"Цифровая обработка сигналов" №1-2022 год : рефераты статей
| |
Аннотация:
Предлагается новый алгоритм сжатия радиоголограмм, основанный на блочно-адаптивном квантовании и энтропийном кодировании и характеризующийся малой вычислительной сложностью,
позволяющей применять его на борту космических аппаратов. Отличительной чертой алгоритма является оптимальный выбор
порогов квантования, позволяющий достичь максимума отношения
сигнал-шум квантования на радиолокационном изображении, синтезированном из сжатой радиоголограммы, для заданной степени
сжатия, определяемой средней длиной кода пикселя. Предложен
алгоритм расчета оптимальных значений порогов квантования.
Выполнены теоретическая и экспериментальная оценки потерь
при сжатии предложенным алгоритмом в сравнении с известными
алгоритмами.
Ключевые слова:
РСА, радиоголограмма, радиолокационное изображение, сжатие, блочноадаптивное квантование, космический аппарат.
Об авторах:
Гусев С.И., д.т.н., доцент, проректор по научной работе и инновациям РГРТУ, e-mail: foton@rsreu.ru
Еремеев В.В., д.т.н., профессор, директор НИИ «Фотон» РГРТУ, e-mail: foton@rsreu.ru
Ушенкин В.А., с.н.с. НИИ «Фотон» РГРТУ, к.т.н., e-mail: foton@rsreu.ru
Черный А.Н., с.н.с., к.в.н., НИИ КС им. А.А. Максимова – филиал АО «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»
|
|
|
Ушенкин В.А., Соловьев А.В.
|
Аннотация:
Производится анализ наиболее распространенных поляриметрических декомпозиций на предмет их применимости в задаче мониторинга лесного покрова земной поверхности. Приводятся примеры анализа наличия высотной растительности на радиолокационном снимке с использованием различных поляриметрических декомпозиций.
Ключевые слова:
поляриметрическая декомпозиция, обработка радиолокационных изображений, обнаружение высотной растительности.
Об авторах:
Ушенкин В.А., с.н.с. НИИ «Фотон» РГРТУ, к.т.н., foton@rsreu.ru
Соловьев А.В., техник НИИ «Фотон» РГРТУ, foton@rsreu.ru
|
|
|
Баранов И.В., Езерский В.В.
Влияние помех на алгоритмы обработки сигнала разностной частоты дальномера ближнего действия
Аннотация:
Анализируется влияние помех на алгоритмы обработки сигнала разностной частоты частотного дальномера ближнего действия. Приводится описание рассматриваемых алгоритмов, и выполнена оценка влияния мешающего отражателя на точность измерения расстояния. Для анализа используются теоретические
формулы и цифровое моделирование.
Ключевые слова:
частотный дальномер, алгоритмы обработки, погрешность измерения,
чувствительность к помехам.
Об авторах:
Баранов И.В., к.т.н., ведущий инженер СКБ ООО предприятие «Контакт-1», Рязань, e-mail: skb@kontakt-1.ru
Езерский В.В., д.т.н., профессор кафедры радиоуправления и связи РГРТУ, e-mail: ezerski@yandex.ru
|
Лисничук А.А.
Многокритериальный синтез радиосигналов с прямым расширением спектра для адаптивных к узкополосным и структурным помехам систем передачи информации |
|
Аннотация:
Постановка проблемы: в результате перегруженности частотного диапазона возможно действие комплекса помех на радиосистемы передачи информации, среди которых особое место занимают
узкополосные и структурные: первые – за счет высокой вероятности непреднамеренного возникновения (или простоты генерации) и
достаточно эффективного влияния на подавляемую радиолинию;
вторые – за счет корреляции по некоторым параметрам с полезным
радиосигналом при совпадающих частотно-временных диапазонах.
Тривиальным решением данной задачи является смена частотного
диапазона, например, при помощи систем когнитивного радио
(cognitive radio). Однако применение таких систем не всегда целесообразно на практике. Так как, с одной стороны, в текущий момент
времени могут отсутствовать свободные участки спектра, а с другой – такой подход является экстенсивным, приводящим к снижению
общей эффективности использования частотного ресурса (в условиях наличия помех).
Цель: разработка и анализ реализуемых характеристик многокритериального синтеза сигналов с прямым расширением спектра в
интересах адаптации систем передачи информации к сложной радиообстановке в виде совокупности аддитивного «белого» гауссовского шума (АБГШ), структурной и узкополосной помех.
Результаты: в сравнении с известными синтезированные сигналы позволяют получить выигрыш до 9 дБ (по отношению сигнал-помеха) в условиях действия АБГШ, структурной и узкополосной помех при сохранении порога помехоустойчивости на уровне QPSK-сигнала при действии только АБГШ.
