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

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.

Определены статистические характеристики (N-мерная плотность вероятности и коэффициент корреляции) замирающего радиосигнала. Предложены и проанализированы достаточно простые алгоритмы оценки параметров, характеризующих среднюю мощность и глубину замираний

В статье приведены краткий анализ существующих ультразвуковых расходомеров, их достоинства и недостатки. В работе предлагается акустические шумы потока использовать в качестве полезного источника звуковых колебаний. Из акустических шумов потока с помощью резонатора Гельмгольца создается акустическая метка и по скорости ее прохождения между приемниками-гидрофонами определяется скорость потока, т. е. расход.

Рассмотрены способы организации, классификация и технологии создания виртуальной частной сети (VPN). Показано, что современные технологии VPN позволяют организовать наложенные сети с необходимым набором заданных свойств: с независимой системой адресации, с заданной пропускной способностью, надежностью и информационной безопасностью.

В статье предложены варианты структурной оптимизации цифровых систем передачи для одночетверочных медно-кабельных линий связи. Разработаны методики расчета предельной длины участка регенерации.

Предлагается новый вид дуплексной связи, основанный на разделении передаваемого и принимаемого на каждой радиостанции сети связи сигналов по направлению их распространения (на соседнюю станцию/от соседней станции). При реализации метода в антенно-фидерном тракте каждой станции примененяются циркуляторы и компенсаторы помех (КП). С помощью КП помеха, проникающая в тракт приема от своего передатчика из-за несовершенства циркуляторов, подавляется. Дана оценка необходимого числа КП, обеспечивающих необходимое для качественного приема сигналов подавление в тракте приема помех, создаваемых своим передатчиком. Предлагаемый метод позволяет в два раза повысить эффективность использования радиочастотного спектра по сравнению с традиционными системами с частотным и временным дуплексом.

Рассмотрена оптимальная некогерентная пространственно-временная обработка сигналов, излучаемых движущимся источником, принимаемых на фоне шумов аппаратуры в многопозиционных измерительных системах, работающих в пассивном режиме в низкочастотном диапазоне. Получены новые аналитические соотношения для дисперсий совместных оценок дальности и радиальной скорости, угловых координат и скоростей источника излучения. Показано, что полученные результаты совпадают с известными при смещении рабочей частоты сигналов в область высоких частот

В работе предложен ряд систем передачи данных с гибридной решающей обратной связью, приведено описание и результаты имитационного моделирования предложенных систем. Рассмотрены системы с блочным, сверточным и комбинированным корректирующим кодированием.

Автор в статье знакомит с моделями цифрового телетрафика на основе самоподобных случайных процессов. Данные процессы обладают рядом характерных признаков наличием корреляции между случайными событиями, выразившейся, в частности, в группировании событий в пачки, "длинными хвостами" функций распределения интервалов между событиями.

Рассмотрены широко применяемые технические решения, обеспечивающие повышение помехозащищенности радиотехнических устройств и систем. Изложены основные принципы, лежащие в основе применения таких мер повышения помехозащищенности, как защита от перегрузок, различные виды селекции, многочастотная работа, псевдослучайное переключение рабочих частот и др. Большое внимание уделено описанию алгоритмов, лежащих в основе адаптивных линейных систем; рассмотрены основные качественные характеристики алгоритмов адаптации, дан сравнительный анализ их вычисли- тельной сложности; приведено большое количество примеров использования адаптивных устройств различного типа.

Рассматриваются способы анализа и построения модели джиттера с использованием метода сингулярно-спектрального анализа ("Гусеница").

В первой части учебного пособия рассматриваются физические основы волоконной оптики. Объясняется физический принцип распространения оптического излучения в волоконных световодах. Описываются конструкция и структурные параметры наиболее типичных кварцевых волокон. Излагаются основы волновой теории распространения излучения в волоконных световодах. В рамках этой теории устанавливаются зависимости волноводных свойств от структурных параметров волокна и частоты (длины волны) излучения. Дается феноменологическое и математическое описание основных физических явлений, приводящих к искажению оптических сигналов при распространении в оптическом волокне, а именно дисперсии света и оптических потерь. Указываются способы их учета и минимизации. В пособии выводятся формулы, позволяющие самостоятельно рассчитывать различные характеристики оптических волокон. Для сравнения приводятся параметры наиболее распространенных коммерческих телекоммуникационных волокон.

