Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 9.
-
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМИРОВАТЕЛЯ ШУМОВОГО СИГНАЛА, КАК ИСТОЧНИКА ШУМА В МНОГОКАНАЛЬНОМ ГЕНЕРАТОРЕ ШУМА
П. А. Землянухин , А. В. Кондратьев , С. С. Свидельский2021-01-19Аннотация ▼Целью работы является исследование принципа работы и характеристик формиро-
вателя шумового сигнала модуляционного типа, в котором в качестве несущего колебания
и модулирующего сигнала используются квазигармонические шумовые сигналы, и в кото-
ром обеспечивается управление шириной спектра шумового сигнала в заданном диапазоне
частот. Выполнено исследование структуры построения и характеристик формировате-
ля шумового сигнала, который может быть использован при создании адаптивных много-
канальных генераторов шума для маскирования информативных компонент побочных
электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН). По источникам отечественной и зару-
бежной литературы, а также патентной документации проведен анализ технических
решений по исполнению генераторов шума, предназначенных для маскирования ПЭМИН.
Этот анализ подтвердил актуальность проблемы по созданию адаптивных генераторов
шума. Отмечено, что для улучшения характеристик генераторов шума, придания им более
широкого применения с целью качественного противодействия несанкционированному
съему злоумышленниками информации по каналам излучения ПЭМИН, необходимо созда-
вать многоканальные адаптивные генераторы шума. В этих генераторах в каждом канале
зашумления можно обеспечить регулировку мощности, формируемого шумового сигнала и
управление шириной полосы частот зашумления, что позволит повысить электромагнит-
ную совместимость подобных устройств. Для обеспечения этого предлагается использо-
вать в формирователях шумового сигнала два аналоговых перемножителя сигналов, с вы-
ходов которых шумовые сигналы суммируются и поступают на выход формирователя
шумового сигнала, что позволяет получить равномерный по амплитуде шумовой сигнал.
При этом обеспечивается управление шириной спектра шумового сигнала не менее, чем в
два раза в сравнении с традиционными методами формирования шумового сигнала модуля-
ционными методами. -
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫНОСНЫХ ДОПЛЕРОВСКИХ ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ В ПОЛУАКТИВНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
П. А. Дятлов , Х.К. Баграт2021-02-13Аннотация ▼Рассматриваются вопросы повышения помехозащищенности полуактивных радио-
локационных систем, основанных на использовании передатчиков подсвета целей с помо-
щью гармонического излучения и выносных доплеровских приемников совместно с цен-
тральным постом обработки информации. Данное решение является не только наиболее
простым с точки зрения аппаратурной реализации, но и имеет такие достоинства, как
высокое быстродействие и повышенная чувствительность, а также возможность беспо-
исковой пространственной и частотной обработки излучений. Из недостатков следует
отметить малую скрытность функционирования данной полуактивной радиолокационной
системы. Целью работы является устранение указанного недостатка за счет использова-
ния перестройки частоты в передатчике подсвета или при использовании в полуактивной
радиолокационной системе нескольких пространственно-разнесенных передатчиков под-
света, работающих по заданной частотно-временной схеме. Кроме того, в работе рас-
сматриваются вопросы оптимизации основных параметров выносных доплеровских при-
емников полуактивных радиолокационных систем. В частности, в работе даются реко-
мендации для уменьшения слепящего действия прямого сигнала на доплеровский приемник и
представлен комплекс мер, направленных на увеличение дальности действия полуактивных
радиолокационных систем до сорока километров. В данной работе рассматривается слу-
чай работы полуактивной радиолокационной системы, функционирующей в ограниченномпространственном секторе с использованием одного вынесенного пункта приема. Передатчик подсвета, размещаемый, как правило, на высотном объекте, формирует направ-
ленное излучение, предназначенное, прежде всего для решения различных задач в области
телекоммуникаций, например, обеспечение мобильной связи, ретрансляции спутниковой
информации и т.п. В данной системе передатчик подсвета используется в качестве фор-
мирователя сигнала подсвета воздушных целей. -
МЕТОД ГЕНЕРАЦИИ ШУМА ПО НАБОРУ ЗАШУМЛЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ БЕЗ ЧИСТЫХ ПРИМЕРОВ
