Теоретические основы технологий передачи и обработки информации и сигналов. Рубрика в журнале - Инфокоммуникационные технологии
A novel approach to design residue number system
Статья научная
The Residue Number System (RNS) has been considered as an efficient parallel tool to increase the performance of computational systems. However, RNS consists of several parts which lead to complexity of RNS. In this paper, a new method to the design of RNS systems based on unification of the carry-propagate adders (CPAs) of the arithmetic units of RNS with reverse converter is presented. The proposed method eliminates the complex modular CPA for some of channels, and improves the current reverse converter designs by shifting some complex additions from arithmetic channel of RNS to the reverse converter. Experimental results shows a significant reduction in area, power consumption and the delay in compare with previous design.
Бесплатно
Статья научная
В статье исследуются методы защиты конфиденциальной информации, обрабатываемой с использованием облачных вычислений. Показано, что для обеспечения безопасности облачных вычислений можно эффективно использовать гомоморфные шифры с использованием системы остаточных классов. Построенные схемы гомоморфного шифрования позволяют выполнять арифметические операций в облаках с шифр-текстами. Исследуется зависимость безопасности от количества информации, известной облачным провайдерам при облачном сговоре. Проводится анализ безопасности зашифрованных данных с использованием гомоморфного шифра при сговоре облачных сервисов, а также при различных вычислительных моделях. Предлагается решение проблемы безопасности при передаче и хранении информации в облачных структурах.
Бесплатно
Алгоритм нулевого листа в задаче подавления интерференционных шумов на изображениях
Статья научная
На сегодняшний день существует ряд измерительных устройств, в основе работы которых лежат те или иные методы обработки изображений. Примером подобных устройств служат триангуляционные сканеры. Основной проблемой, с которой сталкиваются при обработке изображений, полученных с этих устройств, является компенсация интерференционных искажений. Данный тип искажений ведет к резкому возрастанию погрешности измерений. Для борьбы с этим негативным явлением предлагается использовать методы слепой обработки, в частности алгоритм нулевого листа.
Бесплатно
Статья научная
Представлен алгоритм расчета хроматической дисперсии одномодовых оптических волокон (ОВ), реализующий метод смешанных конечных элементов в векторной постановке. Возможности алгоритма демонстрируются на примерах расчетов для микроструктурированных ОВ (МОВ). Корректность оценок подтверждается результатами их сравнения с известными решениями и экспериментальными данными.
Бесплатно
Алгоритм слепой идентификации MIMO-канала с циклическим сдвигом информации
Статья научная
В статье предлагается модифицированная система MIMO, основанная на применении избыточного пространственного кодирования, осуществляемого путем циклического перебора каналов передачи. Предлагается основанный на этой модификации алгоритм слепой идентификации многомерного матричного MIMO-канала связи.
Бесплатно
Алгоритм, производящий поиск кратчайшей траектории на решетке дискретных альтернатив
Статья научная
Для описания алгоритмов динамического программирования применена новая математическая семантика. Результатом нововведения является обобщенное описание известных алгоритмов Ви-терби и Кловского-Николаева, производящих поиск кратчайшей траектории на решетке дискретных альтернатив, для от-позиционных сигналов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема квазиоптимального управления нерефлекторными системами организационно-технического типа с применением статистического имитационного моделирования. Представлены примеры использования многоуровневых систем управления нерефлекторными системами в сфере обеспечении корпоративной безопасности и при планировании металлургического производства.
Бесплатно
Алгоритмы генерации групповых потоков случайных событий
Статья научная
В работе рассматриваются алгоритмические методы анализа систем массового обслуживания. Созданию программной реализации всегда предшествует разработка некоторой алгоритмической модели объекта или процесса. Арсенал алгоритмов объединяет как непрерывные, так и дискретные логические функции, что существенно расширяет возможности алгоритмических методов, по сравнению с аналитическими. Потоки пакетов в мультисервисных телекоммуникационных сетях носят явно выраженный пачечный характер и существенно отличаются от пуассоновских. Вся стройная аналитическая теория, справедливая для пуассоновских потоков, к сожалению, для пачечных потоков становится непригодной. Реальные результаты для систем массового обслуживания с пачечными потоками удается получать с помощью имитационного моделирования, для чего требуются знания и умения алгоритмизации моделируемых процессов. В работе рассмотрены способы генерации пуассоновских, групповых пуассоновских потоков, показаны результаты моделирования групповых пуассоновских потоков. Рассмотрен программный инструмент - конвертор и приведены примеры генерации пачечных потоков с различными структурами пачек. Проведен анализ алгоритмических моделей систем массового обслуживания для различных дисциплин обслуживания. Отмечена необходимость дальнейшего развития алгоритмической теории систем массового обслуживания.
