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

Рассмотрены особенности автоматизированного контроля и измерения параметров сигналов телевидения и радиовещания на базе необслуживаемого многоканального комплекса, функционирующего в составе автоматизированной системы радиомониторинга, обеспечивающего измерение, контроль и запись сигналов телевидения и радиовещания

В 2016 г. Минкомсвязи России были приняты нормативные правовые акты, позволяющие строить сети подвижной радиотелефонной связи на базе технологии LTE с предоставлением голосовых услуг и использованием нумерации телефонной сети общего пользования. Анализируются особенности построения сетей LTE на основе технологии IMS. Показано, что новые схемы построения позволяют достичь существенной экономии при строительстве опорной сети

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

Обобщена модель развития структуры «классического» оператора, сущность которой заключается в максимизации экономического эффекта от реализации абонентам услуг связи. Исследование рынка информационных услуг выявило тенденцию к снижению стоимости радиционных услуг связи с дальнейшей перспективой достижения стоимости нулевого значения. Показано, что на рынке начинают преобладать модели, в которых компенсация затрат на их оказание производится за счет использования информации об абонентах при соблюдения норм законодательства. Выявлено, что эффективность бизнес-моделей, основанных на использовании информации об абонентах, увеличивается с повышением достоверности данных о пользователях информационных ресурсов. Показано, что оператор связи обладает наибольшим потенциалом в области сбора достоверной информацией о пользователях. Определен перечень сведений, которые необходимо собирать для дальнейшего развития подобных бизнес-моделей, выявлены их лучшие источники (устройства пользователей, системы мониторинга оборудования оператора, источники различных региональных социальноэкономических сведений). Для сбора и обобщения сведений о состоянии абонентского оборудования и других параметров региона, где развернута сеть оператора, предложено использовать измерительный комплекс Netmetrics с учетом дополнительных рекомендаций по расширению его функциональных возможностей. Разработана схема управления оператором, основанная на использовании сведений об абонентах и регионе, в котором развернута сеть. В качестве главной цели функционирования оператора предложено определить параметр «Выживание на рынке» с учетом компенсации внешних воздействий. Использование полученных результатов позволит повысить эффективность управления оператором мобильной связи с учетом изменения тенденций развития рынка инфокоммуникаций

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.

Рассматривается применение метода конечных элементов к определению напряженно-деформированного состояния тела при нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями. Предлагается модификация метода начальных напряжений, которая в отличии от итерационного метода, рассмотренного в [1], позволяет найти решение за один шаг. Метод иллюстрирован на примере расчета цилиндрической заготовки при ее изгибе с растяжением по жесткому пуансону

Для аппликативной модели взаимодействия изображения движущегося объекта и фона выполнены синтез и анализ максимально правдоподобных алгоритмов обнаружения объекта в условиях априорной неопределенности относительно параметров движения. Рассмотрены случаи априорного незнания величины скорости, направления движения и вектора скорости. Исследовано влияние априорного незнания параметров движения и характера распределения интенсивности изображения движущегося объекта на эффективность обнаружения

В работе рассмотрены алгоритмы оценки вектора сдвига фрагментов динамических изображений в спектральной области. Алгоритмы оценки основаны на неинвариантности обобщённых спектров изображений к сдвигу сигнала. В качестве базисных функций выбраны полиномы Чебышева и функции Эрмита. Исследована структура экстремального функционала при анализе различного числа спектральных мод. Предложена процедура нахождения экстремума в виде «спектрального дискриминатора».

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

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

Предложена концепция, на основе которой разработан метод количественной оценки степени влияния информационной безопасности на национальную безопасность. Показаны способы реализации основных концептуальных идей математическими моделями

Рассматривается задача инфраструктурной поддержки сети VANET с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА) представленного как один из узлов сети Предлагается метод корректировки оптимального расстояния между узлом сети на базе БПЛА и другими узлами на открытой местности для обеспечения и расширения зоны взаимодействия узлов наземного сегмента сети VANET

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

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.

Рассмотрена возможность минимизации рассеяния оценки временного запаздывания радиоимпульса по положению абсолютного максимума огибающей сигнала на выходе резонансного одноконтурного усилителя

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.

