Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМИРОВАТЕЛЯ ШУМОВОГО СИГНАЛА, КАК ИСТОЧНИКА ШУМА В МНОГОКАНАЛЬНОМ ГЕНЕРАТОРЕ ШУМА

  П. А. Землянухин , А. В. Кондратьев , С. С. Свидельский

  2021-01-19

  Аннотация ▼

  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.

• АДАПТАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК К ПОСТОЯННО ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ ПАРАМЕТРАМ ИОНОСФЕРНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ

  А. И. Рыбаков, Р. Е. Кротов, С.А. Кокин

  2020-07-20

  Аннотация ▼

  Целью исследовательской работы явилось изучение и выбор существующих вариан-
  тов адаптации по параметрам передачи, для снижения влияния недостатков коротковол-
  новой радиолинии, целесообразно максимально эффективно использовать методы цифро-
  вой обработки сигналов. По результатам характеристик аналогово-цифровых преобразо-
  вателей (АЦП), стало исследования доступных аппаратных средств, для построения про-
  тяженных радиолиний, был сделан вывод о том, что с ростом производительности
  ПЛИС, на которых реализуется цифровая обработка сигналов и технических представля-
  ется возможной реализация технологии создания активной антенной решетки (ААР), со-
  стоящей из N-го количества независимых антенных модулей, что и является концептуаль-
  ной задачей в решении вопроса адаптации информационно-технических характеристик к
  постоянно изменяющимся параметрам ионосферного прохождения, для более энергоэф-
  фективного подхода к проектированию системы ионосферной радиосвязи. Повышение произ-
  водительности радиосистемы путём совершенствования протоколов связи, решение вопро-
  са оптимального по загруженности канала от времени формирования и приема сигналов.
  Основная идея такой ААР состоит в оцифровке или генерации высокочастотного сигнала
  в непосредственной близости от антенны, в составе антенных модулей. Указанные ре-
  зультаты позволяют заменить отдельно настраиваемые радиоприемники и трансиверы,
  построенные по сложной супергетеродинной схеме, на ограниченное число доступных ап-
  паратных блоков, работающих под управлением ПО модели программно-конфигурируемого
  радиоканала. В следующей работе планируется провести исследования по оценке прохож-
  дения сигналов OFDM через многолучевые каналы связи с замираниями Релея и Райса. По-
  лучаемая модель позволит оценить помехоустойчивость при различной длине циклического
  префикса OFDM символа и пронаблюдать за поведением сигнального созвездия при воздей-
  ствии различных нестабильностей.

• ЭВОЛЮЦИЯ РАДИОСВЯЗИ ПО ОПТИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ ПОДНЕСУЩИХ С АМПЛИТУДНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

  Hussein Ahmed Mahmood, Al-Karawi Hussein Shookor, К. Е. Румянцев

  2021-01-19

  Аннотация ▼

  В беспроводных системах и сетях отмечается высокий спрос на радиосвязь по опти-
  ческому каналу связи в свободном пространстве (RoFSO) с широкой полосой пропускания и
  высокой скоростью передачи данных. Такая связь обеспечивает такую же скорость пере-
  дачи данных, как в волоконно-оптических системах, но при меньшей стоимости на её раз-
  вёртывание. Системы RoFSO реализуются комбинированием радиосигнала (RF) с оптиче-
  ским сигналом для беспроводных каналов в свободном пространстве (FSO). Предлагается
  моделирование системы с мультиплексированием поднесущих с амплитудной манипуляцией
  (SCM/ASK) для оптической связи в свободном пространстве. В системе Скорость переда-
  чи данных принята равной 1 Гбит/с. Электронный амплитудный модулятор настроен на
  радиосигнал 10 ГГц. К нему добавляются 100 каналов с частотным разнесением поднесу-
  щих частот на 10 МГц при рабочей частоте первого канала 60 МГц. Эти каналы поднесу-
  щих смешиваются с гармоническим радиосигналом с несущей частотой 10 ГГц в гибрид-
  ном ответвителе со сдвигом фазы в 90o. Непрерывное лазерное излучение с входной мощ-
  ностью 10 дБм и длиной волны 1550 нм модулируется сформированным радиосигналом в
  оптическом LiNb модуляторе Маха-Цендера на LiNb-кристалле. Выходной сигнал модуля-
  тора передаётся по разным оптическим линиям связи в свободном пространстве протя-
  жённостью 300 … 1000 м под воздействием атмосферной турбулентности, определяемой
  структурной характеристикой флуктуаций показателя преломления. Система оценивает-
  ся с точки зрения Q-добротности и частоты ошибок бит (BER) с использованием про-
  граммного обеспечения Optisystem. Показано, что максимальная протяжённость связи при
  слабой турбулентности (и BER=10-9 составляет 950 м, а при сильной турбулентности (– 850 м.

