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

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Рассмотрена проблематика метода прямого линейного предсказания речевого сигнала в контексте понижения скорости передачи с сохранением приемлемого качества на основе учета взаимозависимостей элементов декомпозиции речевого сигнала

В статье рассмотрен подход к декодированию двоичной хаотической последовательности, закодированной с использованием дискретных хаотических отображений, с точки зрения критерия максимального правдоподобия

В статье рассмотрены аспекты формирования структур данных, описывающих технологическое обеспечение каналами связи объектов энергетики Западной Сибири

Целью диссертации является повышение эффективности сжатия цифровой аудиоинформации. Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций.

Существует несколько методов реализации низкоскоростных вокодеров, в т. ч. MELP (Mixed Excitation Linear Prediction). В статье рассматриваются наиболее эффективные сегодня методы практической реализации низкоскоростных (1, 2-2, 4 кбит/с) MELP-вокодеров, предназначенных для работы в канале с высоким процентом канальных ошибок, и основные направления совершенствования данных методов.

В статье рассматриваются методы обработки речевых данных, позволяющие повысить разборчивость записанных речевых сигналов при их воспроизведении за счет очистки от шума. В качестве нового подхода к очистке речи от шума рассмотрен метод субполосного преобразования, в котором применяется математический аппарат субполосных матриц и собственных чисел, позволяющий оказывать избирательное воздействие на частотные компоненты речевого сигнала в заданных частотных интервалах. Проведен анализ эффективности очистки русской речи от шумов рассмотренных методов

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

В настоящем пособии изложены теоретические основы построения устройств приема и обработки сигналов и сведения об отдельных функциональных узлах и системах автоматического регулирования. Рассмотрены методы ослабления воздействия шумов и помех в радиоприемных устройствах, особенности приема различного вида сигналов. Изложены структуры и технические характеристики устройств приема и обработки сигналов различного назначения, а также тенденции и перспективы развития теории и техники приема и обработки сигналов.

Рассмотрены вопросы аналитического моделирования преобразований сигналов в дискретном канале связи с позиции теории статистической связи. Предложена модель, включающая в себя семь элементов, на основе которой оказывается возможным формулирование задачи оптимального синтеза функциональных узлов дискретных каналов связи по информационным критериям

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

Пособие содержит теоретические сведения о принципах работы однофотонных приёмников на основе лавинных фотодиодов, а также материалы лабораторно-практических занятий по разделу «Квантовые коммутации» дисциплины «Квантовая связь и криптография». Рассмотрены принципы работы, конструкции и основные параметры однофотонного детектора ID 201 фирмы idQuantique (Швейцария). Приведено описание принципа работы системы квантового распределения ключа на основе фазового кодирования состояний фотонов.

В статье предлагается новый метод оценки надежности элементов больших информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС), основанный на концепции размена вычислительной сложности на точность измерений. Данный метод позволяет определять надежность информационных направлений (ИН) ИТКС как надежность параллельно-последовательных систем, состоящих из приоритетных путей этих ИН, что ведет к существенному снижению вычислительной сложности задач оценки надежности элементов ИТКС

Синтезированы дискретные отображения беспроводного канала связи в соответствии с критерием минимума среднеквадратической ошибки между сигналами на входе и на выходе образуемого дискретного канала при ограничении на энергию передаваемых сигналов. Вычислены матрицы модуляции и демодуляции для исследуемой модели беспроводного канала связи с использованием математического пакета MathCad. Проведена оценка технического эффекта линейных согласованных модуляции и демодуляции для беспроводного канала связи с замираниями, распределенными по закону Накагами. В качестве канала связи рассматривался канал с импульсной характеристикой идеального полосового фильтра в диапазоне от 1 ГГц до 1,1 ГГц и аддитивным белым гауссовским шумом. Продемонстрировано наличие энергетического выигрыша до 0,68 дБ предлагаемых решений относительно стандартной модуляции гармоническими несущими. Причем наибольший энергетический выигрыш, в том числе и по среднеквадратическому отклонению, наблюдается в области средних отношений средней энергии к спектральной плотности шума (около 10-30 дБ). Отмечено снижение среднеквадратической ошибки вследствие стабилизации коэффициента передачи канала связи и как результат – увеличение отношения сигнал-помеха на выходе демодулятора при заданной средней энергии к спектральной плотности шума.

Рассмотренывариантыипутисовершенствованиявосходящихлинийсвязиспутниковыхтелекоммуникационных систем с использованием коротких LDPC-кодов. Приведены особенности построения коротких LDPC-кодов, заключающиеся в поиске циклов длины 4 и 6 в проверочных матрицах, что позволяет повысить энергетический выигрыш более чем на 0,5 дБ при вероятности ошибки менее 10-4. Выбраны оптимальные варианты проверочных матриц для коротких кодов LDPC (128,64), (256,128) и (512, 256). Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие, что короткие LDPC-коды демонстрируют существенный энергетический выигрыш по сравнению с кодами БЧХ и могут быть использованы в перспективных спутниковых системах связи

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.