А.С. Коваленко , Я. М. Демяненко243-2542025-11-10Аннотация ▼Предлагается новый метод генерации шума по зашумленным изображениям без необходимости использования выровненных пар чистых и зашумленных данных. В отличие от традиционных подходов, требующих наличия согласованных наборов изображений или априорных моделей шума, разрабатываемый метод позволяет моделировать сложные характеристики шума, присущие конкретным КМОП‑сенсорам, основываясь исключительно на наблюдаемых зашумленных данных. Для синтеза шума используется генеративно‑состязательная архитектура
U-Net-подобного типа, построенная на базе StyleGANv2 с модифицированным дискриминатором, учитывающим параметры камеры и исходных изображений. Основное внимание уделяется сохранению пространственно‑цветовой структуры изображения при генерации шума, что достигается введением специализированной функции потерь, сохраняющей характеристики цветопередачи и текстурных деталей. Предлагаемый подход позволяет обучать генератор шума в условиях полного отсутствия пар чистых и зашумленных изображений, что особенно актуально при работе с реальными данными, полученными с различных камер и в различных условиях освещения. В экспериментальной части проведен подробный сравнительный анализ качества синтезированных изображений по метрикам PSNR и SSIM, а также оценка распределения шума на основе статистических характеристик интенсивности и спектрального состава. Демонстрируется, что синтезированный набор изображений, созданный предложенным методом, может эффективно использоваться как самостоятельный тренировочный корпус для нейросетей подавления шума, а также в комбинации с реальным набором SIDD для повышения точности моделей подавления шума. Результаты показали, что комбинированное обучение на объединенном множестве сгенерированных и реальных примеров обеспечивает рост среднего PSNR на 1.5 дБ по сравнению с существующими методами, основанными на выровненных данных. При этом отсутствует зависимость от специфических оптических характеристик конкретного сенсора камеры, что существенно расширяет область применения разработанного метода. Полученные результаты подтверждают применимость предложенного подхода в задачах синтеза и подавления реалистичного шума в условиях отсутствия чистых эталонных изображений, а также открывают перспективы для дальнейших исследований в направлении адаптивной генерации шумовых моделей. -
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ЭКВАЛАЙЗЕРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ В ДЕКАМЕТРОВЫХ РАДИОЛИНИЯХ
А. И. Рыбаков212-2272025-10-01Аннотация ▼Проблема повышения помехоустойчивости декаметровых радиолиний (ДКМ) в современных отечественных системах радиосвязи, включая коротковолновую (КВ) связь, остается значимой и востребованной, несмотря на наличие многочисленных классических исследований. В качестве объекта нашего анализа выбраны именно системы ДКМ радиосвязи. Конкретно, система Р-016, используемая в качестве прототипа, сталкивается с такими ограничениями, как диапазон частот, что сказывается на ее эффективности в условиях изменчивости ионосферных характеристик, негативно влияющих на уровень сигналов. Проблемы обработки сигналов в прототипах могут привести к возникновению битовых ошибок, достигающих уровня ошибок (BER) в 10-3, даже при отсутствии значительных помех. Основная задача исследования заключается в оценке влияния различных факторов, таких как изменение длины преамбулы и внедрение адаптивных фильтров, на помехоустойчивость систем. Анализ результатов указывает на то, что увеличение длины преамбулы способствует улучшению помехоустойчивости декаметровых радиолиний. Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности повышения помехоустойчивости существующих систем ДКМ радиосвязи, функционирующих в условиях варьирующихся ионосферных характеристик. В данной работе также рассматривается научно обоснованный выбор конфигурации эквалайзера для декаметровых радиолиний с целью увеличения дальности связи и улучшения помехоустойчивости. Разработанные методы обеспечивают научное обоснование эффективных настроек эквалайзера, что позволяет достигать максимальных показателей дальности. Для проверки различных конфигураций эквалайзера в условиях рэлеевского канала используется имитационное моделирование в среде Simulink, что подтверждает правильность выбранных параметров. Экспериментальная апробация модели ДКМ радиолинии включает исследование различных длин преамбул, а анализ отношений сигнал/шум (ОСШ) на входе приемника позволяет адаптировать эти параметры. Таким образом, результаты исследования показывают, что увеличение длины преамбулы положительно сказывается на помехоустойчивости системы. Работа сосредоточена на моделировании и методах функционирования радиолиний ДКМ, а полученные результаты имеют практическое значение для активной адаптации существующих радиосистем в условиях изменяющейся ионосферы.
