирования и особенности использования программы для расчета ослабления сигналов внутри и снаружи помещения. Материал пособия соответствует программе учебного курса «Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств», «Основы компьютерного моделирования», «САПР СВЧ».

Учебное пособие содержит материал по дисциплине «Методы моделирования и оптимизации», читаемой для студентов очной полной формы обучения по направлению подготовки магистра 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», в котором рассматриваются целый ряд технологий построения мультисервисных телекоммуникацинных сетей, приводятся основные понятия и определения теории моделирования. Содержание курса обеспечивает слушателей необходимым объемом знаний для освоения основ построения и анализа современных мультисервисных телекоммуникационных сетей.

Наличие метеообразований на пути распространения отраженного радиосигнала от цели до приемной антенны носителя приводит к ухудшению качества радиолокационного изображения на борту летательного аппарата. Рассмотрено влияние атмосферных нестабильностей на характеристики сигнала, отраженного от земной поверхности. Предложен математический аппарат, который сочетает в себе методы геометрической оптики и статистической радиофизики и позволяет численно оценить ошибки, вносимые атмосферой и метеообразованиями в параметры сигнала, принимаемого аппаратурой РЛС. Предлагаются перспективные способы повышения быстродействия имитационной аппаратуры на основе процессорных SIMD-архитектур и методов параллельной обработки сигналов на графических процессорах универсальных вычислений (CUDA и OpenCL).

Предлагается распределенный подход к организации вычислительных мощностей сети, позволяющий за счет внедрения нескольких уровней облачных вычислительных центров разной мощности добиться сокращения времени передачи данных по сети для большого количества соединений

Представлен обзор методик моделирования термоэлектрических генераторов с использованием метода конечных элементов на основе программной платформы ANSYS Workbench. Приведен сравнительный анализ применений различных моделей и сопоставление с экспериментом. Рассмотрены направления развития методик для исследования свойств перспективных типов термоэлектрических генераторов, в том числе генераторов на основе технологии МЭМС, а также сегментированного и коаксиального типов. Показано, что важным этапом проектирования является расчет геометрических параметров термоэлементов, осуществляемый с помощью численных методов решения оптимизационной задачи по критерию максимизации выходной мощности. Применение методик моделирования позволяет определить режимы включения термоэлектрических генераторов, рабочий диапазон температур, сопротивления нагрузок, выходную мощность

Рассматриваются теоретические и практические аспекты самоподобных, фрактальных и мультифрактальных случайных процессов и разработанные на их основе мультифрактальные модели телекоммуникационного трафика. Приводится всесторонний анализ эффективности функционирования телекоммуникационных сетей в условиях мультифрактального характера трафика. Анализируются теоретические и практические аспекты мультифрактального анализа производительности глобальных и локальных сетей, спутниковых систем связи, систем подвижной связи, для различных инфокоммуникационных приложений: звуковых и видео сигналов, интернет-приложений и других информационных процессов. Все модели, задачи и решения показаны на множестве реальных примеров.

Рассматривается задача определения вероятностно-временных характеристик алгоритмов широковещательной рассылки маршрутной информации в адаптивных сетях. Сформулированы требования к служебному каналу передачи этой информации. Проведен сравнительный анализ протоколов многостанционного доступа и выявлены области их наиболее эффективного использования

Рассмотрена оценка параметров вращений изображений пространственных групповых точечных объектов при неизвестной нумерации точечных отметок в объекте методом главных компонент. Приведено решение проблемы неоднозначности оценки параметров вращений, возникающей при применении указанного метода

Предлагаются методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Сети связи и системы коммутации», часть 2 для студентов заочного отделения и дистанционной формы обучения по направлению подготовки 11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи. Профиль подготовки - Оптические и проводные сети и системы связи Пособие содержит задание на курсовое проектирование и методические указания по его выполнению.

