"Цифровая обработка сигналов" - научно-технический журнал
  ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ - научно-технический журнал

"Цифровая обработка сигналов" - научно-технический журнал

MECO'2021 - ВСТРАИВАЕМЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
X-я Средиземноморская конференция.

 
ЗАО "ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ"
разработка и производство аппаратно-программных средств сбора и цифровой обработки сигналов
НТЦ "Модуль":
разработка аппаратных средств цифровой обработки сигналов и изображений

 

 

"Цифровая обработка сигналов" - научно-технический журнал


"Цифровая обработка сигналов" №2-2021 год: рефераты статей

 
Быховский М.А.
Возможности создания низкоскоростных систем связи с высокой спектральной и энергетической эффективностью (часть 2) // Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 3-11.


Аннотация:
Рассмотрена возможность создания низкоскоростных систем связи, в которых передача сообщений осуществляется с использованием сигналов с перестановочной модуляцией (ПМ) с предельно низкой мощностью, а для исправления ошибок, возникающих при демодуляции таких сигналов, предусматривается применение помехоустойчивых кодов (ПК) с максимально достижимым кодовым расстоянием (МДР). В качестве таких ПК могут использоваться коды Рида-Соломона (RS) или низкоплотностные коды LDPC (Lowdensity parity-check code).

Описаны два алгоритма формирования ансамблей сигналов с ПМ, дан анализ помехоустойчивости приема сигналов с ПМ и подробно рассмотрены вопросы, связанные с выбором параметров ПК для низкоскоростных систем связи, которые позволяют обеспечить высокую надежность приема сообщений и их высокую спектральную эффективность.

Показано, что, в отличие от высокоскоростных систем связи, в которых для передачи сообщений применяются двумерные АС с квадратурно-амплитудной модуляцией и ПК с МДР, в исследованных низкоскоростных системах оптимальный выбор их параметров позволяет обеспечить их энергетическую и спектральную эффективность, весьма близкие к предельным – тем, которые имеет «идеальная» система Шеннона. Показано также, что применяемый в этих системах ПК может иметь сравнительно незначительную длину и его реализации является достаточно простой в техническом отношении.

Ключевые слова:
низкоскоростные системы связи, методы передачи сигналов, спектральная и энергетическая эффективность, помехоустойчивые коды.

Об авторах:
Быховский М.А., доктор технических наук, профессор МТУСИ, e-mail: bykhmark@gmail.com


Вашкевич М.И.
Анализ ошибок округления при реализации цепочки фазовых звеньев в арифметике с фиксированной запятой // Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 12-18.

Аннотация:
Необходимость реализации цепочки (каскада) фазовых, всепропускающих звеньев возникает при построении систем обработки звуковых сигналов на основе фазового преобразования. Использование фазового преобразования позволяет получать дискретные системы, в которых представление спектральной информации приближено к тому, которое формируется в ухе человека. Целью данной работы являлось исследование шумов квантования возникающих при реализации цепочки фазовых звеньев в арифметике с фиксированной запятой. Исследовались различные схемы квантования результатов арифметических операций: усечение, детерминированное и вероятностное округление, а также метод формирования спектра ошибки. Анализировался уровень ошибок округления, возникающих при использовании данных различной разрядности. Показано, что наилучших результатов удается достигнуть при использовании метода формирования спектра ошибки, а наихудших при использовании усечения.

Ключевые слова:
фазовое преобразование, квантование, ошибки округления, округление, вероятностное округление, формирование спектра ошибки, цепочка фазовых звеньев, реализация с фиксированной запятой.

Об авторах:
Вашкевич М.И., к.т.н., доцент кафедры электронных вычислительных средств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, e-mail: vashkevich@bsuir.by


Коротков А.С., Глуховский Е.М., Егоров А.И.
История разработки стратегий стимуляции систем кохлеарной имплантации // Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 19-24.


Аннотация:
Современная медицина направлена не только на сохранение жизни пациента, но и на сохранение и улучшение качества его жизни. Нарушение слуха – проблема не новая, но актуальна и значима и в наши дни. Интеграция людей с нарушениями слуха в современное динамическое общество – задача сложная без восстановления утерянной сенсорной функции. Данный литературный обзор посвящен стратегиям стимуляции в системе кохлеарного имплантата. Авторами рассмотрены стратегии, воспроизводящие исходный спектр по фиксированным и виртуальным каналам. Была изучена история развития кохлеарной имплантации и этапы разработки стратегий стимуляции в системах кохлеарной имплантации, изучены принципы работы основных стимулирующих стратегий, применяемых в современных имплантатах. Авторами определены перспективные направления разработки новых стратегий и рассмотрены проблемы, с которыми в настоящее время сталкиваются исследователи кохлеарных имплантов. Данная статья описывает как стратегии, нашедшие применение на рынке имплантатов, так и принципиально новые, пока не используемые. Объяснены основные принципы улучшения точности звукового спектра и, как следствие, ключевые направления в разработке новых стратегий стимуляции. Приведены результаты клинических исследований.

Ключевые слова:
кохлеарная имплантация, стратегии стимуляции, виртуальные каналы, будущие разработки.

