Найти

Результаты поиска

• МИКРОВОЛНОВЫЕ МАКЕТЫ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

  А. Г. Быков, И.В. Ошкин , В. Б. Профе , С. А. Степаненко, К.В. Троцюк , Е. В. Тяпков

  2022-01-31

  Аннотация ▼

  Интерференционные логические элементы (ИЛЭ) являются неотъемлемой частью
  вычислительных машин в современном мире. Одной из важнейших задач разработчиков
  современной вычислительной техники, является уменьшение длительности выполнения
  логических операций, обеспечивая тем самым быстродействие различных вычислительных
  комплексов, применяемых, например, при моделировании крупных объектов с большим ко-
  личеством деталей в различных отраслях промышленности, а также при обработке
  большого объема информации. Возможный путь решения данной задачи состоит в исполь-
  зовании ИЛЭ, основанных на элементной базе оптического диапазона длин волн. Цель, для
  которой разрабатываются данные макеты микроволновых ИЛЭ, состоит в реализации
  функций ИЛЭ на базе микрополосковой линии в сверхвысокочастотном диапазоне частот
  (СВЧ). В работе представлены результаты моделирования, разработки конструкции, из-
  готовления и испытаний макетов микроволновых интерференционных логических элемен-
  тов, образующих полный функциональный базис. Модель микроволнового макета ИЛЭ,
  реализующего функции «И», «исключающее ИЛИ» и «НЕ», состоит из 4 типов функцио-
  нальных узлов СВЧ: циркуляторов, одноступенчатых кольцевых сумматоров мощности,
  двухшлейфного направленного ответвителя и элементов отбора мощности, представ-
  ляющие собой направленные ответвители с боковой связью, с заданным коэффициентом
  ответвления. Для подтверждения принципа действия ИЛЭ и их реализуемости использо-
  вано численное моделирование системы методом конечного интегрирования во временной
  области. Макеты ИЛЭ реализуют функции «И», «исключающее ИЛИ» и «НЕ». Соблюда-
  ется идентичность значений интенсивности, соответствующих логическим «0» и «1»,
  вырабатываемых различными элементами. Длительность выполнения логических операций
  определяется длительностью распространения импульса в волноводе. Применение в схеме
  построения ИЛЭ реактивных элементов позволяет минимизировать потери СВЧ-энергии
  при распространении электромагнитного импульса

• НЕЙРОСЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ПОМЕХ

  Н.К. Полуянович , М.Н. Дубяго

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Статья посвящена оценке влияния магнитных помех, при исследовании термофлук-
  туационных процессов в режиме динамической токовой нагрузки силовой кабельной линии
  (СКЛ). На основе таких методов искусственного интеллекта, как нейронные сети и не-
  четкая логика исследовалась термическая стойкость изоляционных материалов СКЛ оп-
  ределяющих пропускную способность кабельной линии электроэнергетических систем.
  Сравнительный обзор существующих на данный момент традиционных неразрушающих
  методов прогнозирования термических процессов в СКЛ показал, что большинство мето-
  дов обладают низкой точностью прогноза, а также обладают высокой степенью сложно-
  сти и большим количеством необходимых вычислительных операций для получения необхо-
  димых данных прогноза термических процессов в СКЛ. Также большинство методов про-
  гноза не способны работать в режиме реального времени, что является крайне сущест-
  венным недостатком. Для решения данной проблемы необходимо прибегнуть к системам
  прогнозирования, которые строятся на базе искусственного интеллекта с применением
  методов машинного обучения. Наиболее перспективным на сегодня представляется метод
  искусственных нейронных сетей (ИНС). Показана необходимость разработки более со-
  вершенной методики анализа старения изоляционных материалов СКЛ. Обоснована акту-
  альность задачи создания нейросетей (НС) для оценки пропускной способности, расчёта и
  прогнозирования температуры жил СКЛ в режиме реального времени на основе данных
  системы температурного мониторинга, с учетом изменения токовой нагрузки линии и
  внешних условий теплоотвода. Разработана нейросеть для определения температурного
  режима токоведущей жилы силового кабеля. Проведен сравнительный анализ эксперимен-
  тальных и расчетных характеристик распределений температуры, при этом исследова-
  лись различные нагрузочные режимы работы и функции изменения тока кабеля. Разрабо-
  тана нейросетевая модель в Matlab Simulink для прогнозирования температуры жилы ка-
  беля. Создание, обучение и моделирование нейронной сети осуществлялось с помощью
  Neural Network Toolbox. Модель может быть использована в устройствах и системах не-
  прерывного диагностирования силовых кабелей по температурным режимам.

• ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ MIMO-OFDM К АКТИВНЫМ ПОМЕХАМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АДАПТИВНОГО АЛГОРИТМА ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ

  В.П. Федосов , А. В. Циркуленко

  227-236

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Современные системы связи часто работают в условиях сложной помехово-сигнальной обстановки, при этом существуют разные способы уменьшения ошибки восстановленного сигнала. Часть способов касается непосредственно математических алгоритмов обработки в приемнике, таких, однако есть и другие подходы, основанные на пространственной фильтрации сигналов.
  В частности, в последние годы активно получил развитие подход, основанный на весовой обработке сигналов, полученных с разных антенн, с использованием корреляционной матрицы входного сигнала, что позволяет более эффективно использовать информацию с антенн за счет выбора антенны с максимальным уровнем полезного сигнала и более низкими уровнями шумов и помех, что представляет собой физически формирование эквивалентной диаграммы направленности приемной антенной решетки с максимумом на путь с максимальным уровнем полезного сигнала и минимумами на другие. Применение этого подхода представляет практический интерес, особенно в системах с наличием активных помех, например, от станций радиоэлектронной борьбы, так как способно повысить качество восстановления сигнала. Отдельно следует отметить, что в случае наличия активных помех для выбора собственного вектора для весовой обработки следует использовать метод, основанный на минимуме среднеквадратической ошибке восстановления пилот-тонов (что возможно в OFDM), так как в случае выбора максимального собственного числа неизвестно – оно будет являться сигнальным или помеховым в случае ее большого уровня. В настоящей работе приводится экспериментальное исследование адаптивного алгоритма обработки пространственно-временных сигналов для системы связи MIMO-OFDM с различными уровнями активной помехи от станции радиоэлектронной борьбы (РЭБ). При этом эксперименты проводятся как в нисходящем (Downlink, от базовой станции к мобильной), так и восходящем (Uplink, от мобильной станции к базовой станции) канале с применением адаптации как на стороне БС, так и на стороне МС, и обоих. Показано, что применение алгоритма способно улучшить качество обработки сигнала и снизить уровень вероятности ошибки битов (BER – bit error rate) для широкого диапазона отношений сигнал-шум (SNR – signal-to-noise ratio) даже при неидеальной оценке канала (по пилот-поднесущим).

• 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.

• ВЫЧИТАНИЕ ПОМЕХИ ОБРАТНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ В СИСТЕМАХ ПОДВОДНОГО ВИДЕНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ В МУТНОЙ ВОДЕ

  Н.А. Будко , А.Ю. Будко , М.Ю. Медведев

  2022-08-09

  Аннотация ▼

  Исследование морских глубин в целях обеспечения безопасности, эффективного использо-
  вания подводных ресурсов является актуальной задачей. В первой части статьи кратко рас-
  смотрены физические феномены и ограничения, возникающие при распространении электро-
  магнитных волн видимого диапазона в подводной среде. Показано, что системы подводного
  видения (как класс специализированных систем технического зрения, - СТЗ) на основе обычных
  ПЗС матриц сталкиваются с рядом фундаментальных ограничений в вопросе повышения эф-
  фективности функционирования в природной воде низкой прозрачности. В частности, исполь-
  зование искусственных источников освещения в составе систем подводного видения в мутной
  воде приводит к возникновению помехи обратного распространения (ПОР), приводящей к пара-
  зитной засветке матрицы оптического прибора. В качестве перспективного направления раз-
  вития систем подводного видения предлагается использовать методы вычитания ПОР на ос-
  нове информации о поляризации света. В обзорной части статьи рассмотрены последние дос-
  тижения в данной области. В основной части статьи представлена методология исследования
  предлагаемого метода вычитания ПОР на основе сравнения с результатами, получаемыми при
  обработке изображений известными методами оценки параметров вектора Стокса DoLP и
  AoLP, позволяющими получать информацию о степени поляризации и преобладающих углах
  поляризации света соответственно. Представлены экспериментально полученные резуль-
  таты обработки данных съемок подводной сцены в воде различной степени мутности
  посредством алгоритмов DoLP, AoLP и предлагаемым методом вычитания ПОР. Отли-
  чительными особенностями является использование при расчетах четырех, а не двух на-
  правлений поляризации, а также оригинальный математический аппарат обработки сиг-
  налов матрицы камеры машинного зрения.

• ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫНОСНЫХ ДОПЛЕРОВСКИХ ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ В ПОЛУАКТИВНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

  П. А. Дятлов , Х.К. Баграт

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  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.