Приведено статистическое описание процедуры дискретизации – восстановления реализаций случайного поля со скачками и с четырьмя возможными состояниями. Реализация такого поля образуется двумя реализациями бинарных марковских случайных процессов, определенных по двум координатным осям. Исследование процедуры дискретизации – восстановления этого поля состоит из двух частей. Первая часть посвящена выбору интервалов дискретизации на основе заданной вероятности пропуска состояния. Вторая часть связана с оценкой точек смены состояний в восстанавливаемой реализации, а также с расчетом дисперсий оценок. Последние характеризуют качество восстановления. Дается пример, иллюстрирующий предлагаемый метод анализа

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

Цель статьи - изыскание метода решения проблемы деления полосы частот речевого сигнала.

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.

C 6 по 17 июля 2013 г. в Казани прошла XXVII Всемирная летняя универсиада, на которой был разыгран 351 комплект медалей по 27 видам спорта среди почти 12 тыс. представителей из 160 стран, что стало рекордом за всю историю проведения студенческих игр. Во время универсиады работали 64 спортивных объекта, из которых 33 использовались непосредственно для проведения соревнований. Правопорядок обеспечивали 24 тыс. сотрудников силовых ведомств. На универсиаду приехали более 120 тыс. гостей. Прямой эфир был организован с помощью трех российских и тринадцати международных телекомпаний. Ежедневно работали 15 передвижных телевизионных станций, более 200 телекамер, более 30 телекомментаторов [1]. Столь масштабные мероприятия неизбежно сопровождаются резким увеличением концентрации радиопередатчиков на ограниченной территории. Дополнительно используются радиоэлектронные средства (РЭС) самых разнообразных типов, применяемые для радио и телевизионных трансляций, оперативной связи организаторов

Рассмотрены методы выделения объектов изображений посредством инвариантных функций моментов, организации иерархических агломеративных алгоритмов, промежуточных и главных моментов инерции. Проведен синтез методов цепного кодирования контуров изображений и моментных инвариантных функций

Анализируются методы оценки качества передачи речевой информации по каналам связи различной структуры.

Рассмотрены основные цели, ожидаемые результаты и проблемы развития широкополосного доступа (ШПД) в России в рамках принятых программ и решений, дана оценка вкладу ШПД в экономику страны. Исходя из международного опыта, предложены рекомендации для успешного внедрения ШПД на территории РФ.

Приведены тенденции развития широкополосной связи и ее роль в решении таких социально-экономических проблем, как удовлетворение потребностей в пище и жилье, снижение уровня смертности, всеобщего цифрового образования, устойчивого состояния окружающей среды и др. Отражены задачи политического руководства стран в области эффективного регулирования и управления, инновационного и инвестиционного обеспечения условий развития широкополосной связи.

Сервис тестирования представляет собой набор разнотипных приложений, работающих на образовательном ресурсе и реализующих процесс учебного тестирования. При разработке сервиса тестирования необходимо изучать различные параметры проектируемого сервиса. Важной частью анализа параметров является анализ поступающего на сервис потока заявок. Заявками для сервиса служат поступающие за тестовыми заданиями запросы. В данной работе с помощью методов математической статистики исследуется входящий поток заявок на сервис тестирования.

Рассматривается современная схема кодирования — турбокод. Описаны особенности турбокода. Приведены типы кодеров и оптимальные алгоритмы декодирования. Определены сложности при проектировании турбокода. Приведены результаты моделирования работы турбокода в гауссовском канале

Предлагается модель взаимодействия узлов беспроводной сенсорной сети со средствами связи беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Предлагаемая модель описывает данное взаимодействие как систему массового обслуживания (СМО) для случаев известных и неизвестных координат узлов USN. Цель аналитического моделирования — выбор скорости движения БПЛА для обеспечения необходимой вероятности считывания данных с узлов сети.

Рассматривается прием фазоманипулированного широкополосного сигнала (ФМШПС) корреляционным приемником в системах радиосвязи (СРС) в условиях взаимных помех, обусловленных многостанционным доступом, в общем случае, когда начальные фазы полезного и помеховых сигналов случайны, а амплитуды содержат регулярные и флуктуирующие составляющие. Синтезированы алгоритмы формирования выходных эффектов приемника, с использованием которых проведено статистическое моделирование приема ФМШПС в условиях взаимных помех и шумов аппаратуры. Получены оценки вероятности правильного обнаружения для различных априорных данных о параметрах принимаемых сигналов.