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 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

В работе выполнен анализ пропускной способности асинхронной системы связи, основанной на передаче и распознавании ортогональных сигналов. Рассмотрены асимптотические характеристики системы связи при M-ичной модуляции и неизвестных временных запаздываниях информационных символов

Рассмотрен алгоритм оценки дисперсии случайной компоненты и амплитуды регулярной компоненты узкополосного радиосигнала с неизвестной начальной фазой. Предполагается, что амплитуда и фаза случайной компоненты сигнала имеют соответственно релеевское и равномерное распределения вероятностей, а время корреляции этой компоненты много меньше длительности сигнала. Найдены аналитические выражения для смещений и рассеяний этих оценок, выполнен анализ точности оценок

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

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

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

В работе предложена пространственно-временная модель сверхширокополосного канала связи. Приведены результаты исследований пространственно-временной автокорреляционной функции кодированного сверхширокополосного сигнала, вычислена потенциальная разрешающая способность сигнала по углу и временной задержке с учетом корреляции параметров. Определена структура сигнала на выходе многолучевого канала связи и найдена матрица Фишера

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

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

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 на примере тренажной подготовки специалистов радиоэлектронных средств управления воздушным движением рассмотрены вопросы системного анализа построения модели организации тренажной подготовки операторов сложных эргатехнических систем

В статье рассмотрены результаты эксперимента по исследованию шума бистатической радиотехнической системы. Проведен статистический и спектральный анализ полученных данных. Выполнено имитационное моделирование случайного процесса с характеристиками, близкими к полученным экспериментальным данным

Выполнены синтез и анализ квазиправдоподобного алгоритма оценки регулярного параметра сигнала произвольной формы с неизвестными моментами появления и исчезновения, наблюдаемого на фоне аддитивного гауссовского белого шума. Исследовано влияние априорного незнания моментов появления и исчезновения на точность квазиправдоподобной оценки регулярного параметра. В качестве примера рассмотрены квазиправдоподобные оценки амплитуды и начальной фазы прямоугольного радиосигнала. Найден проигрыш в точности оценки вследствие незнания моментов появления и исчезновения

Выполнены синтез и анализ квазиправдоподобного алгоритма обнаружения сигнала с неизвестными формой и моментами появления и исчезновения, наблюдаемого на фоне аддитивного гауссовского белого шума. Найдены асимптотически точные (с ростом отношения сигнал/шум) статистические характеристики синтезированного алгоритма. Выполнено статистическое моделирование алгоритма обнаружения. Найдены границы применимости полученных асимптотических выражений

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

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

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

В работе для задач статистической радиотехники, получены аппроксимации финитных распределений в виде рядов по полиномам Якоби с весовой функцией, представляющей обобщенное бета-распределение. Найдены уравнения для расчета параметров полиномов Якоби и предложена методика их решения. Приведен пример аппроксимации финитного распределения. Произведено сравнение точности аппроксимации плотности вероятности первыми членами ортогонального ряда Якоби по евклидовой метрике и критерию омега-квадрат. Показано, что учет полиномов Якоби третьего и четвертого порядка достаточен для достаточно хорошей аппроксимации финитных распределений

выполнены синтез и анализ квазиправдоподобных алгоритмов оценки времени прихода и длительности сигнала неизвестной формы, наблюдаемого на фоне аддитивного гауссовского белого шума. Исследованы квазиправдоподобные оценки времени прихода и длительности при использовании в приёмном устройстве прямоугольного и ступенчатого опорного сигналов. Выполнено сравнение точности оценок времени прихода и длительности при различных опорных сигналах. На примере оценок параметров прямоугольного импульса со скошенной вершиной даны рекомендации по выбору высоты ступенек опорного сигнала, обеспечивающих наибольшую точность квазиправдоподобных оценок

проведен сравнительный анализ алгоритмов обнаружения прямоугольного импульса на фоне аддитивного гауссовского белого шума при реализации санкционированного и несанкционированного доступа к передаваемой информации. Предполагалось, что передаваемая информация заключается в факте наличия или отсутствия сигнала. Несанкционированный доступ стороннего наблюдателя осуществляется при полном или частичном незнании параметров сигнала. Степень скрытности передаваемой информации характеризуется параметром скрытности, определяющим увеличение порогового отношения сигнал/шум при несанкционированном доступе по сравнению с санкционированным

в статье предложен алгоритм оценки временного положения сверхкороткого сигнала, принимаемого на фоне аддитивного белого гауссовского шума. С целью уменьшения количества операций, выполняемых в устройстве оценивания, классический алгоритм оценки был модифицирован в соответствии с теорией Compressive Sensing. На основе проведенного статистического моделирования получены ряд зависимостей характеристик оценки, таких как смещение и рассеяние, от ряда параметров. Проведено сравнение точности оценки для предлагаемого алгоритма и классического алгоритма максимального правдоподобия, позволяющее определить условия его практической применимости