Методические указания содержат задание и порядок выполнения курсовых работ, разработаны в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 12.03.03 Фотоника и оптоинформатика, и предназначены для студентов 4 курса для проведения практических занятий.

Актуальность и цели. Повышение точности распознавания речи в условиях наличия шумовых помех представляет собой важную задачу, поскольку существуют области применения систем распознавания речи, где, несмотря на растущую актуальность, существует проблема достижения высокой точности распознавания при наличии различных шумовых воздействий. Объектом исследования являются бортовые системы автоматического распознавания речи. Предметом исследования являются повышение вероятности распознавания речи в условиях шумовых помех. Цель исследования – разработка методов и алгоритмов повышения точности распознавания в условиях наличия шумовых помех Материалы и методы. Исследование методов распознавания речи в условиях шумовых помех выполнено с использованием нейронных сетей и скрытых марковских моделей. Результаты. Разработан метод получения вектора акустических признаков на основе применения мел-частотных кепстральных коэффициентов. Основу разработанного метода составила новая формула обучения линейных однослойных нейронных сетей (ЛОНС), полученная с помощью применения двух целевых функций. Первая целевая функция – это вероятностная функция нормального гауссовского многомерного распределения, вторая целевая функция – это функция вычисления кепстральных коэффициентов на основе применения линейных однослойных нейронных сетей для вычисления средней спектральной мощности. Выводы. Предложен метод получения вектора акустических признаков на основе применения мел-частотных кепстральных коэффициентов. Алгоритм обучения ЛОНС, основу которого составляет формула обучения, полученная на основе применения двух целевых функций, позволил повысить вероятность распознавания речи в условиях шумовых помех.

Предлагаются методы восстановления изображений объектов и оценивания аппаратной функции в радиометрической системе миллиметрового диапазона, работающей с большим шагом сканирования по углу места. Эти методы обобщают известные подходы к восстановлению изображений в пространственной и частотной областях в условиях прореженной матрицы наблюдений, а также содержат новые способы оценивания аппаратной функции Приводятся результаты экспериментальных исследований.

Приведены структурные схемы разработанных алгоритмов приема ФМШПС в информационном канале СРС применительно к наиболее часто встречающимся случаям приема на практике. Учтены флуктуации фазы опорного сигнала, обусловленные шумами канала синхронизации. Показано, что результаты статистического эксперимента хорошо согласуются с теоретическими расчетами

Предлагается методический подход к оценке возможности перехвата по побочному электромагнитному излучению буквенно-цифровых символьных данных с монитора персонального компьютера и последующему их автоматизированному распознаванию. Установлено, что несогласованный приемник на основе корреляционной обработки сигналов в состоянии осуществить обнаружение и распознавание различной длины символов

в работе предложена пространственно-временная модель сверхширокополосного сигнала, поступающая на антенную решетку после его отражения от протяженного объекта. Указано, что такой объект может быть рассмотрен как кластер точечных рассеивателей. Рассчитана пространственно-временная корреляционная функция такого сигнала. Указаны особенности модели — возможность вырождения принимаемого сигнала. Исследована вероятность такого вырождения

предложен новый подход для повышения скорости передачи информации при заданной достаточно узкой полосе частот канала, основанный на анализе переходных процессов в режекторном фильтре

В работе представлены методические основы учета фрактальных свойств и метеорологических условий при построении системы поддержки принятия решений на выполнение авиационных задач на основе использования ком-плексных эндоморфизмов. Показаны особенности методологического подхода к построению комплексного управления авиационной системой «летчик – воз-душное судно – окружающая среда»

Рассмотрены свойства СОК-кодов, представляющие наибольший интерес при проектировании физических экспериментальных установок для исследования крайне редких процессов. Отмечается факт недостаточного исследования математических свойств СОК-кодов при условии использования современной двоичной элементной базы. Авторами вводятся понятия контрольной и модулярной избыточности и ставится математическая проблема построения кода. Предлагается практический алгоритм построения СОК-кода и приводится расчет помехоустойчивости на примере передачи 16-битного сообщения. Полученные результаты могут быть интересны при проектировании и исследовании систем передачи данных с использованием помехоустойчивых свойств модулярных кодов