Об авторах:
Коротков А.С., лаборант Московского физико-технического института (МФТИ), лаборатория медицинского приборостроения; e-mail: Korotkov.AS@phystech.edu

Глуховский Е.М., младший научный сотрудник МФТИ, лаборатория медицинского приборостроения; e-mail: glukh.al@myrambler.ru

Егоров А.И., кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией медицинского приборостроения МФТИ; e-mail: egorov_aleksei.i@mipt.ru


Гуляев Г.А., Иванникова М.В., Рязанцев Л.Б., Унковский А.В.
Исследование влияния траекторных нестабильностей полета носителя малогабаритной РЛС с синтезированной апертурой на качество формируемых радиолокационных изображений // Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 25-31.


Аннотация:
Статья посвящена изучению влияния траекторных нестабильностей полета носителя малогабаритной радиолокационной станции с синтезированной апертурой на качество формируемых радиолокационных изображений. Представлен порядок проведения математического моделирования процесса формирования радиолокационных изображений в условиях траекторных нестабильностей на основе статистических данных, полученных в серии летных экспериментов на различных типах носителей. Предложен способ предварительной быстрой автофокусировки формируемых радиолокационных изображений, заключающийся в определении оптимального времени синтезирования на основе анализа статистических характеристик траекторных нестабильностей.

Ключевые слова:
РЛС с синтезированной апертурой антенны, траекторные нестабильности, фазовые ошибки, разрешающая способность, оптимальное время синтезирования, автофокусировка радиолокационного изображения.

Об авторах:
Гуляев Г.А., младший научный сотрудник Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), e-mail: gregory.guliaev@yandex.ru

Иванникова М.В., специалист научно-производственного комплекса специального программного обеспечения АО «НПП «Радар ммс» (г. Санкт-Петербург), e-mail: ivannikova_mv93@mail.ru

Рязанцев Л.Б., к.т.н., доцент Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), e-mail: kernel386@mail.ru

Унковский А.В., адъюнкт Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), e-mail: alex-unuk@yandex.ru


Попов Д.И.
Принципы построения адаптивных режекторных фильтров // Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 32-36.


Аннотация:

Рассмотрены особенности и принципы построения адаптивных режекторных фильтров нерекурсивного типа. Приведены системные функции в z-плоскости АРФ канонического и каскадного типа при эквидистантном и неэквидистантном поступлении обрабатываемых отсчетов. Предложена методика анализа системных функций фильтров, функционирующих при неэквидистантном поступлении обрабатываемых отсчетов. Обозначены общие принципы построения АРФ как при постоянном, так и при переменном периоде повторения. Выделены принципиальные отличия синтеза АРФ при вобуляции периода повторения и связанные с ними особенности структурных схем фильтров. Рассматриваемые АРФ с комплексными весовыми коэффициентами и АРФ с автокомпенсатором классифицированы как АРФ с полной адаптацией и частичной адаптацией при выполнении каждого из этих АРФ в канонической или каскадной форме. Для приведенных вариантов построения АРФ рассмотрены принципы их выполнения, учитывающие свойства корреляционной матрицы пассивной помехи при вобуляции периода повторения. Описаны особенности синтеза АРФ при вобуляции периода повторения, включающие оценивание межпериодного сдвига фазы помехи в каждом периоде, асимметрию весовых коэффициентов и оценивание соответствующего количества модулей коэффициентов межпериодной корреляции помехи. Приведены укрупненные структурные схемы АРФ с комплексными весовыми коэффициентами и с автокомпенсатором.

Ключевые слова:
автокомпенсация, адаптация, вобуляция периода повторения, доплеровская фаза, пассивная помеха, принципы построения, режекторный фильтр, синтез.

Об авторах:
Попов Д.И., д.т.н., профессор кафедры радиотехнических систем Рязанского государственного радиотехнического университета, e-mail: adop@mail.ru


 

Попов Д.И.
Робастные алгоритмы режектирования пассивных помех // Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 37-41.

Аннотация:
Рассмотрено качественное определение робастности применительно к задаче СДЦ и введен критерий синтеза робастных алгоритмов. Проведен синтез и анализ адаптивных робастных алгоритмов режектирования пассивных помех, основными свойствами и достоинствами которых являются аналитичность и сравнительная простота, а также возможность достижения предельной или близкой к ней эффективности при отсутствии ошибок измерения неизвестных параметров корреляционной матрицы помехи. При этом максимальная величина проигрыша, обусловленная не учетом формы энергетического спектра помехи, по сравнению с точными оптимальными алгоритмами, составляет всего доли дБ (в частности, для режекторного фильтра (РФ) второго порядка – это 0.16 дБ). Показано, что существование, непрерывность и ограниченность по модулю производных вектора весовых коэффициентов позволяет снизить влияние методической или систематической ошибки измерения. Синтезированные робастные алгоритмы режектирования пассивных помех нейтрализуют влияние на расчет весового вектора РФ случайных ошибок, обусловленных различными объективными дестабилизирующими факторами.