-
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДВУХ СПОСОБОВ ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ШУМА В ИЗОБРАЖЕНИИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ЗАШУМЛЕННОСТИ
К. О. Север , И.И. Турулин , Д.А. Гужва2021-08-11Аннотация ▼В современной технике фото- и видеосъемки любое изображение в процессе его фор-
мирования искажается под действием различных видов шумов. Существуют различные
виды шумов, но на практике наиболее часто встречаются модели импульсного и гауссов-
ского шума. Ослабление действия шумов достигается путём фильтрации. На данный мо-
мент не существует универсального фильтра, подавляющего данные типы шумов при раз-
личных интенсивностях искажения. Поэтому важным аспектом является определение
области применения каждого вида фильтра при подавлении шумов в изображении и созда-
нии типа фильтра, состоящего из синтеза сочетающего различные методы фильтрации
для оптимальной очистки изображения. В статье представлен сравнительный анализ
медианной фильтрации и фильтрации Винера для устранения импульсного и гауссовского
шума в изображении при разной степени зашумленности. Для моделирования использова-
лось одно изображение, искаженное отдельно импульсным и отдельно гауссовским шумом
с вероятностями искажения пикселей от 1 % до 99 % включительно. Фильтрация произво-
дилась с окнами, равными 3x3 и 5x5. В результате были получены численные оценки каче-
ства фильтрации изображений на основе пикового отношения сигнал-шум (PSNR). На ос-
нове полученных данных была проанализирована область применения исследуемых фильт-
ров, их модификации, достоинства и недостатки, а также приведены рекомендации по их
использованию. В результате сравнительного анализа исследуемых видов фильтрации для
зашумленных изображений было установлено, что медианный фильтр с окном 3х3 лучше
справляется с очисткой изображения от импульсного шума малой интенсивности и с ок-
ном 5х5 – с очисткой изображения средней интенсивности зашумления. Также медианный
фильтр лучше справляется с фильтрацией гауссовского шума при его средних и высоких
значениях среднеквадратичного отклонения. Фильтр Винера с окнами 3х3 и 5х5 лучше
фильтрует гауссовский шум при малых его значениях его среднеквадратичного отклоне-
ния. Также фильтр Винера лучше справляется с импульсным шумом относительно высо-
кой интенсивности зашумления. -
ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ПРИ МНОЖЕСТВЕННОМ СРАВНЕНИИ ЗАШУМЛЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
А. Н. Каркищенко , В.Б. Мнухин2021-07-18Аннотация ▼Целью работы является исследование влияния зашумления на изображении на ре-
зультат сравнения конечного множества изображений, одинаковых по форме и размеру.