В статье рассматриваются методики оценки защищенности информационнотелекоммуникационной сети различным воздействиям с использованием уязвимостей протоколов информационного обмена и обмена данными. Для этого конкретизируется понятие протокольного воздействия и протокольной защищенности информационно-телекоммуникационной сети. Вводится и показана зависимость оценки протокольной защищенности от информативности признаков протоколов. В качестве основного подхода используется метод анализа иерархий и распределения ресурса защиты. В качестве примера приводятся результаты оценки защищенности протоколов ИТКС в различных условиях. Делается вывод, что внедрение предлагаемого подхода позволит изменить существующие общепринятые взгляды и подходы к защите ИТКС

Предложена модификация распределений Пирсона для аппроксимации законов распределения экспериментальных данных, которая позволяет получить более широкий класс законов распределений, чем существующая система распределений Пирсона.

Разработана модель закона распределения непрерывных случайных величин, принимающих как положительные, так и отрицательные значения, на основе гамма-распределения

В статье рассматривается модель системы передачи информации, использующая несколько электропроводных линий связи и учитывающая явления взаимного влияния между ними. Предлагается решение задачи формирования базисных функций на входе и выходе линий связи смоделированной системы, позволяющее повысить скорость передачи информации и/или её достоверность

В данной статье рассматривается задача сегментации изображений в условиях непараметрической априорной неопределенности относительно распределений яркостных классов. Отсчеты изображения предполагаются независимыми. В таких условиях применимы ранговые алгоритмы сегментации, но недостатком таких алгоритмов, оценивающих порог по одной рабочей выборке с фиксированным положением или подбором положения, является значительная чувствительность к взаимному расположению области класса и выборки. В отличие от существующих ранговых методов предлагаемый алгоритм использует критерий максимального правдоподобия, вычисляемого по нескольким выборкам. Также в статье изложен способ эффективного вычисления решающей статистики для предлагаемого метода и метода, использующего подбор положения выборки. Способ заключается в предварительном сопоставлении номера выборки каждому рангу и использовании номера выборки для вычисления приращения логарифмической функции правдоподобия. Работа алгоритма была проверена на моделях изображений с нормальными распределениями классов. Приведены зависимости вероятности ошибки по критерию Котельникова от дисперсии распределений классов, количества наблюдений классов в рабочих выборках и расположения пространственно сгруппированных наблюдений класса относительно выборок. Характеристики подтверждают возможность решения задач сегментации полутоновых изображений устойчиво к изменению положения сгруппированных наблюдений.

Рассмотрена задача идентификации радиочастотных (РЧ) условий функционирования объектов радиомониторинга для оперативного и объективного выявления таких причинноследственных РЧ-отношений между радиоэлектронными средствами (РЭC) и средой, по которым бы определялся факт возникновения конфликта применения РЭC на основе механизма формирования и идентификации одноместных радиочастотных отношений.

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной форм обучения физического факультета. В разделах учебного пособия на основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные направления функциональной электроники.

Предложена многоступенчатая пирамидальная структура системы анализа/синтеза сигналов с формированием группового сигнала на нескольких поднесущих. Предполагается, что на каждой ступени преобразования объединение и разъединение частотных каналов с четными и нечетными номерами выполняется с помощью цифровых гребенчатых фильтров, отличающихся «прореженностью» импульсной характеристики с коэффициентом децимации, кратным степени двойки. Показано, что переход от одноступенчатой к многоступенчатой пирамидальной структуре системы анализа/синтеза сигналов позволяет уменьшить приведенные вычислительные затраты в десятки раз.

Предлагается модель источника трафика для сенсорных сетей слежения за целью. Доказывается, что для узлов таких сетей удобно использовать ON/OFF модель, приводятся параметры распределения длин ON- и OFF-интервалов, полученные в результате имитационного моделирования.

