Найти

Результаты поиска

• ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ КЛАССИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИ ВАТТЕРСОНА

  А.С. Кириллов

  97-105

  2026-07-07

  Аннотация ▼

  Исследуется возможность применения классических алгоритмов машинного обучения для демодуляции сигналов в коротковолновом канале связи, описываемом моделью Ваттерсона. Актуальность задачи обусловлена необходимостью повышения помехоустойчивости при широкополосной передаче данных в условиях многолучевого распространения и доплеровских искажений. В качестве классификаторов используются алгоритмы Random Forest, Decision Tree и KNN
  (k-ближайших соседей). Обучение моделей производится на синтезированных данных, полученных в среде MATLAB Simulink, где варьировались временные задержки лучей (0–4 мс) и доплеровский сдвиг (0–10 Гц). Входными признаками служат координаты сигнальных созвездий, а также предыстория принимаемых символов, поскольку межсимвольная интерференция оказывает существенное влияние на положение текущей точки. Проведенные эксперименты выявили критическую особенность: алгоритмы демодуляции обладают высокой чувствительностью к изменениям доплеровского сдвига. Отклонение параметра всего на 0.1 Гц от обучающей выборки приводит к изменению структуры сигнального созвездия и росту вероятности ошибки (BER) до 0.5. При совпадении доплеровских параметров с обучающей сеткой наилучшие результаты показывает алгоритм Random Forest, обеспечивая BER <0.01 на полном объеме данных. Для решения проблемы чувствительности предложен метод локального обучения с уменьшенным шагом дискретизации доплеровского сдвига (до 0.1 Гц), что позволяет добиться BER ≤0.01 для Random Forest. В связи с экспоненциальным ростом объема обучающей выборки (до 1000 Гб) разработаны методы её сокращения: исключение временных параметров и семплирование данных с учетом возможных комбинаций предшествующих битов. Это позволило уменьшить объем данных в 31.5 раза, сохранив BER <10% для Random Forest при шаге обучения 0.2 Гц. В работе делается вывод о целесообразности использования Random Forest Classifier для демодуляции в КВ-каналах и необходимости адаптации шага обучения под требуемую точность доплеровского сдвига.

• ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ МНОГОПУТЕВОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ СООБЩЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕХМЕРНЫХ ГРАФОВЫХ МОДЕЛЕЙ СЕТЕЙ АНПА

  Н.В. Колесов , А. М. Грузликов , Ю.М. Скородумов , В.С. Тюльников

  2026-04-29

  Аннотация ▼

  Рассматривается класс телекоммуникационных сетей с подвижными узлами, важным подклассом которых являются так называемые географические сети. Их отличительная особенность состоит в доступности для каждого узла сети информации о географических координатах всех узлов, благодаря чему каждый узел знает полную топологию графа сети, что позволяет оперативно находить нужное число маршрутов передачи информации между любыми двумя узлами. Целью настоящей статьи является исследование алгоритмов многопутевой маршрутизации, для чего предлагается метод автоматического синтеза адекватных тестовых моделей сетей практически неограниченной сложности. В основе предлагаемого решения лежит композиционный подход, при котором сначала формируется относительно простой фрагмент сети, удовлетворяющий заданным ограничениям, после чего итоговая модель выстраивается как композиция копий такого фрагмента. Для исследования эффективности алгоритмов многопутевой маршрутизации предложен композиционный метод случайного синтеза тестовых моделей сложных сетей, удовлетворяющих ограничениям на межвершинные расстояния. Данный метод был применен к исследованию двух алгоритмов маршрутизации, в результате чего был получен большой массив показательных модельных данных. Полученные результаты, представленные в виде графиков, демонстрируют рост выигрыша во времени передачи сообщений по мере увеличения длины очереди в целевом потоке. Установлено, что эффективность многопутевой маршрутизации незначительна в условиях малой загруженности сети, однако ее полезность возрастает с ростом загруженности сети. Аналогичный уровень роста эффективности демонстрируется при переходе от алгоритма, не допускающего пересечения используемых путей, к алгоритму, допускающему такие пересечения

• ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В КАНАЛЕ 3D WIMAX НА ОСНОВЕ SISO-OFDM И MIMO-OFDM

  В. П. Федосов , Джамил Джалил Садун Джамил, С.В. Кучерявенко

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Рассматривается инфраструктура беспроводной мобильной связи с использованием Advanced-WiMAX. Проведен сравнительный анализ пропускной способности мобильных систем для 3D SISO на основе 3D MIMO-модели канала для крупного массива городской застройки. В настоящее время существует заинтересованность в исследовании MIMO и SISO обработки данных при проектировании мобильных систем для работы в трехмерной модели с учетом азимута, так как оценка плоскости высоты для производительности MIMO и SISO систем в 3D-модели канала не требуется. Моделирование битового уровня выполняется для канала в WiMAX, работающего на частоте 2,5 ГГц. Результаты указы-вают на точность модели 3D-канала, также показана оценка производительности сис-темы 3D-канала. Прогнозируемая высокая пропускная способность для 3D-канала получена при небольших изменениях в параметрах SISO-обработки и низким параметрам простран-ственной корреляции для случая MIMO. Были проанализировано поведение системы при различных скоростях передвижения мобильных пользователей, эффект сдвига Доплера, несколько путей распространения и затухание сигнала на расстоянии и с увеличением частоты. Измеряется время проведения моделирования при многосекционной модуляции для систем SISO и MIMO. Выявлено отрицательное влияние на помехозащищенность уве-личение количества пространственных потоков. Выявлено влияние на помехозащищен-ность увеличение количества антенн на передатчиках и приемниках.
  Система «один вход  один выход» (Single Input Single Output  SISO); система «множественный вход  множественный выход» (Multiple Input  Multiple Output  MIMO); вероятность битовых ошибок (Bit Error Rate  BER); мультиплексирование с ортогональ-ным частотным разделением каналов (Orthogonal Frequency Division Multiplexing  OFDM); совместимость для микроволнового доступа (Worldwide Interoperability for Microwave Access  WiMAX); многопутность.

• ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ СВЯЗИ В СИСТЕМАХ С ШИРОКОПОЛОСНЫМИ СИГНАЛАМИ И ППРЧ

  Д.И. Коньков , А. А. Шмидт , Д.Н. Поляков , В. Р. Бикбулатов

  285-294

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Статья посвящена теоретическому исследованию вероятностных характеристик систем связи с широкополосными сигналами и псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) в условиях сложной электромагнитной обстановки. Представлен аналитический аппарат для расчета вероятности связи с учетом комплексного влияния многолучевого распространения, частотно-селективных замираний и преднамеренных помех. Исследована зависимость вероятности связи от отношения сигнал/шум с применением интегральных выражений, учитывающих нормальное распределение мощностей на входе приемного устройства. Проведен математический анализ передаточной функции канала связи как комплексной характеристики, описывающей амплитудно-частотные и фазовые искажения при распространении сигнала. Разработаны теоретические модели процессов синхронизации, включающие этапы поиска сигнала, захвата и слежения, с применением функции Маркума для описания вероятности обнаружения сигнала на фоне гауссовского шума. Предложены способы оптимизации ключевых параметров системы ППРЧ, таких как период перестройки частоты, общее количество частотных каналов и ширина защитного частотного интервала. Описаны теоретические основы адаптивного управления, опирающиеся на метод максимального правдоподобия и рекурсивную фильтрацию для оценки параметров канала. Исследована энергетическая эффективность систем с ППРЧ с учетом потерь на перестройку частоты и необходимой корректировки отношения сигнал/шум. Предложен комплексный показатель качества системы связи, объединяющий вероятностные, энергетические и временные характеристики. Разработаны аналитические выражения для оценки интенсивности срыва синхронизации на основе статистического анализа экспериментальных данных и вычисления ковариационной матрицы шума измерений. Обоснована целесообразность применения эталонных сигналов для повышения достоверности измерений параметров канала связи при адаптивном управлении. Выведены соотношения для определения длительности окна синхронизации с учетом максимально допустимого времени вхождения в синхронизм и коэффициента запаса, учитывающего возможные нестабильности частоты опорных генераторов. Проанализировано влияние защитного частотного интервала на предотвращение межканальных помех и обеспечение электромагнитной совместимости соседних каналов. Представленные теоретические результаты создают научную основу для проектирования радиосистем повышенной помехозащищенности и могут быть использованы при разработке адаптивных алгоритмов управления системами ППРЧ в условиях динамически изменяющейся электромагнитной обстановки, обеспечивая баланс между надежностью передачи информации и эффективностью использования частотно-временных ресурсов системы связи.

• АДАПТИВНЫЙ АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ С КОДИРОВАНИЕМ РИДА-СОЛОМОНА ДЛЯ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ БЕСПРОВОДНОГО КАНАЛА РАДИОСВЯЗИ

  В.П. Федосов , Мохаммедтаки М. Джавад Аль-Мусави Висам , С.В. Кучерявенко

  81-90

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Уменьшение вероятности возникновения ошибок при передаче сообщений имеет значение в спутниковых, беспроводных и космических системах связи. Уменьшение вероятности битовых ошибок в беспроводной системе связи возможно при применении кодирования отправляемых данных. Использование канального кодирования позволяет обнаружить и исправить ошибки при передаче сообщения в зашумленном канале. Целью работы является исследование влияния применения кодов Рида-Соломона и алгоритма пространственно-временной обработки сигналов в приемнике с использованием адаптивной антенной решетки на повышение помехоустойчивости в беспроводных системах радиосвязи. При наличии сложных путей распространения сигнала это позволяет выполнять пространственную фильтрацию в каналах с отражениями. Метод адаптации, рассматриваемый в этой статье, основан на теории векторов и собственных значений пространственной корреляционной матрицы. Для кодов Рида-Соломона результаты моделирования показывают значительное уменьшение показателей битовой ошибки за счет исправления ошибок передачи. Используя совместно адаптивные алгоритмы для систем «один вход - множественный выход» с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов
  (SIMO-OFDM) и систем «множественный вход - множественный выход» с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов MIMO-OFDM и код Рида-Соломона для передаваемого сообщения, достигнуто увеличение отношения сигнал/шум для фиксированного уровня битовой ошибки до значений 8 дБ и 5 дБ соответственно. Результаты показывают, что адаптивный алгоритм с одновременным применением кода Рида-Соломона может увеличить пропускную способность при одновременном значительном снижении вероятности ошибки.
  В условиях многопутного распространения сигнала можно утверждать, что использование адаптивных пространственно-временных алгоритмов улучшает помехоустойчивость приемной системы при обработке сигналов