Данная задача неизбежно возникает при анализе сцен, детекции отдельных объектов, об-
наружении симметрии и пр. Фактор зашумленности необходимо принимать во внимание,
поскольку различие цифровых объектов может быть вызвано не только несовпадением
сравниваемых изображений реальных объектов, но и искажениями из-за шумов, что прак-
тически всегда имеет место. Это отличие оказывается пропорциональным уровню шумо-
вой составляющей. Основным результатом данной статьи являются аналитическая оцен-
ка для вероятности заданного уровня погрешности, которая может возникать при мно-
жественном сравнении конечного числа соразмерных цифровых изображений. Эта оценка
основана на низкоуровневом анализе, сводящемся к попиксельному вычислению различия
изображений с помощью эвклидовой метрики. При этом делается стандартное предпо-
ложение о независимом нормальном зашумлении интенсивностей изображения с нулевым
математическим ожиданием и априорно установленным среднеквадратическим отклоне-
нием в каждом пикселе. Приведенные в статье доказательства позволяют утверждать,
что полученную оценку следует рассматривать как достаточно «осторожную» и можно
ожидать, что в реальности разброс меры, вызванный шумами на изображении, будет
существенно меньше, чем теоретически найденная граница. Полученные в данной работе
оценки оказываются полезными также для обнаружения различных видов симметрии на
изображениях, которое, как правило, приводит к необходимости вычислять различие про-
извольного количества соразмерных цифровых областей. Кроме того, найденные оценки
могут использоваться как теоретически обоснованные пороговые значения в задачах, тре-
бующих принятия решения о совпадении или различии изображений. Такие пороговые зна-
чения неизбежно появляются на различных этапах обработки зашумленных изображений,
и вопрос об их конкретных значениях, как правило, остается открытым, в лучшем случае
предлагаются эвристические соображения для их выбора. -
ПОЛУМАРКОВСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ С ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
Д. А. Мищенко , А.А. Львов , А. А. Никифоров , Алалван Амин Раад Джихад, М.С. Светлов2021-12-24Аннотация ▼Предложена полумарковская модель телекоммуникационной сети. Рассмотрен вари-
ант динамического управления трафиком системы массового обслуживания как частного
случая телекоммуникационной сети. Основная цель управления – минимизация средних за-
трат в единицу времени на обслуживание входящего потока информации (пакетов). При
этом учтены различная пропускная способность каналов, скорость обработки информа-
ции в канале и информационная емкость буферов. Предложен подход к организации дина-
мического управления с учетом помехоустойчивости (информационной надежности) и
помехозащищенности (защиты информации). Рассмотрена задача динамического управле-
ния телекоммуникационной сетью на примере простой одноканальной структуры типа
«точка-точка», которая моделируется как линейная однонаправленная Марковская цепь.
Были введены параметры тарифа обслуживания, стоимости штрафа за отказ от обслу-
живания. Анализ позволяет сделать следующие замечания, что распределение входного
информационного потока пакетов – пуассоновское, закон распределения длины пакетов и
скорости их поступления имеет экспоненциальный характер, что в совокупности харак-
теризует Марковский процесс. Однако одновременно имеют место задержки в обслужи-
вании по отношению к моментам времени поступления запросов на обслуживание, включая
задержки, связанные с переполнением буфера. Предложенная полумарковская модель телекоммуникационной сети может быть использована и для более сложных сетевыхструктур. В частности, для телекоммуникационных сетей, состоящих не только из одной одноканальной системы передачи информации (одноканальной системы массового обслу-
живания), а представляющих собой совокупность нескольких систем, то есть для много-
канальных телекоммуникационных сетей. -
О ВЛИЯНИИ ЗАШУМЛЕНИЯ НА РАСПОЗНАВАНИЕ СИММЕТРИИ 3-ГО ПОРЯДКА В ГЕКСАГОНАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ
А.Н. Каркищенко , В. Б. Мнухин2021-01-19Аннотация ▼Излагается алгебраический подход к представлению и обработке цифровых изобра-
жений, заданных на гексагональных решетках. Описанный подход основан на представле-
нии изображений как функций на конечных полях «целых Эйзенштейна». Как оказывается,
элементы таких полей естественно соответствуют пикселям гексагональных изображе-
ний определенных размеров. Описаны экспоненциальное и логарифмическое преобразования
в полях Эйзенштейна. Приведен метод обнаружения центров вращательной симметрии
3-го порядка на полутоновых изображениях и введена соответствующая нормированная
мера симметрии. Основной целью работы является исследование влияния зашумления на
изображении на качество оценки симметрии с помощью введенной меры. Фактор зашум-
ленности необходимо принимать во внимание, поскольку уменьшение меры может быть
вызвано не только неполной симметрией реального объекта, но и искажениями из-за шу-
мов, что практически всегда имеет место. Очевидно, что это отличие будет пропорцио-
нально уровню шумовой составляющей. В работе получены аналитические оценки влияния
шума на критерий обнаружения симметрии. Если изображения подвержены случайному
зашумлению, то мера симметрии отдельных областей изображения будет случайной вели-
чиной, закон распределения которой определяется законами распределения шумовых со-
ставляющих. При этом в работе делается стандартное для обработки изображений
предположение о модели нормальной и независимой зашумленности функции яркости.