Предметом исследования статьи являются алгоритмы весовой обработки импульсных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) в радиотехнической системе измерения параметров относительного движения, используемой для стыковки космических аппаратов Цель работы — увеличение эффективности работы системы за счет подавления мешающих сигналов, отраженных от элементов крупногабаритной конструкции, например международной космической станции, которые приходят в одном временном интервале вместе с полезным сигналом, несущим информацию о параметрах относительного движения, что может недопустимо снизить точность измерения этих параметров. Задача обработки принимаемого сигнала сводится к нахождению оптимальной весовой функции, найденной по критерию минимума потерь в отклике по полезному сигналу и максимуму подавления всех мешающих сигналов. Для разработанного оптимального алгоритма проведен анализ зависимости величины «потерь» из-за рассогласования весовой функции, связанной с цифровой обработкой сигнала, от длительности импульса, частоты девиации, частоты квантования и коэффициента K (отношение частоты девиации к частоте квантования). Результаты представлены в сравнении с согласованной обработкой.

В работе предложен метод определения анизотропии изображений на основе анализа двумерных спектров сигналов и спектральных плотностей мощности. Предложены интегральные характеристики анизотропии. Приведены результаты эксперимента на текстурах с различным направлением анизотропии, которые подтвердили применимость предложенного метода

Рассматривается проблема блокировки головы очереди, ухудшающая информационное взаимодействие абонентов в реальном времени. Проанализированы существующие варианты и методы уменьшения времени сборки сетевых пакетов на транспортном и прикладном уровнях. Получены ограничения на применение транспортного кодирования в протоколах, использующих алгоритмы управления перегрузкой. Приведены рекомендации по применению методов кодирования в зависимости от размера окна

рассмотрена задача оценки фазы узкополосного радиосигнала, искаженного замираниями и наблюдаемого на фоне белого шума. Амплитуда и фаза замирающей компоненты сигнала имеют соответственно релеевское и равномерное распределения вероятностей, что соответствует случаю райсовских замираний. При этом замирания считаются быстрыми, т.е. время корреляции замираний значительно меньше длительности сигнала. Найдены аналитические выражения для плотности вероятности оценки, а также для смещения (систематической ошибки) и рассеяния (среднего квадрата ошибки) оценки при наличии замираний

Given the current earmarking ergotehnicheskih radio electronic facilities (REF), and an environment of operations of various interactions presented in several different ways. On the basis of the statement of the problem on the formation of management operations ergotehnicheskim REF produced a conceptual model of confl ict-resistant control operations operators ergotehnicheskimi REF. A systemic model of management operations REF.

Предложен способ автоматической настройки радиостанций в беспроводной сети специального назначения по защищенному радиоканалу. Настройка осуществляется с помощью рассылки маячков по специальным каналам, выбираемым на подходящих по отношению сигнал/шум частотах, при этом каналы защищены с помощью асимметричного шифрования. Маячки обнаруживаются радиостанциями при сканировании эфира. Приведены результаты моделирования применения такого способа и показана его эффективность

Исследован максимально правдоподобный алгоритм обнаружения радиосигнала произвольной формы с неизвестными длительностью, амплитудой и начальной фазой. Выполнен синтез максимально правдоподобного обнаружителя. В результате анализа найдены асимптотические характеристики обнаружения, точность которых увеличивается с ростом отношения сигнал/шум. Приведены результаты статистического моделирования на ЭВМ алгоритма обнаружения радиоимпульса с огибающей колокольной формы, позволяющие определить границы применимости асимптотических выражений для вероятностей ошибок

Предложена и исследована модель случайно модулированного сигнала, в которой учтены случайные искажения, присущие любым реальным сигналам. Выполнен синтез непараметрического обнаружителя такого сигнала и исследована его эффективность. Анализ полученных характеристик и сравнение их с характеристиками известных алгоритмов свидетельствует о целесообразности использования предложенного алгоритма

Данная статья написана по результатам тестирования оборудования действующей сети одного из российских операторов сети связи общего пользования.