Предложена методика расчета уровней угроз фрода и DoS в находящейся в эксплуатации системе SIP оператора связи, основанная на методах анализа иерархий (Analytic Hierarchy Process, AHP) и анализа пар (Set Pairs Analysis, SPA). В расчетах по этой методике, как и по предложенным авторами двум другим методикам (см. «ЭС» № 6, 2014, с. 35), учитываются уровни защищенности от угроз безопасности. Эти значения определяются по результатам тестирования с имитацией угроз на действующей сети оператора связи.

Анализируется состояние международной стандартизации программно-конфигурируемых сетей (Software-Defined Network, SDN), архитектура которых, в отличие от традиционной, предполагает отделение плоскости управления от плоскости передачи данных, а также использование специализированного протокола для обмена управляющей информацией между двумя плоскостями, например протокола OpenFlow.

В адаптивных системах передачи данных вне зависимости от применяемой модели канала возникает необходимость расчета вероятности возникновения m ошибок в блоке длиной n элементов (далее P(m,n)). Различные методики вычисления P(m,n) для случая, когда канал описывается простой Марковской цепью или моделью Гилберта, рассмотрены в [3, 4, 7, 8]. В [5] приводится обзор существующих алгоритмов, а также результаты сравнения методик по параметрам погрешности и вычислительных затрат. Как и для любого метода расчета, соотношение сложность вычисления – точность играет основную роль и будет использовано в работе при сравнении полученных выражений с существующими.

В настоящее время концепция Интернета Вещей (ИВ) [1, 2] считается наиболее реальным вариантом развития сетей связи на долгосрочную перспективу. В качестве технологической базы ИВ предполагается использовать всепроникающие сенсорные сети (ВСС или USN от англ. Ubiquitous Sensor Networks) [3, 4], которые станут, по всей видимости, наиболее распространенным вариантом применения данной концепции. Уже само название этих сетей (всепроникающие) подчеркивает возможность организации на их базе сколь угодно большого числа приложений. ВСС образуются как самоорганизующиеся сети [5,6] и для них, как для всех сетей связи, также необходимо исследование характеристик трафика.

В ноябре 2004 года рабочей группой IEEE 802.22 (802.22 WG) была предпринята попытка формирования первого в мире стандарта нового беспроводного воздушного интерфейса, основанного на концепции когнитивного радио (Cognitive Radio) [2]. Стандарт получил название WRAN – Wireless Regional Area Network. Стандарт 802.22 предназначен для работы на частотах, отведенных для ТВ-диапазона. В международном масштабе этот диапазон включает полосу частот от 47 до 910 МГц. Таким образом, устройства WRAN функционируют в свободных частотных каналах, являясь, соответственно, нелицензированными абонентами для данного спектра. Подробное описание стандарта можно найти в работах [3, 4].

Рассматривается комплекс факторов, влияющих на деятельность российских и зарубежных MVNO. Для их анализа предлагается использовать метод корреляционно-регрессионного анализа (КРА). Факторы классифицированы и разбиты на две группы: а) характеризующие уровень развития рынка сотовой подвижной связи (СПС) и, частично, всего инфокоммуникационного рынка; б) отражающие макроэкономические параметры. Отмечена возможность внедрения бизнес-моделей виртуальных операторов СПС практически в каждом регионе России.

Приведены модели и алгоритмы, необходимые для создания транспортной сети VPN в виде наложенной сети связи. Они позволяют определить необходимую минимальную пропускную способность виртуальной транспортной сети (ВТС), которую требуется выделить из ресурса магистральной первичной сети связи общего пользования (ССОП). Основное отличие предложенной математической модели и алгоритма формирования ВТС: совместный учет топологической структуры первичной сети связи, на базе которой реализуется ВТС, и непосредственно топологической структуры ВТС; учет информации о количестве и распределении трафика конечных точек ВТС, возможных алгоритмов маршрутизации потоков и ограничений на сетевые ресурсы.