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.

Представлены устройства синхронизации, используемые в радиосвязи и радионавигации. На основе моделей Стратоновича анализируется помехоустойчивость систем амплитудной, частотной и фазовой манипуляций (телеграфии). Рассматривается синхронизация в широкополосных системах. Приводятся статистические характеристики цифровых систем синхронизации при наличии шумовых и гармонических помех.

Рассмотрены формы фрода, которые являются основными для действующих технологий сетей связи с точки зрения наибольших потерь дохода провайдера. Показана актуальность угроз фрода на сети SIP Российской Федерации. Проведен анализ угроз фрода на сети SIP, установленной на сети связи общего пользования Российской Федерации, предусмотренных механизмов защиты от них, а также некоторые формы фрода и угрозы фрода, которые являются основными для действующей в нашей стране технологии сети VoIP по протоколу SIP.

Одна из актуальных проблем современных телекоммуникаций заключается в разнородности сетей, многообразии типов протоколов обмена и коммутационного оборудования. В известной мере, эта проблема обусловлена сложившимися тенденциями и условиями развития рынка телекоммуникаций.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Учебное пособие написано на основе курса «Устройства приема и обработки сигналов» в соответствии с действующей программой для студентов, обучающихся в магистратуре. В учебном пособии изложены вопросы, касающиеся ручных и автоматических регулировок в приемниках, и методы борьбы с помехами радиоприему.

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.

При пакетной передаче сигналы от источников, имеющие различную длину, "нарезаются" на пакеты определенного размера, что, помимо прочего, вносит характерные изменения в статистическую структуру пакетизированного сигнала. Автором статьи предложен метод расчетов, отражающий названные особенности.

Рассмотрена работа ключевого формирователя гармонических сигналов, имитирующего работу усилителя, использующего усиление в классе «А». Показано существенное снижение уровней гармоник четных порядков по сравнению с формирователями, работающими в двухтактном режиме усиления.

Во второй части пособия рассмотрены модели различных радиотехнических (электрических) сигналов, методы проведения спектрального и корреляционного анализа, принципы дискретизации и классической модуляции; даны примеры расчета линейных и нелинейных радиотехнических цепей.

Рассмотрены системы и службы документальной электросвязи, единая система документальной электросвязи, интеграция услуг, аппаратное обеспечение телеграфных, факсимильных сетей. Раскрываются принципы работы локально-вычислительных сетей, их топология, методы доступа к среде передачи и технологии Х.25, Frame Relay, TCP/IP, а также вопросы межсетевого взаимодействия распределенных систем.

Проведен анализ риска информационной безопасности при реализации некоторых из фрод-угроз. Разработаны соответствующие алгоритмы атак злоумышленника и предложены способы защиты от них. Результаты получены с помощью тестирования, проведенного на стенде оборудования одного из российских операторов связи.

Снижение скорости передачи и повышение качества синтезированного широкополосного речевого сигнала по показателям естественности его звучания и узнаваемости говорящего может быть достигнуто за счет учета особенностей восприятия речи человеком. В статье предложен новый метод использования свойств психоакустики. Показана возможность оптимизации распределения информационных ресурсов кодека с переменной структурой

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

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

В данной статье рассмотрено решение задачи выделения сегментов квазистационарности при анализе речевого сигнала в вокодерах с линейным предсказанием. Предлагаемый способ может быть использован для эффективного кодирования речевых сигналов в системах телеинформационных коммуникаций с переменной скоростью передачи

Системы подвижной радиосвязи обладают рядом существенных особенностей, связанных с нестационарностью обслуживаемого трафика. Основными причинами, определяющими эту нестационарность, являются изменения: удельной нагрузки, вызванные различными субъективными факторами; числа абонентов на обслуживаемой территории, обусловленные их мобильностью [2].

В учебном пособии дается понятие модуляции сигналов. Рассмотрены различные виды видео- и радиосигналов. Рассмотрен ряд структурных и электрических принципиальных схем, позволяющих сформировать видео- и радиосигналы в ходе модуляции.

Учебное пособие содержит материал по дисциплине «Контроль качества предоставления услуг (SLA) в сетях IP/MPLS», читаемой для студентов очной полной формы обучения по направлению подготовки магистра «210700 -Инфокоммуникационные технологии и системы связи» магистерской программы «Информационные технологии и сервисы в инфокоммуникациях», в котором рассматриваются целый ряд технологий обеспечения качества предоставления услуг в IP ориентированных сетях. Содержание курса обеспечивает слушателей необходимым объемом знаний для анализа и решения задач обеспечения качества обслуживания в IP-сетях.