Предложен алгоритм обнаружения квазипериодических текстур, основанный на особенностях двумерных спектров, полученных с помощью дискретного преобразования Фурье. Спектры мощности фрагментов анализируются независимо друг от друга, что обеспечивает вычислительную эффективность алгоритма обнаружения. Приведены примеры, демонстрирующие применение алгоритма обнаружения в задаче сегментации изображений на два класса текстур: периодические и непериодические. Показано, что алгоритм устойчиво работает при значительных деформациях решётки периодических текстур.

Показана актуальность использования механизма обнаружения вторжения IDS в кластерной беспроводной сенсорной сети (БСС) для противодействия атакам, проводимым путем вброса злоумышленником нелегитимного сенсорного узла. Выполнение этим узлом функций головного узла кластера приводит к большому риску информационной безопасности всей кластерной области БСС. Дается описание предлагаемой системы обнаружения вторжений IDS на основе аномалий. При этом рассматриваются физический и канальный уровни сенсорного узла кластерной области.

Рассмотрен метод передачи дискретных сообщений по частотно-ограниченному каналу связи на основе модема с многочастотной модуляцией. Разработана структурная схема модема. Для каждого канала модулятора оптимизация модема осуществляется благодаря синтезу двух ортогональных финитных сигналов, не вызывающих межсимвольных искажений и обеспечивающих максимальное отношение сигнал/шум на входах согласованных фильтров демодулятора. Поскольку реальная длительность оптимальных финитных сигналов меньше символьного интервала, реализуется возможность повышения спектральной эффективности модема, дается теоретический анализ его спектрально-энергетической эффективности. Показано, что предложенный модем сравним по эффективности с лучшими стандартными модемами

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.

Предложен алгоритм оценивания координат узлов деформированных решёток квазипериодических текстур без предварительного выбора типовых текстурных элементов. Приведены примеры, демонстрирующие высокую вычислительную эффективность алгоритма по реальным полутоновым изображениям, содержащим квазипериодические текстуры.

В методических указаниях последовательно изложена современная теория локального спектрального анализа сигналов, начиная с эмпирических схем скользящего преобразования Фурье и заканчивая разложениями по вейвлетным базисам.

на основе метода максимального правдоподобия выполнен синтез алгоритмов оценки времени прихода быстро флуктуирующего радиоимпульса, представляющего собой отрезок реализации узкополосного гауссовского случайного процесса. При этом амплитуда и фаза радиоимпульса имеют соответственно релеевское и равномерное распределения вероятностей. Получены аналитические выражения для характеристик эффективности предложенных алгоритмов оценки в условиях высокой апостериорной точности и при отсутствии аномальных ошибок. Проведено сравнение эффективности рассмотренных алгоритмов

Рассмотрены алгоритмы оценки спектральной мощности (интенсивности) гауссовской стохастической несущей случайного импульса с неизвестным временем прихода, наблюдаемого на фоне белого шума. Найдены аналитические выражения для характеристик оценок спектральной мощности импульса с непрерывно дифференцируемой модулирующей функцией. Выполнена оптимизация алгоритма максимального правдоподобия методом нормировки оценки, позволяющая компенсировать смещение и уменьшить рассеяние оценки

На основе алгебраического представления функции взаимной корреляции кодов максимальной длины и других алгебраических кодов предложены модель и методика поиска наилучших ансамблей сигналов как при воздействии шумовых помех, так и в условиях активного радиоэлектронного противодействия. Результаты полезны прежде всего для построения изоморфных множеств квазиортогональных ансамблей сложных кодированных сигналов требуемого качества при проектировании асинхронно-адресных и командно-измерительных аэрокосмических систем

Исследованы алгоритмы обнаружения сигнала произвольной формы с неизвестными амплитудой и длительностью, наблюдаемого на фоне аддитивного гауссовского белого шума. Выполнен синтез квазиправдоподобного алгоритма обнаружения, использующего вместо неизвестных амплитуды и длительности сигнала их ожидаемые значения. Исследована возможность адаптации обнаружителя по неизвестным параметрам. Синтезированы кзиправдоподобные алгоритмы обнаружения с адаптацией по амплитуде и по длительности. Получены статистические характеристики эффективности функционирования синтезированных алгоритмов обнаружения: вероятности ложной тревоги и пропуска сигнала. Выполнен сравнительный анализ алгоритмов обнаружения