Бесплатно
Алгоритмы идентификации объектов в системах видеонаблюдения с использованием статистических методов
Статья научная
Некоторые задачи распознавания образов ре- шаются с использованием байесовского критерия отношения правдоподобия. Для получения отно- шения правдоподобия необходимо располагать для каждого класса объектов условными плотностями вероятности. Однако даже при наличии условных плотностей вероятности метод, основанный на кри- терии отношения правдоподобия, на практике мо- жет оказаться труднореализуемым, так как он может потребовать больших объемов памяти и высокого быстродействия. Но если условная плотность ве- роятности задается не в аналитической форме, а в виде таблицы, то для реализации алгоритма клас- сификации требуется гораздо меньше вычислитель- ных ресурсов.
Бесплатно
Алгоритмы фильтрации звуковых сигналов на основе U-преобразования
Статья научная
Рассматриваются алгоритмы фильтрации звуковых сигналов, основанные на интегрально-дифференциальном (U-преобразовании). Полученные результаты указывают на возможность использования предложенных алгоритмов для решения поставленной задачи. - для построения каждого уровня разложения используются фильтры одинаковой длины, которые масштабируются до размера анализируемого участка сигнала; - сначала фильтры применяются ко всему сигналу, затем - к его частям. Прямое ^-преобразование записывается следующим образом: D = U ( S ), где D = {D.}, D jj - j-ый спектр, находящийся на i-ом уровне разложения, i е [0; J - 1], J - число уровней разложения, j е [0; M - 1], M - число элементов на i-ом уровне разложения. Предлагаются следующие алгоритмы построения U-разложения исходного сигнала. 1. Алгоритм формирования K-ичного дерева разложения сигнала (параметры алгоритма: J -число уровней разложения, K - число сегментов на i уровне, на которые разбивается сигнал на (i - 1)-ом уровне), в вершине дерева расположено разложение исходного сигнала, M = K - 1. 2. Алгоритм построения разложения сигнала на одном уровне с использованием сегмента произвольной длины (параметры алгоритма: L - длина сегмента). 3. Алгоритм построения разложения сигнала на одном уровне, при формировании которого сигнал разбивается на заданное число сегментов
Бесплатно
Анализ изображений на основе субполосных представлений в области пространственных частот
Статья научная
В настоящее время двумерные визуальные отображения различных информационных массивов широко распространены, так как изображения являются наиболее естественной для человека формой информационного обмена. Поэтому созданы различные информационные технологии, предназначенные для реализации компьютерной обработки изображений. Существенное место среди информационных технологий занимает компьютерный анализ изображений, основу которого составляют процедуры определения тех или иных свойств, характеризующих их с определенных позиций. В частности, важным направлением анализа изображений служат процедуры автоматической классификации составляющих их объектов(распознавания образов). При этом главное внимание уделяется выбору так называемого пространства признаков, которые с позиций решаемой задачи наиболее адекватно отражают свойства анализируемых изображений. В статье рассматривается возможность использования для анализа изображений субполосного метода, применение которого, как показали результаты исследований, позволяет получить характеристики, которые можно использовать в качестве признаков для их сравнения.
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждаются информационные возможности мониторинга высоты объектов на поверхности Земли, получаемой методом двухпроходной космической радиолокации системой с синтезированной апертурой (РСА) в Х-диапазоне частот. В рамках исследования произведена экспериментальная оценка погрешности определения относительной высоты рельефа поверхности Земли по данным спутника TERRASAR-X. Обсуждаются возможности определения высот зданий и сооружений по фазовой информации РСА. Данная технология иллюстрируется соответствующими примерами. Обсуждаются информационные возможности мониторинга изменения высоты объектов на поверхности Земли, получаемой методом многопроходной, космической дифференциальной интерферометрии.