Ключевые слова:
синтез радиосигналов,
радиосистемы передачи информации, многокритериальная оптимизация, повышение помехоустойчивости, радиосигналы с прямым расширением спектра.
Об авторах:
Лисничук А.А., к.т.н., доцент кафедры РУС РГРТУ, e-mail: a.a.lisnichuk@gmail.com
|
|
|
|
Аннотация:
В интересах управления автономными подводными необитаемыми аппаратами предложено использовать в качестве канала
передачи видеоизображений с бортовых камер подводный беспроводной оптический канал передачи данных. Исследована проблема
передачи по оптическому каналу видеоизображения стандартной
чёткости 720х480@15 в океанской воде с различной степенью замутненности. Показано, что применение кодов Рида – Соломона в
данном канале позволяет увеличить дальность передачи данных на
11,8 – 22,2 % в зависимости от мутности воды. В результате исследований получено оптимальное с точки зрения выигрыша по
расстоянию значение кодовой скорости для кода Рида-Соломона
при текущей конфигурации оптического приемника и оптического
передатчика.
Ключевые слова:
подводный оптический каканал передачи информации, оптическая связь,
беспроводной оптический канал, подводная
связь, оптические линии связи.
Об авторах:
|
|
|
Клочко В.К.
Алгебраический подход к пеленгации объектов в многопозиционной системе приемников
|
Аннотация:
Формулируется алгебраический подход к решению задачи пеленгации объектов в многопозиционной системе приемников. В
приемниках измеряются угловые координаты источников сигналов
отражения или излучения, которые преобразуются в координаты
ортов векторов направлений на источники. Орты распределяются
по принадлежности объектам с помощью критерия достаточного
условия сопряжения векторов. Обнаружение объектов осуществляется на основе статистического критерия. Оценки координат
положения и векторов скорости объектов находятся из решения
систем уравнений в соответствии с методами теории оценивания.
Анализ ковариационных матриц оценок дает рекомендацию пространственного расположения приемников, обеспечивающего минимум дисперсии оценок. Результаты моделирования показывают
преимущество предложенного подхода в сравнении с альтернативными. Намечена перспектива работы.
Ключевые
слова:
радиолокация, гидролокация, оптическая локация, система позиционирования, обнаружение объектов, оценки координат и векторов скоростей.
Об
авторах:
Клочко В.К., д.т.н., профессор РГРТУ им. В.Ф. Уткина, e-mail: klochkovk@mail.ru
|
|
|
Попов Д.И.
Скоростные характеристики адаптивных режекторных фильтров
|
Аннотация:
Проведен анализ скоростных характеристик нерекурсивных режекторных фильтров с полной и частичной адаптацией к спектрально-корреляционным свойствам помехи в зависимости от объема обучающей выборки при различных параметрах закона вобуляции.
Рассмотрены нерекурсивные адаптивные режекторные фильтры с
переменными во времени комплексными весовыми коэффициентами,
обеспечивающими предельную эффективность подавления пассивной помехи в условиях априорной параметрической неопределенности. Громоздкость соответствующих алгоритмов является причиной необходимости их упрощения, которое приводит либо к адаптивным режекторным фильтрам с переменными во времени действительными весовыми коэффициентами, либо к режекторным
фильтрам с частичной адаптацией (автокомпенсацией доплеровской
фазы помехи) и переменным во времени весовым вектором, оптимизированным в априорно известном диапазоне изменения ширины
спектра помехи. В результате статистического усреднения передаточных функций получены выражения для скоростных характеристик указанных фильтров в зависимости от объема обучающей выборки и параметров временной структуры обрабатываемых отсчетов. Анализ скоростных характеристик фильтров проведен раздельно для зоны режекции и зоны прозрачности в зависимости от
объема обучающей выборки, не накладывая ограничений на параметры фильтра, спектрально-корреляционные свойства помехи и параметры временной структуры обрабатываемых отсчетов. Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что использование при
вобуляции фильтров, обеспечивающих адаптацию зоны режекции к
спектрально-корреляционным свойствам помехи, приводит к устранению противоречия между задачами обеспечения линейности скоростной характеристики в зоне прозрачности и достижения высокой
эффективности подавления пассивной помехи.
Ключевые
слова:
автокомпенсация, адаптация, анализ, вобуляция периода повторения, доплеровская фаза, пассивная помеха, режекторный фильтр, скоростная характеристика.