Приведена методика расчета нормативов для группового ЗИП на ремонтно-эксплуатационное обслуживание оборудования связи. Обоснованные нормативы ЗИП, с одной стороны, обеспечивают требуемую надежность оборудования связи, с другой, — снижают затраты на длительное хранение избыточных запасов сменных частей (СЧ) в процессе эксплуатации. Подтверждена необходимость строгого теоретического обоснования нормативов ЗИП. Как показывает конкретный расчет: при относительно низкой наработке на отказ (немногим более половины года) ежегодное пополнение ЗИП составляет всего 20% от общего количества защищаемого оборудования.

Приводятся алгоритм усовершенствованного механизма MTPSec для повышения информационной безопасности (ИБ) ОКС № 7 и механизм TCAPSec, обеспечивающий ИБ подсистемы возможностей транзакции TCAP между двумя ССОП наземных мобильных объектов PLMN. Отмечается необходимость проведения на действующих ССОП РФ, использующих ОКС № 7, работ по повышению ИБ этих сетей с помощью новых, предложенных зарубежными специалистами, механизмов защиты. Особое внимание этим решениям следует уделить при создании системы обеспечения вызова экстренных оперативных служб по единому номеру 112.

Показано, что функционирование современных инфокоммуникационных сетей специального назначения с высокими качественными показателями может быть обеспечено только при решении комплекса задач управления их безопасностью. Приводятся различные модели, описывающие возможные варианты реализации атакующих действий противника с учетом его первоначального положения, уровня знаний и навыка, конфигурации самой инфокоммуникационной сети, а также реализуемой политики безопасности. На основе этих моделей анализируется уровень защищенности инфокоммуникационной сети, определяются «узкие» места сети, даются рекомендации по устранению обнаруженных «дыр» безопасности, предлагаются модели встроенных в архитектуру системы управления программных комплексов, позволяющих выявлять характер и интенсивность информационных воздействий на критически важные элементы сетей.

Представлен анализ существенных отличий в технологиях формирования потоков MPEG-2TS и T2-MI, в методах настройки одночастотных сетей первого и второго поколений, обеспечивающих синхронную работу передатчиков в соответствии с международными стандартами цифрового телерадиовещания

Приведена методика и порядок выполнения лабораторной работы по исследованию процедуры цифрового формирования полосового сигнала в полосе СКТЧ. Приведен список контрольных вопросов по данной тематике, а также домашнее задание Для студентов 4 курса дневного отделения (специальность 210400, 210404, 210406).

Конспект содержит лекционный материал по дисциплине «Методы моделирования и оптимизации», читаемой для студентов очной полной формы обучения по направлению подготовки магистра «210700 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи», в котором рассматриваются целый ряд технологий построения мультисервисных телекоммуникацинных сетей, приводятся основные понятия и определения теории моделирования. Содержание курса обеспечивает слушателей необходимым объемом знаний для освоения основ построения и анализа современных мультисервисных телекоммуникационных сетей.

Методическая разработка предназначена для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Устройства цифровой обработки сигналов».

Методическая разработка предназначена для студентов специальности 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Квалификация выпускника - магистр.

Методическая разработка предназначена для студентов специальности 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Квалификация выпускника - магистр.

В методических разработках рассмотрены основные задачи, понятия и методы теории электрической связи.

В учебно-методической разработке приводится систематизированный материал по методу и средствам измерения вносимого затухания ОВ на макроизгибах. Рассмотрены физические механизмы возникновения потерь на макроизгибах и методика теоретического расчета.

В учебно-методической разработке приводится систематизированный материал по методу, средствам и технологии измерения затухания отражений оптического тракта ВОЛП. Рассмотрена методика и алгоритм измерения затухания отражений оптического тракта с использованием оптического тестера и оптического рефлектометра.