Найти

Результаты поиска

• ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОГОВОГО АЛГОРИТМА ОБНАРУЖЕНИЯ СИНХРОИМПУЛЬСОВ В СИСТЕМЕ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧА НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИИ СО СМЕЖНОЙ ПАРЫ ВРЕМЕННЫХ СЕГМЕНТОВ

  К. Е. Румянцев , Я.К. Миронов , П. Д. Миронова

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Системы квантового распределения ключа (КРК) обеспечивают повышенную защи-
  щённость передаваемой информации. Для стабильной работы системы КРК необходима
  точная синхронизация станций пользователей при минимальных временных затратах.
  Предложен алгоритм обнаружения синхросигнала с пороговым тестом. Предполагается,
  что синхроимпульс одновременно находится в двух соседних временных сегментах. Веро-
  ятность обнаружения пары временных сегментов, где присутствует синхроимпульс, оп-
  ределяется вероятностью превышения порогового уровня суммарным количеством сиг-
  нальных и шумовых импульсов, регистрируемых в двух соседних сегментах. Цель исследо-
  ваний направлена на сравнительный анализ порогового уровня и вероятностных характе-
  ристик аппаратуры синхронизации при пороговом тестировании каждой пары временных
  сегментов внутри временного кадра, полученных при ориентации на модели Гаусса и Пуас-
  сона для числа фотонов и импульсов темнового тока (ИТТ), принимаемых за время анализа
  временного сегмента. Исследованы вероятностные характеристики алгоритма обнару-
  жения синхросигналов в системе квантового распределения ключа на основе сравнения
  числа фотонов со смежной пары временных сегментов с пороговым уровнем. Анализирует-
  ся применение аппроксимации статистических свойств процессов на выходе фотодетек-
  тора законом Пуассона и нормальным распределением. Оценивается влияния модели Пуас-
  сона и Гаусса на выбор порогового уровня и расчёт эффективности синхронизации при
  пороговом тестировании каждой пары временных сегментов внутри временного кадра,полученных при ориентации на модели Гаусса и Пуассона для числа фотонов и ИТТ, прини-
  маемых за время анализа временного сегмента. Установлено, что выбор порогового уров-
  ня, исходя из нормального распределения, даёт заниженное значение. Аппроксимация ста-
  тистики фотонов и импульсов темнового тока нормальным законом обеспечивает поро-
  говый уровень ниже требуемого. Причём различие растёт с ужесточением требований к
  вероятности ложного срабатывания. Полученные вероятностные свойства алгоритма
  обнаружения синхросигнала на основе анализа суммы отсчетов со смежной пары сегмен-
  тов с пороговым уровнем позволяют сформулировать рекомендации по выбору аппрокси-
  мации статистики сигнала: для экспресс-расчётов вероятностных характеристик целе-
  сообразно использовать модель Гаусса, в случае необходимости более высокой точности
  анализа рекомендуется использовать модель Пуассона.

• ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХЭТАПНОГО АЛГОРИТМА СИНХРОНИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ВЫБОРА СМЕЖНОЙ ПАРЫ СЕГМЕНТОВ С МАКСИМАЛЬНЫМ СУММАРНЫМ ОТСЧЁТОМ В СИСТЕМЕ КРК