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

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.

Интерес к построению моделей гармонического осциллятора связан с возможностью применения их в прикладных задачах обработки данных. Особый интерес представляет модель гармонического осциллятора с переменной частотой (модель квазигармонического осциллятора). Одним из важных достоинств такой модели является возможность использовать хорошо известные из механики математические свойства процессов колебаний гармонического осциллятора с медленно меняющейся частотой для задач обработки сигналов. Одним из таких свойств является наличие адиабатических инвариантов таких колебаний, которые позволяют получать одновременно с оценкой частоты сигнала и его амплитуду. Целью данной работы является вычисление локальной частоты и локальной амплитуды сигнала на основе модели осциллятора с флуктуирующей частотой с помощью теории адиабатических инвариантов и метода максимальной энтропии.

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

К числу широко известных и перспективных методов оценки частотно-временных характеристик сигналов относятся методы, основывающиеся на построении и анализе функции неопределенности. В задачах радионавигации и оценки местоположения источников радиоизлучения такими характеристиками являются взаимная временная задержка и относительный доплеровский сдвиг частоты, возникающие при распространении сигнала от источника до разнесенных в пространстве приемников. Функция неопределенности в данном случае используется для одновременной оценки задержки и доплеровского сдвига частоты. На основе расчета взаимных временных задержек построен разностно-дальномерный метод оценки местоположения объектов, а значение доплеровского сдвига частоты используется для оценки скорости движения излучающего объекта. Одной из серьезных проблем, возникающих при практическом применении функции неопределенности, является большой объем вычислений, требующихся для ее расчета. Основной целью данной работы является разработка вычислительно эффективного метода расчета функции неопределенности с использованием параллельных вычислений на графических процессорах.

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.

В статье проводится анализ проблем построения сетей VANET, приложений и услуг, предполагаемых к реализации в этих сетях.

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.

Конспект содержит лекционный материал по специальной дисциплине «Сигнализация в цифровых сетях», читаемой для студентов дневного и заочного отделений по специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации». В лекциях подробно рассматриваются основные принципы реализации и протокольные процедуры общеканальной системы сигнализации №7 (ОКС№7) и системы сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам (2ВСК), широко используемых на телефонных сетях связи в России. Рассмотрены базовые процессы установления телефонных соединений с использованием данных систем сигнализации. Отдельные разделы посвящены принципам построения и проектирования сетей сигнализации ОКС№7, а также перспективному протоколу SIGTRAN.

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.

Учебное пособие выпускается в обеспечение образовательной программы 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (магистр) по дисциплине «Современные алгоритмы обработки сигналов в радиолокации и радиосвязи». Содержит основные сведения о математических основах, моделях сигналов и алгоритмах обработки в системах связи. Пособие может быть полезно специалистам соответствующих отраслей знаний.

В сетях сотовой подвижной связи третьего поколения начинают внедряться услуги нового поколения - инфокоммуникационные услуги. Так называют услуги электросвязи, предполагающие автоматизированную обработку, хранение или предоставление информации по запросу с использованием средств вычислительной техники как на входящем, так и на исходящем конце соединения.

Рассматриваются основные методы автоматического управления с использованием математического описания этих систем в пространстве состояний, моделей на базе матричных операторов и рядов Вольтерра и нейронных сетей, методы анализа и синтеза линейных систем, а также структурированные модели систем управления, передаточные функции, структурные схемы, временные и частотные характеристики. Изложены вопросы наблюдаемости, управляемости и устойчивости одномерных и многомерных систем управления, удовлетворяющих различным крите- риям качества. Приводятся основные методы улучшения качества про- цессов управления и синтеза автоматических регуляторов. Проанализи- рованы основные методы их идентификации, показаны особенности применения временных, частотных, спектральных, стохастических не- параметрических и параметрических методов идентификации. Изложе- ние сопровождается многочисленными примерами, поясняющими тех- нологию использования MATLAB для решения задач управления и идентификации.

Монография содержит результаты разработки программных средств, обеспечивающих высокоскоростную передачу данных в условиях канала с переотражениями для применения в телекоммуникационных системах радиодоступа. Представлены разработанные авторами алгоритмы кодирования и декодирования на основе сочетания MIMO (Multiply Input - Multiply Output) и OFDM (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing).

В мировой практике существует несколько подходов к изучению сетей мобильной связи, начиная c непосредственных измерений на реальной сети и заканчивая аналитическими, математическими выкладками. Если сеть уже существует, для определения ключевых показателей и их оптимизации применяются протокольные анализаторы, драйв-тесты, проводимые операторами посредством специализированного оборудования, и т.д. Эти методы весьма недешевы и зачастую довольно трудоемки.