Ключевые слова:
адаптация, весовой вектор, вобуляция периода повторения, минимаксный критерий, пассивная помеха, режектирование, робастные алгоритмы, синтез.

Об авторах:
Попов Д.И., д.т.н., профессор кафедры радиотехнических систем Рязанского государственного радиотехнического университета, e-mail: adop@mail.ru


Горюшкин Р.С., Витязев В.В.
Анализ применения адаптивных гребенчатый БИХ-фильтров в задаче выделения узкополосного сигнала на фоне широкополосного шума
// Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 42-47.

Аннотация:
Цифровая адаптивная фильтрация нашла применение во многих областях цифровой обработки сигналов: в системах связи, радиолокации, обработке аудио- и видеоданных. Типичной задачей является адаптивное усиление спектральных линий на фоне широкополосной помехи. В данной работе исследуется использование цифровых адаптивных гребенчатых фильтров с бесконечной импульсной характеристикой в задачах цифровой адаптивной фильтрации узкополосных сигналов.

Ключевые слова:
адаптация, гребенчатая фильтрация, узкополосный сигнал, широкополосный шум, восстановление, БИХ-фильтр.

Об авторах:
Горюшкин Р.С., н.с. кафедры ТОР РГРТУ им. В.Ф. Уткина, e-mail: gorushkin.r.s@tor.rsreu.ru

Витязев В.В., д.т.н., заведующий кафедрой ТОР РГРТУ им. В.Ф. Уткина, e-mail: vityazev.v.v@rsreu.ru


Цимбал В.А., Потапов С.Е., Потапова А.А.
Математические модели доведения многопакетных сообщений по ассиметричным каналам связи с процедурой LLC
// Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 48-54.

Аннотация:
Приведены основные положения математических моделей процессов доведения многопакетных сообщений по дуплексным каналам связи с процедурой LLC. Рассматриваются каналы с различными по качеству логическими прямым и обратным каналами. Первая из приведённых математических моделей учитывает худшее качество по вероятности битовой ошибки прямого логического канала передачи данных. Вторая из рассматриваемых моделей позволяет определить своевременность доведения сообщений по проключенному виртуальному соединению с квитированием на транспортном уровне модели OSI.

Ключевые слова:
виртуальный маршрут, процедура LLC, информационный обмен, временные характеристики, конечные марковские цепи, оптимизация длины кадра.

Об авторах:
Цимбал В.А., д.т.н., профессор филиала Военной академии РВСН имени Петра Великого г. Серпухов, e-mail: tsimbalva@mail.ru

Потапов С.Е., к.т.н., доцент Военной академии РВСН имени Петра Великого, e-mail: 41kaf_rabota@mail.ru

Потапова А.А., преподаватель филиала Военной академии РВСН имени Петра Великого г. Серпухов, e-mail: 41kaf_rabota@mail.ru



Лебедев А.А., Хрящев В.В., Среднякова А.С., Казина Е.М.
Разработка алгоритма детектирования полипов на эндоскопических изображениях c использованием сверточных нейронных сетей
// Цифровая обработка сигналов. 2021. №2. С. 55-60.

Аннотация:
Предложен нейросетевой алгоритм детектирования полипов на эндоскопических изображениях на основе архитектуры сверточной сети SSD. Он обладает производительностью, достаточной для анализа видеопотока в режиме реального времени, а также имеет сравнительно высокие значения метрик оценки качества. Наибольшее значение метрики F1 = 81,53 на тестовой базе изображений ETIS-LaribPolypDB получено для алгоритма SSD с базовой сетью VGG-512. Для обучения нейросетевого алгоритма собрана база из 6430 изображений полипов, разрешением 626x532 пикселей, на базе эндоскопического отделения Ярославской областной клинической онкологической больницы. Предложен модифицированный алгоритм аугментации входных данных.

Ключевые слова:
глубокое обучение, сверточная нейронная сеть, аугментация, нейросетевой алгоритм, базовая сеть, анализ эндоскопических изображений, колоноскопия, детектирование полипов, интерлейсинг, деинтерлейсинг, база видеоданных полипов, постобработка результатов, метрика оценки качества работы алгоритма.

Об авторах:
Лебедев А.А., аспирант Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, e-mail: lebedevdes@gmail.com

Хрящев В.В., к.т.н., доцент Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, e-mail: v.khryashchev@uniyar.ac.ru

Среднякова А.С., м.н.с. Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, e-mail: a.srednyakova2@uniyar.ac.ru

Казина Е.М., м.н.с. Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, e-mail: e.kazina2@uniyar.ac.ru



 

"Цифровая обработка сигналов" - научно-технический журнал

 

Контактная информация:
e-mail:
vityazev.v.v@rsreu.ru,info@dspa.ru
адрес: 101024, Москва, Авиамоторная, 8а,
Научный Центр МТУСИ
Российское НТОРЭС им. А.С. Попова,
проезд до ст. метро "Авиамоторная"
Тел/Факс: 8(495) 362-42-75
Карпушкина Галина Ивановна: 8(916) 880-03-88
Самсонов Геннадий Андреевич: 8(903) 201-53-33