Об
авторах:
Попов Д.И., д.т.н., профессор кафедры радиотехнических систем Рязанского государственного радиотехнического университета им. В.Ф. Уткина, e-mail: adop@mail.ru
|
|
|
Алёшкин Н.А., Куликов Г.В., Славянский А.О., Шпак А.В.
Повышение точности определения координат источников радиоизлучения с применением пеленгаторов космического базирования
|
Аннотация:
Рассматриваются вопросы повышения точности определения
координат источников радиоизлучения с применением пеленгаторов
космического базирования. Повышение точности определения местоположения возможно при использовании комбинированного угломерно-разностно-дальномерного метода, в котором для обеспечения
однозначности измерений необходимо применение комплекса позиционных измерений, выполненных на разных точках орбиты космического аппарата (КА), а также уточнение этих данных с помощью
пеленгатора. Для реализации разностно-дальномерного метода в
космосе необходима группировка из нескольких космических аппаратов, с помощью которой будет реализована антенная система.
Приводятся результаты анализа методов пеленгации и определения координат источников и оценки их потенциальных точностных характеристик. Предложены методы повышения точности определения координат источников радиоизлучения.
Ключевые
слова:
радиоэлектронный мониторинг, источники радиоизлучения, точность,
бортовая обработка информации, методы пеленгации.
Об
авторах:
Алёшкин Н.А., к.т.н., старший преподаватель ФГАОУ ВО ГУАП «Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического приборостроения», e-mail: ales_nikita@mail.ru
Куликов Г.В., д.т.н., профессор ФГУП ВО «МИРЭА – Российский технологический университет»,
e-mail: kulikov@mirea.ru
Славянский А.О., заместитель генерального конструктора АО «Научно-производственное предприятие
«СПЕЦ-РАДИО», e-mail: a.slavyanskij@spetzradio.ru
Шпак А.В., д.т.н., профессор, заместитель генерального директора АО «Научно-производственное
предприятие «СПЕЦ-РАДИО», e-mail: a.shpack@spetzradio.ru
|
Паршин Ю.Н., Паршин А.Ю.
Пропускная способность MIMO системы передачи информации при наличии коррелированных фазовых шумов
Аннотация:
Для реализации MIMO систем передачи информации необходимо
знать характеристики канала распространения радиоволн. Рассматривается последовательное во времени измерение матрицы
канальных коэффициентов путем мультиплексирования SIMO каналов, а также одновременное их тестирование. При этом на точность измерения матрицы канальных коэффициентов влияют фазовые шумы гетеродинов передатчика и приемника. Проводится
анализ пропускной способности в присутствии фазовых шумов на
основе модели фрактального броуновского движения. Анализ проведен в предположении высокой точности измерения матрицы канальных коэффициентов, а также при наличии ошибок измерений,
вызванных фазовыми шумами. Рассматриваются канальные матрицы при различном соотношении мощностей прямого луча и диффузионной составляющей. Полученные результаты позволяют
обосновать требования к уровню фазовых шумов, а также к времени измерений канальной матрицы для получения максимальной пропускной способности.
Ключевые
слова:
фазовый шум, фрактальное броуновское движение, MIMO система,
пропускная способность, матрица канальных
коэффициентов.
Об
авторах:
Паршин Ю.Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой РТУ Рязанского государственного радиотехнического
университета, e-mail: parshin.y.n@rsreu.ru
Паршин А.Ю., к.т.н., доцент, доцент кафедры РТУ Рязанского государственного радиотехнического
университета, e-mail: parshin.a.y@rsreu.ru
|
|
Бартенев В.Г., Бартенев Г.В.
О повышении быстродействия распознавания радиолокационных целей по межчастотному корреляционному признаку
Аннотация:
Рассмотрена проблема распознавания радиолокационных целей
по их продольному размеру, используя межчастотный корреляционный признак. Для повышения быстродействия распознавания за
один обзор РЛС предлагается предварительно производить декорреляцию принимаемых сигналов на каждой из несущих частот.
Ключевые
слова:
распознавание РЛ сигналов, межчастотный корреляционный признак,
вероятность правильного распознавания, оценка максимального правдоподобия модуля межчастотного коэффициента корреляции.
Об
авторах:
Бартенев В.Г., профессор, д.т.н., МИРЭА – Российский технологический университет,
e-mail: syntaltechno@mail.ru
Бартенев Г.В., аспирант АО «ВНИИРТ»
|
|
Белокуров В.А., Кошелев В.И.