Бесплатно
Статья научная
Исследовались результаты обратной фильтрации речевого сигнала. Получена модель речевого процесса с помощью процедуры реконструкции математической модели динамической системы по порождаемому временному ряду, в качестве которого использовался речевой сигнал. Коэффициенты представленной модели использовались для обратной фильтрации речевого сигнала и могут быть использованы для идентификации и верификации диктора по голосу. Полученная оценка производной объемной скорости воздушного потока через голосовую щель интегрировалась для получения оценки объемной скорости потока. Объемная скорость после обратной фильтрации сравнивалась с вычисленной объемной скоростью по известной модели. Полученные результаты обратной фильтрации с помощью реконструкции математической модели динамической системы по порождаемому временному ряду сопоставлялись с результатами обратной фильтрации с помощью модели линейного предсказания по величине среднеквадратической погрешности.
Бесплатно
Анализ шума квантования фильтров дискретного вейвлет-преобразования изображений
Статья научная
В статье решена задача анализа шума квантования, возникающего в результате округления коэффициентов фильтров дискретного вейвлет-преобразования (ДВП), и его влияния на результат обработки изображений с целью определения минимальной разрядности коэффициентов, при которой шум квантования не оказывает существенного влияния на результат обработки изображений или вовсе не влияет на него. Предложена реализация метода ДВП, позволяющая определить эффективную разрядность коэффициентов фильтров ДВП и упростить выполнение операций округления. Выведены формулы для определения минимальной разрядности коэффициентов, при которой восстановленное в результате выполнения ДВП изображение достигает высокого качества (40 дБ) или не отличается от исходного, в зависимости от используемого вейвлета. Моделирование ДВП изображений с использованием разрядностей, согласно выведенным формулам, подтвердило полученные результаты. В исследуемом методе все данные представлены в формате с фиксированной точкой, что открывает возможность эффективной аппаратной реализации на современных устройствах (FPGA, ASIC и др.).
Бесплатно
Аппроксимация функций плотности распределений с тяжелыми хвостами методом Прони
Статья научная
В настоящее время актуальной проблемой при исследовании трафика мультисервисной сети является наличие самоподобия, которое оказывает влияние на характеристики в узле обработки пакетов. В статье рассматриваются вопросы разложения произвольных функций в ряды экспонент и аппроксимация произвольной плотности распределения вероятностей (ПРВ) методом Прони.
Бесплатно
Статья научная
В статье описывается система получения радиолокационного изображения (РЛИ) с использованием в качестве зондирующего сигнала ТВ-вещания по схеме бистатической РСА. Приводится описание основных функциональных и конструкторских особенностей аппаратуры, рассмотрен алгоритм формирования РЛИ. Также приведены результаты, полученные в ходе проведенного натурного эксперимента.
Бесплатно
Вариант ансамбля дискретных ортогональных сигналов
Статья научная
На основе рассмотрения особенностей собственных векторов бидиагональной эрмитовой матрицы разработан алгоритм формирования новых ансамблей дискретных ортогональных сигналов с требуемыми характеристиками. Описан процесс формирования новой структуры ансамбля дискретных ортогональных сигналов, который осуществляется поэтапно, начиная с наименьшей размерности и заканчивая требуемой, с проверкой на соответствие заданным требованиям. Сформированный ансамбль дискретных ортогональных сигналов размерности N = 64 является новым и по своим характеристикам превосходит известные ансамбли сигналов. Показано, что его применение целесообразно в перспективных беспроводных телекоммуникационных системах с кодовым разделением каналов, особенно в условиях многолучевого распространения радиоволн.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено явление, возникающее при передаче числовых кодов по гауссовым каналам и приводящее к возрастанию среднего квадрата ошибки восстановления чисел по мере их удаления от центра допустимого диапазона. Обосновано название этого явления, как «центробежной ошибки» передачи, определены основные функции и числовые характеристики его вероятностного описания. Предложены возможные пути устранения негативного влияния данного вида искажений для повышения помехоустойчивости систем передачи числовой информации.
Бесплатно
Взаимодействие электромагнитного излучения с неоднородным слоем магнитодиэлектрика
Статья обзорная
Предложена методика численного моделирования взаимодействия электромагнитного излучения с неоднородным слоем магнитодиэлектрика. Получено дифференциальное уравнение для коэффициента отражения волны от усеченного слоя.
Бесплатно
Влияние квантования коэффициентов передаточной функции цифрового фильтра на его характеристики
Статья научная
Рассмотрена методика определения числа разрядов двоичного кода при квантовании коэффициентов передаточной функции цифрового фильтра, обеспечивающего заданные требования к точности амплитудно-частотной характеристики. Приведена методика вычисления абсолютной погрешности импульсной характеристики, появляющейся вследствие ограничения числа разрядов
Бесплатно