в работе рассмотрена задача оценки информационных символов сигнала OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) при наличии шума и полосовой помехи. Проанализирован одноканальный алгоритм подавления помехи, основанный на применении оконной функции. Проведена оптимизация оконной функции по критерию минимума среднего значения рассеяния оценок информационных символов. Получены потенциальные характеристики алгоритма с учетом межсимвольной и межканальной интерференции. Проанализировано влияние длительности оконной функции на точность оценок. Проведено сравнение характеристик одноканального и многоканального алгоритмов подавления помехи

предлагаемый в настоящей статье алгоритм относится к разделу методов оценки канала распространения в системах связи, использующих orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) – ортогональное многочастотное мультиплексирование, а также single carrier frequency division multiplexing (SC-FDMA) – многочастотное мультиплексирование с единой несущей. Алгоритм может быть использован в аппаратуре базовой и абонентской станций в таких системах связи, как WiFi, LTE, LTE-A. В работе показано, что предложенный подход обеспечивает высокое качество оценки канала, близкое к потенциально достижимому при невысокой сложности алгоритма

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»

На основе принципов организации тренажной подготовки операторов информационных радиоэлектронных систем (ИРС) с применением средств их автоматизированного освоения исследован механизм формирования перцептивных образов у специалистов. Показано, что в ходе тренажей элементы сенсорной, моторной и интеллектуальной системы каждого человека подстраиваются друг под друга в соответствии с конкретным видом деятельности. Такая подстройка может осуществляться также по типовым ситуациям, которые отличаются приоритетами в использовании элементов систем оператора. Процесс формирования навыков операторов по применению ИРС представлен в виде аналитической модели. Исследованы причинные факторы возникновения конфликта навыков. Рассмотрены конфликтные ситуации формирования и реализации навыков. Показано, что современная система тренажной подготовки (ТП) операторов ИРС подвержена конфликтам, которые являются объективной действительностью как в организационно-технических, так и в психолого-физиологических аспектах. Причем организационно-техническая и психолого-физиологическая стороны конфликтов ТП взаимосвязаны между собой.

В работе рассматриваются современные подходы к организации высокопроизводительных вычислительных систем с применением программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Показываются преимущества подобного рода систем и приводится пример их реализации на базе модульной платформы PXIe

в работе описаны пиксельные и спектральные алгоритмы обнаружения структурных различий изображений. Приведены экспериментальные характеристики алгоритмов и выполнено их сравнение. Получены аналитические аппроксимации распределений пиксельных и спектральных статистик, описывающих структурные различия при наличии квазигауссовской и импульсной помех. Сравнение эмпирических гистограмм и их теоретических аппроксимаций позволило выбрать гамма и бета распределения для задания вероятностных законов спектральных и пиксельных статистик. При наличии импульсной помехи распределения имеют δ-образную компоненту

рассмотрен асимптотически оптимальный алгоритм оценки времени прихода быстро флуктуирующего импульсного радиосигнала, принимаемого на фоне аддитивного широкополосного шума. Сигнал представляет собой отрезок узкополосного стационарного гауссовского случайного процесса, причем время корреляции этого процесса много меньше длительности сигнала. Получены аналитические выражения для плотности вероятности асимптотически оптимальной оценки, а также для смещения и рассеяния оценки с учетом возможных аномальных ошибок. Исследовано влияние аномальных ошибок на точность асимптотически оптимальной оценки. Проведено сравнение точности асимптотически оптимальной оценки и оценки максимального правдоподобия

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

В статье рассмотрен вопрос научно-методического обеспечения диагностики системных конфликтов применения информационных систем, на примере эргатических радиоэлектронных комплексов

В работе приведен сравнительный анализ финансовой и эксплуатационной эффективности построения SCADA-систем с помощью современных SCADA-пакетов программ. Показываются преимущества использования среды разработки LabVIEW и специального расширения к ней LabVIEW Datalogging and Supervisory Control

Рассмотрены известные подходы к синтезу широкополосных радиосигналов, используемых для передачи информации о диагностируемых объектах. Проанализированы их достоинства и недостатки. Обоснован метод формирования широкополосных радиосигналов на основе вейвлет-функций. Исследованы свойства нового класса сигналов и представлены результаты компьютерного моделирования, подтверждающие их высокую помехоустойчивость по отношению к широкополосным сигналам, используемым в системах передачи информации. Сформулированы рекомендации по практическому применению широкополосных сигналов на основе вейвлет-функций в инфокоммуникационных системах диагностируемых объектов