  К. Е. Румянцев, Я.К. Миронов , П. Д. Миронова

  2024-08-12

  Аннотация ▼

  Предложен двухэтапный алгоритм синхронизации на основе выбора смежной пары сегмен-
  тов с максимальным суммарным отсчётом в системе КРК. В основе алгоритма известный под-
  ход к уменьшению времени вхождения в синхронизм – анализ смежных пар временных сегментов.
  Отличительной особенностью предложенного алгоритма является обеспечение вероятности
  успешного поиска и тестирования не хуже требуемого уровня. Необходимо отметить, благодаря
  этапу тестирования производится отбраковка ошибочных решений, принятых на этапе поиска,
  что позволяет минимизировать вероятность ложной синхронизации вследствие регистрации
  шумовых импульсов. На этапе поиска аппаратура последовательно регистрирует суммарные
  отсчёты со всех смежных пар сегментов. Далее выбирается пара сегментов с максимальным
  суммарным отсчётом, причём отсчёт в одной из пар сегментов надёжно превышает значения
  отсчётов со всех других пар сегментов, и аппаратура переходит к этапу тестирования. Тести-
  рование состоит в опросе фотодетектора в течение импульса стробирования для повторной
  регистрации отсчёта. В случае положительного тестирования процесс «грубой» оценки момента
  приёма синхроимпульса считается успешно завершённым, в противном случае – аппаратура воз-
  вращается к поиску в следующем кадре. Отметим, этапам поиска и тестирования соответст-
  вуют предельно допустимые числа кадров и тестов соответственно. Получены аналитические
  выражения для расчёта временных и вероятностных характеристик этапов поиска и тестиро-
  вания предложенного алгоритма обнаружения на основе выбора смежной пары сегментов с мак-
  симальным суммарным отсчётом, в том числе для расчёта допустимого числа кадров и тестов
  при обеспечении требуемых вероятностей успешного поиска и тестирования соответственно.
  Установлено, при увеличении среднего числа фотонов в синхроимпульсе средние числа кадров и
  тестов, а также среднее время успешного поиска и тестирования значительно снижаются. На-
  пример, при увеличении среднего числа фотонов в синхроимпульсе в 5 раз среднее число тестов для
  успешного тестирования и среднее время успешного тестирования уменьшаются в 1,5 раза, а
  допустимое число тестов – в 5 раз.

• МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ РТК

  А. П. Зыков , П. Н. Миронов

  2024-04-15

  Аннотация ▼

  В настоящее время в навигационных системах робото-технических комплексов (РТК) ис-
  пользуют разнородные датчики первичной информации, которые могут обеспечивать избы-
  точность навигационных данных. Это позволяет повысить точность вычисления параметров
  движения, а так же позволяет определять их с большей надёжностью при условии выхода из
  строя одного или нескольких датчиков. В работе дан обзор и приводится классификация низко-
  уровневых математических методов обработки переопределённых параметров состояния
  систем навигации РТК. Отмечается, что задача комплексирования является подобластью
  задачи идентификации систем и поэтому имеет общие с ней подходы к построению решения.
  В подавляющем большинстве методов, построенных на оптимизационном подходе, в качестве
  критерия оптимальности используется квадратичная функция ошибок. Все математические
  методы объединения (комплексной обработки или комплексирования) каких-либо данных разде-
  ляют на низко-, средне- и высокоуровневые. В системах навигации наибольшее применение име-
  ют низкоуровневые методы, такие как рекурсивные, нерекурсивные и методы на основе кова-
  риаций. Нерекурсивные методы редко используются напрямую. Рекурсивные, как правило, по-
  строены по схеме фильтра Калмана. Не все методы устойчивы к негауссовости и корреляци-
  онной зависимости исходных данных, что часто встречается в системах навигации с переоп-
  ределёнными данными. Кроме того, не все методы могут использоваться для решения пробле-
  мы релевантности данных, поступающих от навигационных приборов. Отмечается, что для
  методов комплексирования ключевым является подход объединения данных в информационном
  пространстве, понимаемом, как обратное к ковариационному, поскольку подавляющая часть
  методов, включая байесовские, сводятся к нему. В связи с этим, наибольший интерес представ-
  ляют методы на основе ковариаций. Однако, для решения проблемы релевантности данных в
  системах навигации, являющихся системами реального времени, существующие методы плохо
  приспособлены, поскольку требуют при каждом такте объединения данных решения трудоём-
  кой в вычислительном плане оптимизационной задачи. Таким образом, существует проблема
  разработки новых подходов к решению этой задачи.