Особенность введенной меры симметрии третьего порядка не позволяет напрямую приме-
нить стандартные методы для получения вероятностных оценок. С этой целью была про-
ведена оценка кумулятивной функции распределения вероятностей, на основании которой
получено выражение для вероятностей уклонения меры симметрии от истинного значения
на заданную величину. В силу сделанных априорных предположений полученную оценку сле-
дует рассматривать как достаточно «осторожную» и можно ожидать, что в реально-
сти разброс меры, вызванный шумами на изображении, будет существенно меньше, чем
теоретически установленные границы. -
ЦИФРОВОЙ УМНОЖИТЕЛЬНО-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ LABVIEW
Хасинто Мба Бийе Нсуе , В. П. Федосов , С. В. Кучерявенко2020-10-11Аннотация ▼Статья нацелена на измерение параметров гармонического процесса умножительно-
преобразовательным методом. Моделирование осуществилось благодаря использованию про-
граммной среды LabVIEW, применительно к цифровому умножительно-преобразовательному
методу, главные моменты которого представим в виде прогрессирующей цепочки: а) выра-
ботка первого гармонического процесса; б) перемножение показателя первого гармонического процесса на четыре; в) поступление к полосовому фильтру ПФ1, настроен-
ному на наивысшую частоту, в данном случае . г) Параллельно с помощью генератора
Г2 генерируется второй исходный сигнал ; д) Это колебание испытывает возведение
в пятую степень, е) используя фильтр ПФ2, настроенный на частоту 5 , выделяем пя-
тую гармонику ё) Полученные на выходах фильтров сигналы складываются и результат
суммы подвергается нелинейному преобразованию ж) Отсюда из результирующего квад-
рата суммы сигналов и используя полосовой фильтр ПФ3, извлекаем лишь низкочастотную
гармонику, обладающую частотой з) Затем посредством преобразования Гильберта из
гармоники извлекаем полную мгновенную фазу и она становится объектом операции про-
изводной, что приводит нас к получению функции мгновенной частоты, характеризующей-
ся фиксированной дисперсией. и) Результирующий после использования умножительно-
преобразовательных операций закон флуктуаций частоты сравнивается с заданной час-
тотой, и приступаем к определению математического ожидания и среднеквадратическо-
го отклонения. Заключение о нестабильности частоты делается исходя из полученных
расхождений. Применив нелинейные преобразования колебаний, похожих по нестабильно-
сти генераторов и получив тем же путём колебания заданной частоты, устанавливается
измеряемая нестабильность по частоте. Если применить этот способ много раз к колеба-
ниям высокостабильных устройств, удаётся выработать колебание с повышенной неста-
бильностью, а затем оценить ее доступным измерительным оборудованием. Таким обра-
зом, обходим без больших затрат, выполняя эту операцию. Далее определить первона-
чальную нестабильность формулами, приведенными в этой статьи.
1 - 9 из 9 результатов