Пороговая обработка при межобзорном обнаружении отраженного радиолокационного сигнала на фоне нестационарного некоррелированного шума
Аннотация:
Разработан алгоритм вычисления порога обнаружения, применяемый для алгоритма межобзорного обнаружения на фоне нестационарного по дисперсии некоррелированного шума. Найдено аналитическое выражение для нормированной случайной величины на
входе алгоритма межобзорного накопления. Проанализировано влияние объёма выборки, используемой для оценки дисперсии шума, на
характеристики обнаружения алгоритма межобзорного накопления
отражённых сигналов. Путём численного моделирования показано,
что при объёме выборки M больше 64 отсчётов потери в пороговом отношении сигнал-шум не превосходят 0,1 дБ по сравнению с
алгоритмом межобзорного накопления, в котором значение дисперсии шума на каждом обзоре известно точно.
Ключевые
слова:
межобзорное обнаружение, нестационарный шум, пороговая обработка.
Об
авторах:
Белокуров В.А., к.т.н., доцент кафедры РТС Рязанского государственного радиотехнического университета
им. В.Ф. Уткина, e-mail: belokurov.v.a@rsreu.ru
Кошелев В.И., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой РТС Рязанского государственного радиотехнического
университета им. В.Ф. Уткина, e-mail: koshelev.v.i@rsreu.ru
|
|
Витязев В.В., Никишкин П.Б.
Многоскоростная обработка сигналов в системах передачи данных
Аннотация:
Рассматриваются методы построения систем анализа/синтеза
сигналов с формированием группового сигнала на нескольких поднесущих и их исследование при воздействие различных мешающих
факторов. Одна система строится на основе банка полосовых
фильтров, другая на основе комбинированного подхода, сочетающего банки фильтров и технологию OFDM. Использование комбинированного подхода позволяет эффективно использовать спектральные
и вычислительные ресурсы. На основе моделирования системы
со многими несущими исследовано влияние эффекта Доплера на
OFDM-сигнал различной длительности, при использовании QAM-64
модуляции. Показано, что для стандарта цифрового телевидения
DVB-T метод субполосного OFDM (SUB-OFDM, RB-F-OFDM) в значительной степени компенсирует влияние эффекта Доплера, обусловленного движением мобильной принимающей системы.
Ключевые
слова:
многоскоростная обработка, банки фильтров, анализ/синтез сигналов,
гребенчатый фильтр, OFDM, F-OFDM, RB-FOFDM,
SUB-OFDM, широкополосная передача
данных, комбинированный способ, спетральная
эффективность, адаптация, борьба с помехами, эффект Доплера, AWGN.
Об
авторах:
Витязев В.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой телекоммуникаций и основ радиотехники Рязанского
государственного радиотехнического университета им. В.Ф. Уткина, e-mail: vityazev.v.v@rsreu.ru
Никишкин П.Б., научный сотрудник Рязанского государственного радиотехнического университета
им. В.Ф. Уткина
|
|
Дворянков Д.А., Витязев С.В., Рыбаков Ю.А., Андреев Н.А., Витязев В.В.
Оценка эффективности процессора 1967ВН028 АО «ПКК «Миландр» при обработке радиолокационных сигналов модулем МОС
Аннотация:
Данная работа посвящена реализации одного из типовых алгоритмов цифровой обработки радиолокационных сигналов – оптимального приема импульса с линейной частотной модуляцией – на
процессоре 1967ВН028 производства АО «ПКК «Миландр» и модуле
цифровой обработки сигналов производства АО «Государственный
рязанский приборный завод». Приводится описание алгоритма, процессора и модуля. Функции, реализующие алгоритм, оптимизируются. Приводятся данные о времени реализации всех этапов обработки.
Полученные результаты сравниваются с известными решениями.
Целью работы является демонстрация эффективности процессоров
и модулей отечественного производства для решения типовых радиолокационных задач.
Ключевые
слова:
Цифровой сигнальный
процессор, обработка радиолокационных сигналов, реализация сигнальной обработки, процессор 1967ВН028.
Об
авторах:
Дворянков Д.А., аспирант Рязанского государственного радиотехнического университета им. В.Ф. Уткина,
e-mail: dvoryankov.d.a@mail.ru
Витязев С.В., к.т.н., доцент кафедры ТОР Рязанского государственного радиотехнического университета
им. В.Ф. Уткина, e-mail: vityazev.s.v@tor.rsreu.ru
Рыбаков Ю.А., начальник КБ АО «Рязанский государственный приборный завод»
Андреев Н.А., к.т.н., начальник отдела АО «Рязанский государственный приборный завод»
Витязев В.В., д.т.н., заведующий кафедрой ТОР Рязанского государственного радиотехнического университета
им. В.Ф. Уткина, e-mail: vityazev.v.v@rsreu.ru
|
|
| |
|
|