• 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.

• МАСШТАБИРОВАНИЕ ЦЕЛОЧИСЛЕННЫХ ДАННЫХ В РВС ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ДАЛЬНОСТНО-СКОРОСТНОГО ПОРТРЕТА

  О.В. Ершова, Е. В. Кириченко, М.С. Кочерга, E.A. Семерников

  2021-02-25

  Аннотация ▼

  Данная статья посвящена вопросу предотвращения переполнений разрядной сетки в
  высокопроизводительных реконфигурируемых вычислительных системах (РВС) на основе
  ПЛИС, приводящих к фатальным ошибкам обработки данных в процессе получения
  радиолокационного дальностно-скоростного портрета (ДСП) цели. Кратко рассмотрены
  существующие способы решения данной проблемы, и предложена методика априорного оп-
  ределения количества точек масштабирования в конвейерно-параллельных вычислительных
  структурах, формирующих радиолокационный ДСП цели. Данная методика позволяет зара-
  нее определить необходимое количество масштабирований на всех этапах обработки цело-
  численных данных и предотвратить переполнения при вычислении БПФ (ОБПФ) во всех
  возможных ситуациях. Рассмотрен алгоритм получения ДСП из исходной сигнальной мат-
  рицы (ИСМ) на примере радиолокационной системы (РЛС) непрерывного излучения с
  линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Приведены формулы, позволяющие рассчитать
  максимально допустимое значение (в используемой разрядной сетке) амплитуды
  преобразумых сигналов на всех этапах получения ДСП и количество итераций с
  масштабированием в процедурах БПФ (ОБПФ). Представлен численный пример расчета
  количества масштабирований для всех этапов алгоритма формирования ДСП, в котором
  определено необходимое число итераций с масштабированием при вычислении быстрой
  свертки и доплеровской скорости (с учетом умножения на оконную функцию), позволяющее
  предотвратить возможный выход значений сигнала за пределы разрядной сетки. В резуль-
  тате установлено, что предлагаемый способ расчета количества масштабирований
  позволяет избежать чрезмерного падения уровня сигнала на выходе обработки и снизить
  отношение ошибок цифровой обработки к уровню сигнала дальностно-скоростной матрицы

• ПОВЫШЕНИЕ РЕАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РВС ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ

  А.В. Чкан

  2021-02-25

  Аннотация ▼

  Рассматриваются вопросы цифровой обработки изображений больших размерно-
  стей в реальном масштабе времени с помощью реконфигурируемых вычислительных сис-
  тем (РВС) на базе ПЛИС. РВС относятся к классу высокопроизводительных многопроцес-
  сорных вычислительных систем, но при этом обладают программируемой архитектурой,
  позволяющей конфигурировать структуру вычислительной системы, оптимально под-
  страивая её под алгоритмы решаемой задачи. В то же время оптимизация вычислитель-
  ной структуры задачи сводится к разработке и реализации параллельных алгоритмов,
  соответствующих специфике используемой архитектуры РВС. Всё это позволяет эффек-
  тивно использовать РВС для решения широкого класса задач цифровой обработки сигна-
  лов. Предложены способы повышения удельной и реальной производительности РВС при
  решении задач цифровой обработки изображений с использованием быстрого преобразо-
  вания Фурье (БПФ). На примере процедуры фильтрации изображений в частотной облас-
  ти рассмотрены основные вычислительные этапы и способы их оптимизации, основанные
  на свойствах алгоритма БПФ. Применение оптимизации позволяет существенно сокра-
  тить как объем вычислений, так и объем задействованных аппаратных ресурсов ПЛИС, и
  повысить производительность РВС для задач обработки изображений. Освобожденные в
  результате оптимизации вычислительной структуры ресурсы ПЛИС могут быть исполь-
  зованы для дополнительного распараллеливания вычислений и ускорения обработки посту-
  пающих данных. Показаны преимущества представления данных в формате с фиксирован-
  ной запятой при выполнении расчётов на РВС. Использование фиксированной запятой по-
  зволяет не только повысить удельную и реальную производительность вычислительной
  системы по сравнению с плавающей запятой в силу свойств формата, но и использовать
  произвольную разрядность данных, что является актуальным для большинства задач циф-
  ровой обработки сигналов. Рассмотрено решение проблемы переполнения разрядной сетки
  при использовании формата с фиксированной запятой с помощью масштабирования раз-
  рядности данных.

• АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ВЕСОВЫХ ФУНКЦИЙ (ОКОН) И ИХ АППРОКСИМАЦИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ УПРАВЛЯЕМЫХ РЕКУРСИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НИЖНИХ ЧАСТОТ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

  Т. В. Шушкевич , А.А. Морозов , И. И. Турулин

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Существуют различные типы весовых функций, так называемых окон, при цифровой
  обработке сигналов, такие как прямоугольное (окно Дирихле), треугольное (окно Барт-
  летта), окно Валле – Пуссена, окно Кайзера – Бесселя, окна Барсилона – Темеша, окна Хан-
  на, Бохмана, Блэкмана, Гаусса (Вейерштрасса), Дольфа – Чебышева, Хэмминга и многие
  другие и идеальные характеристики стандартных фильтров, таких как фильтры нижних
  и верхних частот, полосовые фильтры. Целью данной обзорной статьи является опреде-
  ление наиболее подходящей весовой функции для реализации на её основе управляемого ре-
  курсивного фильтра нижних частот с конечной импульсной характеристикой. В данной
  статье представлен анализ лишь некоторых из вышеперечисленных окон и их аппроксима-
  ций, а именно окна Дольфа – Чебышева, окна Гаусса (Вейерштрасса) и окна Хэмминга.
  Помимо анализа, был рассмотрен синтез рекурсивных цифровых фильтров с КИХ для весо-
  вой обработки данных на основе выбранных окон и их аппроксимаций. Рассмотрен метод
  синтеза окон Дольфа-Чебышева. Рассмотрена реализация окна Гаусса (Вейерштрасса).
  Рассмотрены способы аппроксимации окна Хэмминга и методы и несколько алгоритмов
  разработки фильтров с конечной импульсной характеристикой в виде данного окна. Про-
  изведено оценивание взаимосвязи между параметрами быстрых окон, выбранных для ана-
  лиза, от максимального уровня боковых лепестков. На основе полученных данных были сде-
  ланы выводы по выбору наиболее подходящих и демонстрирующих наибольшее быстродей-
  ствие окон, подходящих для реализации на её основе управляемого рекурсивного фильтра
  нижних частот c конечной импульсной характеристикой.

• СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ В БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

  К. А. Бойков

  2022-03-02

  Аннотация ▼

  Преимуществом перспективного метода пассивной радиосенсорной технической ди-
  агностики (ПР Д) над существующими на сегодняшний день способами определения тех-
  нического состояния (виброметрия, тепловой контроль, JTAG-тестирование, оптический
  контроль) являются: отсутствие инерции, отсутствие затрат процессорного времени,
  отсутствие гальванического контакта с объектом исследования. В современной научнойлитературе практически не уделяется внимания численным моделям электронных уст-
  ройств, в том числе на биполярных транзисторах (БП ), которые описывают процесс
  колебательного перераспределения энергии и излучения, используемого в ПР Д. Поэтому
  целью данного исследования является развитие метода ПР Д посредством разработки,
  анализа и сравнения схемотехнической и электродинамической моделей колебательного
  перераспределения энергии в БП . В работе представлены и проанализированы упрощен-
  ные схемотехническая и электродинамическая модели колебательного перераспределения
  энергии в БП . Рассчитаны параметры моделей, получены численные сигнальные радио-
  профили (СРП) электрической составляющей электромагнитных излучений, созданных
  самим радиоэлектронным узлом, построенном на БП . Показаны способы корректировки
  справочных параметров в зависимости от реальных условий включения БП . Установлено,
  что взаимная корреляционная функция СРП, полученных в результате схемотехнического и
  электродинамического моделирования, не ниже 0,93, что говорит о высоком сходстве
  представленных моделей. На практике использование разработанных моделей при анализе
  СРП, полученных путем регистрации собственных излучений радиотехнических узлов
  электронных устройств, позволит с достаточно высокой точностью определить режим
  функционирования БП и его быстродействие. Данный анализ может быть использован в
  ПР Д, указывая на неисправности сигнальных цепей, либо на деградацию параметров са-
  мого элемента на ранних стадиях.

• ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕКСТОНЕЗАВИСИМОЙ ГОЛОСОВОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОСТИ

  Ю. А. Брюхомицкий

  6-13

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  Предлагается иммунологическая модель клональной селекции с положительным от-
  бором, которая основана на принципах массово-параллельной обработки данных, наблю-
  даемых в искусственной иммунной системе. Модель предназначена для текстонезависимой
  идентификации личности по голосу. В отличие от известных парольных систем иденти-
  фикации голоса, предлагаемая модель реализует децентрализованное распознавание голо-
  совых данных путем их сопоставления с детекторами, моделирующими иммунокомпе-
  тентные клетки иммунной системы. Исходные голосовые признаки формируются в линей-
  ном предсказателе речи и представляются кепстральными коэффициентами. Последова-
  тельность кепстральных коэффициентов расчленяется далее на равные временные участ-
  ки – морфемы, представляющие собой абстрактные языковые единицы, объединяющие
  фонемы. Морфемы несут индивидуальную окраску воспроизводимых голосом последова-
  тельных временных участков речи, что позволяет продуктивно использовать их в качест-
  ве идентификационных признаков голоса. Сопоставление голосовых морфем с детектора-
  ми осуществляется по принципу позитивной селекции на основе меры близости Евклида.
  Принятие моделью идентификационного решения «свой-чужой» реализуется на основе
  статистического подхода по частоте срабатывания детекторов. Предлагаемая модель
  реализует идентификацию личности говорящего в темпе поступления его голосовых дан-
  ных. При этом идентификация личности инвариантна языку, объему и содержанию речи.
  Преимущество модели – полная защищенность от атак воспроизведения. Эффективная
  реализация модели, точность и скорость идентификации обусловлены возможностью
  организации высокоскоростного анализа больших объемов голосовых данных, что в пер-
  спективе согласуется с темпами разработки и применения вычислительных систем высо-
  кой производительности.

• РАЗРАБОТКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ В ТРОПОСФЕРНОМ РАДИОКАНАЛЕ НА БАЗЕ OFDM-СИГНАЛОВ

  П.В. Луферчик , П.В. Штро , А.Н. Конев , А.А. Комаров

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Известно, что при передаче данных в системах радиорелейной и тропосферной связи
  может возникать межсимвольная интерференция. Наличие многолучевого распростране-
  ния и частотно-селективных замираний в тропосферном, радиорелейном существенно
  понижает энергетическую эффективность системы связи в целом. Целью работы было
  добиться увеличения эффективности использования канала для радиорелейной и тропо-
  сферной связи путем использования OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing –
  мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) при помощи ме-
  тодов уменьшения пик-фактора OFDM сигнала и увеличения линейности передающего
  тракта. Для оценки алгоритмов цифровых предыскажений в среде Matlab/Simulink была
  разработана модель для методов LMS, NLMS, RLS, RPEM и модель усилителя мощности с
  реальными характеристиками. По результатам моделирования алгоритмов был выбран
  RLS. Кроме того, в данной работе был разработан модифицированный вариант алгоритма
  адаптации на основе рекурсивного метода наименьших квадратов (RLSm). Основным ре-
  зультатом модификации являются: уменьшение количества арифметических операций,
  необходимых для выполнения одной итерации (более чем в 5 раз), повышение стабильности
  алгоритмов адаптации, за счёт введения методов регуляризации, уменьшение времени схо-
  димости, за счёт введения экспоненциальной зависимости. Были исследованы различные
  алгоритмы уменьшения пик-фактора OFDM сигнала,наилучший результат удалось дос-
  тичь при комбинировании Tone reservation(TR) и Active constilation extension(ACE). Модели-
  рование в среде Matlab/Simulink показало, что комбинация алгоритмов TR и ACE уменьшает пик-фактор OFDM сигналов на ~5дБ для BPSK потока данных и ~4.5дБ для 8-PSK,
  QAM-16, QAM-64, QAM-128 и QAM-256. Для увеличения линейности передающего тракта
  был выбран и модернизирован алгоритм ввода цифровых предыскажений RLSm, он позво-
  лил снизить величину модуля вектора ошибки (EVM) на 13.5дБ, а также увеличить соот-
  ношение модуляция/ошибка (MER) на 13.6дБ.

• САМОПОДСТРАИВАЮЩАЯСЯ МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ФАЗОЙ СИГНАЛОВ ГЛОБАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ

  А. А. Черкасова , А. Ю. Шатилов

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Спутниковая навигационная аппаратура зачатую работает в условиях априорной неопреде-
  ленности параметров взаимной динамики между передатчиком и потребителем и отношения
  сигнал/шум принимаемых сигналов спутниковых радионавигационных систем. Классические опти-
  мальные системы слежения за фазой сигнала в таких условиях оказываются не оптимальны по
  критерию минимума дисперсии ошибки. Более того, резкое изменение отношения сигнал/шум илидинамки, может приводить в такой системе к срыву слежения. Для работы в подобных условиях
  синтезирована самоподстраивающаяся многоканальная система слежения за фазой сигнала.
  Синтез проведен с использованием методов статистической теории синтеза оптимальных ра-
  диотехнических систем. Адаптивность к меняющейся мощности принимаемого сигнала достига-
  ется за счет включения отношения сигнал/шум [дБГц] в вектор оцениваемых параметров фильт-
  ра. Адаптивность к интенсивности динамики изменения фазы достигается за счет применения
  системы многоканальной фильтрации. Проведено статистическое моделирование самоподстраи-
  вающейся многоканальной системы слежения за фазой с комплексным алгоритмом слежения за
  задержкой огибающей сигнала спутниковых радионавигационных систем. Определена чувстви-
  тельность слежения за фазой в различных динамических условиях. Самоподстраивающаяся мно-
  гоканальная система слежения за фазой с комплексным алгоритмом слежения за задержкой оги-
  бающей сигнала способна в условиях низкой динамики (обусловленной только динамикой опорного
  генератора) отрабатывать скачок отношения сигнал/шум с 50 до 10 дБГц и обратно без потери
  слежения за фазой. Синтезированная система способна сохранять слежение за фазой при скач-
  кообразных переходах динамики между низкой и высокой (обусловленной синусоидальным ускоре-
  ние 10g и синусоидальным рывком 10 g/s) динамикой при отношении сигнал/шум 24 дБГц. Таким
  образом, в реальных условиях, когда динамика изменения фазы и отношения сигнал/шум прини-
  маемых сигналов меняются непредсказуемым образом, самоподстраивающаяся многоканальная
  система слежения за фазой сигнала сохраняет слежение за фазой в гораздо более широком диапа-
  зоне условий, чем классическая оптимальная система слежения за фазой сигнала

• РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В СИСТЕМАХ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ

  И.И. Левин, Д.С. Буряков

  119-134

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  В задачах цифровой обработки сигналов, предполагающих когерентную обработку данных от фазированной антенной решетки, важно обеспечить согласованное поступление оцифрованных данных от антенных элементов в узлы обработки. С ростом числа каналов передачи данных в комплексах ЦОС существенно возрастает вероятность возникновения ошибок в каналах передачи данных, что выдвигает повышенные требования к обеспечению гарантоспособности программного комплекса изохронной передачи данных. В статье представлены результаты разработки и реализации методов, повышающих гарантоспособность изохронной передачи данных. Предложен комбинированный метод изохронной передачи данных, отличающийся применением служебных промежутков при передаче массивов операндов и динамической компенсацией задержек в каналах данных. Выделены наиболее вероятные ошибки, возникающие при передаче данных и предложены способы их парирования. Описан программный комплекс, реализующий комбинированный метод. Используя атрибутивную модель гарантоспособности, проведен анализ гарантоспособности программного комплекса. Анализ показал, что использование комбинированного метода позволит в четыре раза увеличить количество каналов передачи данных в комплексе ЦОС при заданном уровне гарантоспособности и фиксированном времени доверительной работы по сравнению с базовым методом. При значительном увеличении количества каналов передачи данных возникает необходимость сохранения заданного уровня гарантоспособности. В этой связи предложен модернизированный метод изохронной передачи данных, в котором были усовершенствованы алгоритмы проверки целостности данных, проверки допустимого диапазона рассогласования задержек в каналах данных и добавлен алгоритм переключения опорных каналов. Оценка гарантоспособности реализации модернизированного метода показала его способность обеспечить двукратное увеличение числа каналов данных по сравнению с комбинированным методом.

• ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ КООРДИНАТ ЦЕЛИ ПРИ МНОГОПОЗИЦИОННОЙ РАДИОЛОКАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

  И.В. Борисов , А.С. Кузьменко , В. Е. Курьян , Е. М. Левченко , М.В. Курьян

  273-284

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Предлагается и развивается алгебраический метод для определения координат целей и их погрешностей в составе группы беспилотных летательных аппаратов. Обоснованы основные допущения разрабатываемой модели функционирования группы беспилотных летательных аппаратов: скорости летательных аппаратов не превышают скорости звука в воздухе, а скорости целей, – не превосходят первую космическую. Представлены качественные оценки времени приёма радиолокационного сигнала для заданной пространственной погрешности координат цели, оценены требования к кварцевому генератору с целью обеспечения стабильности частоты. Сформулированы условия по количеству летательных аппаратов в группе, повышающих точность определения местоположения цели в пространстве. Проанализированы различные виды погрешностей, возникающих при организации поиска целей скоординированной группой летательных аппаратов. Исследованы вопросы зависимости результирующей погрешности вычисления координат цели поиска от погрешности измерения расстояния между летательными аппаратами в группе и самой целью в зависимости от их взаимной пространственной ориентацией. Разработан алгоритм, проведены расчёты и анализ результатов для этой постановки задачи. Выполнено моделирование на основе предложенного алгоритма с учётом случайных координат цели в фиксированном секторе и с учётом случайных погрешностей в измеренном расстоянии между группой летательных аппаратов и объектом поиска. Представлены результаты моделирования влияния конфигурации группы беспилотных летательных аппаратов и расположения цели на погрешность определения её координат. Проведена оценка для определения координат целей и оценка погрешности развиваемого алгебраического подхода. Определены, в связи с этим, пути дальнейших исследований. Рассмотрены вопросы оценки объёма вычисления при большом числе целей. Определена область использования и эффективность предлагаемого алгоритма и метода решения задачи в целом. 

• ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО УСТРОЙСТВА

  А.В. Андрианов , Д.Е. Губарев , А.Н. Зикий , П.Н. Зламан

  263-270

  2025-07-31

  Аннотация ▼

  Защитное устройство (ограничитель) на входе приемника является важной составной ча-
  стью, так как обеспечивает безопасность эксплуатации приемника в условиях приема мощных
  сигналов. Представлены результаты экспериментального исследования защитного устройства
  диапазона 1–4 ГГц. Показано, что минимальные потери в полосе пропускания при низком уровне
  мощности не превышают 0,63 дБ, максимальные потери в полосе пропускания составляют
  1,23 дБ. При входной мощности 25 дБм защитное устройство работает в нелинейном режиме,
  поэтому создает гармоники входной частоты. Представлены экспериментальная амплитудно-
  частотная характеристика (АЧХ) защитного устройства, а также амплитудные характери-
  стики на трех частотах. Эксперимент по снятию АЧХ проводился на векторном анализаторе
  цепей. Эксперимент по снятию амплитудных характеристик проводился с помощью генератора
  стандартных сигналов и анализатора спектра на трех частотах: 1 ГГц; 2 ГГц; 4 ГГц. Конст-
  руктивно защитное устройство представляет собой подложку из поликора, на которой разме-
  щены все элементы, кроме соединителей. Подложка помещена в корпус рамочного типа и закры-
  та двумя герметичными крышками. В качестве соединителей применены гнезда тип III по
  ГОСТ13317- 89. Дана принципиальная схема и краткое описание конструкции. Достигнуты сле-
  дующие основные параметры: потери не превышают 1,23 дБ в диапазоне рабочих частот от 1 до
  4 ГГц, мощность выходного сигнала при высоком уровне входной мощности (f=1 ГГц;
  Рвых=25 дБм) не превышает 12 дБм. Защитное устройство рекомендуется использовать во
  входных цепях приемников связи, навигации, радиолокации и радиоэлектронной борьбы

• ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ СВЯЗИ В РАЗЛИЧНЫХ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЯХ

  С. В. Жилин , В.В. Архипенко , Е.С. Басан , М.Ю. Поленов

  114-126

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  Общая проблема традиционных радиоканалов связи – нехватка свободных частот,
  зашумление, низкая пропускная способность, необходимость получения лицензии на исполь-
  зование частоты, относительная простота взлома. Беспроводные оптические каналы
  связи преодолевают данные ограничения, является одним из видов систем связи, исполь-
  зующих открытое пространство для передачи информации, переносимой светом – это
  указывает на необходимость прямой видимости приёмопередатчиков. Из-за влияния раз-
  личных погодных условий световой поток подвержен атмосферному затуханию. В данной
  работе было проведено исследование метода повышения эффективности высокопроизво-
  дительных беспроводных оптических каналов связи в различных погодных условиях: ясное
  небо, туман, дождь и снег. Была рассмотрена существующая технология беспроводной
  оптической связи – система с применением плотного мультиплексирования (DWDM) и
  одним входом и одним выходом (SISO). И было предложено улучшить существующую сис-
  тему применением множественного ввода-вывода (MIMO). Был проведён анализ влияния и
  затухания на беспроводную оптическую сеть в различных погодных условиях. Исследование
  выполнено на основе использования инструментария программного обеспечения для моде-
  лирования Optisystem, которое используется для эмуляции различных погодных условий за-
  тухания в двух типах систем. Были разработаны модели для каждой из исследуемых сис-
  тем оптической связи. Сравнение между системами SISO и MIMO проводится с точки
  зрения коэффициента качества при различных погодных условиях. Предложенная система
  показывает многообещающие результаты по производительности и качеству принимае-
  мого сигнала. Длина пути передачи предложенной системы в условиях плотного тумана
  увеличивается на 33,6%. Длина пути передачи предложенной системы в условиях сильного
  дождя увеличивается на 63,89%. Длина пути передачи предложенной системы при сильном
  снеге увеличивается на 35,21%.

• ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В ПАССИВНОЙ МНОГОПОЗИЦИОННОЙ РЛС, СОЗДАННОЙ НА БАЗЕ ГРУППИРОВКИ БЛА

  И.И. Маркович , Е.Е. Завтур , А.И. Панычев

  6-17

  2025-08-04

  Аннотация ▼

  Обоснована целесообразность создания пассивной многопозиционной РЛС на базе груп-пировки беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Предложен вариант построения РЛС, оценены основные технические проблемы разработки такой РЛС и рассмотрены возможные пути их преодоления. Показано, что для обнаружения воздушных целей и определения их ко-ординат по радиоизлучению бортового оборудования наиболее перспективным является раз-ностно-дальномерный метод, как не зависящий от модуляции сигналов и потенциально ус-тойчивый к помехам. Для малоразмерных БЛА для передачи информации по открытым ра-диоканалам типичными частотными диапазонами являются 2,4 и 5,0 ГГц. Разработана структурная схема пассивной многопозиционной РЛС, включающая цифровые формировате-ли квадратурных составляющих принятого сигнала, блоки обнаружения и определения коор-динат цели. Рассчитаны основные параметры и приведены аналитические выражения алго-ритмов цифровой обработки сигналов для обнаружения и определения координат цели. В цифровом формирователе квадратурных составляющих использован стробоскопический эффект, позволяющий для полосовых сигналов выбирать частоту дискретизации не по верх-ней граничной частоте спектра, а по его ширине, что позволяет существенно снизить тре-бования к быстродействию АЦП и следующих за ним устройств ЦОС. Комплексные оги-бающие обнаруженных сигналов формируются цифровым методом во временной области с использованием цифровых фильтров нижней частоты. Обнаружение сигналов производится энергетическим обнаружителем, достоинствами которого являются простота реализации и работоспособность при отсутствии априорной информации о принимаемом сигнале. Для определения координат источника радиоизлучения вычисляются задержки сигналов между парами сигналов, принятых тремя БЛА из состава многопозиционной РЛС, которые опреде-ляются максимальными по модулю значениями взаимных корреляционных функций сигналов в этих парах. Показано, что предложенные алгоритмы хорошо адаптированы к обработке возможных источников радиоизлучения на борту малоразмерных БЛА. Установлено, что требуемая производительность вычислителя РЛС для работы в реальном масштабе времени не превышает 84,62 GFLOPS. Предложена конструкция бортового антенного модуля пас-сивной многопозиционной РЛС в виде микрополосковой реконфигурируемой антенны, пере-страиваемой по частоте и поляризации.

• АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ И ОСОБЕННОСТЕЙ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ФИЛЬТРОВ ХОГЕНАУЭРА КАК РЕКУРСИВНЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

  И.Е. Моисеенко , С. П. Тарасов , И.И. Турулин

  37-46

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Рассматриваются вопросы устойчивости каскадных интегратор-гребенчатых (CIC – cascade integrator-comb) фильтров, используемых в цифровой обработке сигналов, в том числе для децимации и интерполяции. Проведен краткий обзор современных публикаций, касающихся архитектурной оптимизации CIC-фильтров. Основное внимание уделено повышению устойчивости фильтров к переполнению разрядной сетки, анализу их устойчивости и методу синтеза рекурсивных
  КИХ-фильтров (фильтров с конечной импульсной характеристикой). Для лучшего понимания природы устойчивости CIC-фильтров в работе приведены математические выкладки, иллюстрирующие особенности накопления постоянной составляющей при различных конфигурациях блоков. Предложено изменение структуры CIC-фильтра, заключающееся в перестановке блоков интегратора и гребенчатого фильтра. Доказано, что такое изменение предотвращает накопление постоянной составляющей сигнала в интеграторах и, следовательно, исключает переполнение разрядной сетки вследствие накопления постоянной составляющей в интеграторе. Этот подход базируется на свойстве линейных фильтров, согласно которому изменение порядка включения не влияет на передаточную функцию. амплитудно-частотную характеристику, но в случае цифровых реализаций позволяет существенно снизить вероятность переполнения. Возможности аппаратной и программной реализации таких структур рассматриваются с точки зрения минимизации потерь точности и увеличения надежности работы систем цифровой обработки сигналов. Предложено использование целых чисел или чисел с фиксированной точкой для устранения накопления ошибок квантования. Кроме того, была разработана программа на языке Python, реализующая CIC-фильтр с учетом устойчивости к постоянной составляющей во входном сигнале и точным выполнением операций. Полученные результаты сопоставлены с современными подходами, представленными в научных исследованиях последних лет. Предложенные решения могут быть полезны при разработке цифровых фильтров для систем с ограниченными вычислительными ресурсами и повышенными требованиями к стабильности.

• РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ЭКВАЛАЙЗЕРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ В ДЕКАМЕТРОВЫХ РАДИОЛИНИЯХ

  А. И. Рыбаков

  212-227

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  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.

• ФОРМИРОВАНИЕ КОГЕРЕНТНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С МОДУЛЯЦИЕЙ КВАДРАТУРНЫМ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫМ РАДИОСИГНАЛОМ

  А. С. Мамитов , К.Е. Румянцев

  207-220

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Применение широкополосного оптического усиления, волнового мультиплексирования, компенсации дисперсии оптического излучения, дифференциальной фазовой манипуляции позволяет обеспечить передачу данных со скоростью до 40 Гбит/с. Перспектива дальнейшего увеличения скорости передачи данных до 100 Гбит/с связана с применением многоуровневого формата модуляции радиосигналов на нескольких поднесущих частотах, модуляции излучения одного оптического квантового генератора радиосигналами на нескольких поднесущих частотах, балансного гомодинного детектирования когерентного оптического излучения и цифровой обработки радиосигналов. Символьная передача посредством квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) обеспечивает высокую скорость передачи данных. Известны исследования, где обосновано применение алгоритма генерации когерентного оптического излучения с одной боковой полосой с модуляцией радиосигналом на поднесущей частоте с квадратурной фазовой манипуляцией. За счёт аппаратурных нестабильностей возможно возникновение амплитудных и фазовых погрешностей, которые приводят к разбалансу квадратур. Эти неточности вызывают дополнительные ошибки при демодуляции принимаемого сигнала, которые могут значительно ухудшить помехоустойчивость приёма. Целью настоящего исследования является анализ процесса формирования однополосного оптического излучения, модулированного радиосигналом на поднесущей частоте с квадратурной фазовой манипуляцией с помощью двух параллельно включённых интерферометров Маха-Цендера. Отличительная особенность состоит в том, что математические соотношения позволяют в дальнейшем оценить влияние на качество приёма амплитудных и фазовых погрешностей формирования квадратурных колебаний (разбаланса квадратур).

• РАСПОЗНАВАНИЕ ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ В РУССКОЯЗЫЧНОЙ РЕЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MFCC-ПРИЗНАКОВ И BLSTM-МОДЕЛИ ДЛЯ НАБОРА ДАННЫХ «DUSHA»

  П.Г. Букина , А.А. Меринов , С.С. Харченко , Е.Ю. Костюченко

  240-248

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача автоматического распознавания эмоциональных состояний по речевому сигналу с использованием современных методов глубокого обучения. Актуальность исследования обусловлена растущей потребностью в интеллектуальных системах, способных оценивать эмоциональное состояние человека. Такие технологии могут найти широкое применение в медицине, психологии, информационных системах и управлении персоналом. Основной целью работы является разработка эффективной нейросетевой модели для распознавания эмоций в русскоязычной речи с точностью, превосходящей показатели современных архитектур. В качестве основы для экспериментов использован открытый русскоязычный набор данных «Dusha», содержащий 300000 аудиозаписей, из которых для обучения взято 183055 аудиозаписей подвыборки «Crowd», размеченной по четырём эмоциональным категориям: радость, грусть, злость и нейтральное состояние. Для подачи речевых сигналов в нейронную сеть были получены мел-частотные кепстральные коэффициенты (MFCC), которые демонстрируют высокую эффективность в задачах анализа и классификации речи, – 20 коэффициентов, извлеченные при использовании временного окна 20 мс и перекрытия 10 мс, с последующей нормализацией значений. Базовой архитектурой нейросетевой модели выступила двунаправленная рекуррентная сеть с долгой краткосрочной памятью (BLSTM), способная учитывать как прошлый, так и будущий контекст во временной последовательности. Для борьбы с переобучением и повышения обобщающей способности модель была модифицирована: в неё были добавлены свёрточные слои (CNN), слои MaxPooling для снижения размерности, а также механизмы Dropout и BatchNormalization. В результате предложенная гибридная CNN-BLSTM архитектура продемонстрировала точность 62,9% на тестовой выборке, что на 6,7% выше исходной модели (56,2%). Полученные результаты были сопоставлены с результатами современных архитектур, а именно MobileNetV2, HuBERT и WavLM. Анализ позволил обозначить перспективы дальнейшего повышения качества исследования за счет комплексной работы над структурой и параметрами используемой модели, а также балансировки классов и рассмотрения дополнительных акустических признаков.