Рассмотрена система приема-передачи информации, основанная на манипуляции статистическими характеристиками (коэффициентами эксцесса и асимметрии) стохастического несущего колебания. Задача извлечения полезной информации из принятого колебания сформулирована в терминах задачи обнаружения изменения свойств случайных процессов (задача «разладки»). Для извлечения полезной информации использован дискриминантный метод анализа. Рассмотрены некоторые варианты построения дискриминантных функций. Путем математического моделирования на ЭВМ рассматриваемого алгоритма найдены характеристики дискриминантной процедуры анализа. Выполнено сравнение полученных характеристик с характеристиками оптимальных алгоритмов

Введение: flash-память представляет собой один из наиболее быстро растущих сегментов глобальной полупроводниковой индустрии. Благодаря неуклонно возрастающей плотности записи, высокой скорости записи/считывания, низкому энергопотреблению и продолжительному сроку службы, flash-память используется для хранения данных в весьма обширной сфере приложений. Повышение плотности записи, достигаемое за счет уменьшающегося физического размера ячейки наряду с возрастающим количеством используемых состояний, приводит к снижению надежности хранения данных, что требует использования помехоустойчивого кодирования. Цель: исследование теоретически достижимых значений основных параметров помехоустойчивого кодирования для модели многоуровневой NAND flashпамяти в зависимости от условий записи и хранения данных. Результаты: получены теоретически допустимые пределы скорости кодирования, для которых возможно построение надежных систем хранения данных для одной из возможных моделей flash-памяти, которая описывает страницу чипа памяти как систему с независимыми многоуровневыми ячейками. Для этой модели находятся границы случайного кодирования в форме, допускающей получение численных результатов. С использованием полученных границ устанавливаются обменные соотношения между предельно возможной скоростью кодирования и такими ключевыми параметрами, как число циклов перезаписи и время хранения данных. Рассмотрена возможность гауссовой аппроксимации канала записи/считывания. Эта аппроксим*ация оказывается в ряде случаев достаточно точной, что позволило получить точные оценки вычислительной скорости R0 в явном виде как функций от параметров гауссовых аппроксимаций. Показано, что во многих случаях величины пропускной способности и вычислительной скорости оказываются близкими — разница между ними составляет величину от долей процента до нескольких процентов. Практическая значимость: благодаря полученным результатам можно достаточно точно оценить степень снижения предельно достижимой плотности записи в многоуровневой NAND flash-памяти, связанную с ростом числа циклов перезаписи и увеличением длительности хранения данных. Это дает возможность, в частности, указать такие граничные значения числа циклов перезаписи и длительности хранения данных, при которых обеспечивается требуемая предельно достижимая плотность записи.

Приведено формализованное описание технологии транспорта виртуальных частных сетей (VPN). Показано, что при построении VPN целесообразно использовать в качестве критерия оптимальности значение суммарной минимальной пропускной способности, которую требуется выделить из ресурса магистральной первичной сети связи общего пользования.

Рассмотрен фильтр Калмана и записаны математические модели навигационных наблюдений для организации функционирования высокоточного абсолютного режима местоопределения. Анализируются особенности решения навигационной задачи в случае расположения навигационной аппаратуры потребителя на низкоорбитальном космическом аппарате (КА). Записаны уравнения фильтра Калмана, показано формирование вектора оцениваемых параметров, вектора наблюдения и матрицы наблюдений, матрицы шумов наблюдений и формирующей матрицы с учетом специфики решения задачи высокоточного местоопределения для низкоорбитального КА.

Выполнены синтез и анализ квазиправдоподобных алгоритмов обнаружения разрывного сигнала произвольной формы с неизвестными амплитудой и моментами появления и исчезновения. Предполагалось, что сигнал наблюдается на фоне аддитивного гауссовского белого шума. Выполнен синтез квазиправдоподобного алгоритма обнаружения, использующего вместо неизвестных амплитуды и моментов появления и исчезновения сигнала их ожидаемые значения. Исследована возможность адаптации обнаружителя по неизвестным параметрам. Синтезированы квазиправдоподобные алгоритмы обнаружения с адаптацией по амплитуде и по моментам появления и исчезновения. Получены статистические характеристики эффективности функционирования синтезированных алгоритмов обнаружения: вероятности ложной тревоги и пропуска сигнала

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