Теоретические основы технологий передачи и обработки информации и сигналов. Рубрика в журнале - Инфокоммуникационные технологии
Статья научная
Приведены результаты исследований по системе массового обслуживания 22 / /1HE E с гиперэрланговскими и эрланговскими входными распределениями второго порядка. В теории систем массового обслуживания исследования таких систем особо актуальны в связи с тем, что до сих пор невозможно найти решение для среднего времени ожидания в очереди в конечном виде. Использование распределений Эрланга и гипер-Эрланга более высокого порядка затруднительно для вывода решения для среднего времени ожидания из-за нарастающей вычислительной сложности. Для таких законов распределений второго порядка классический метод спектрального разложения решения интегрального уравнения Линдли для систем G/G/1 позволяет получить решение в замкнутой форме. В статье представлены спектральное разложение решения интегрального уравнения Линдли для рассматриваемой системы и расчетное выражение для среднего времени ожидания в очереди. Адекватность полученных результатов подтверждена корректностью использования классического метода спектрального разложения и результатами численного моделирования. Cистема 22 / /1HE E применима при коэффициенте вариации интервалов поступления большего или равного 1/ 2 и коэффициенте вариации времени обслуживания, равному 1/ 2. Для практического применения полученных результатов использован метод моментов теории вероятностей. Результаты численного моделирования в пакете Mathcad однозначно подтверждают тот факт, что среднее время ожидания связано с коэффициентами вариаций интервалов поступления и времени обслуживания квадратичной зависимостью.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрен алгоритм демодуляции по правилу максимума апостериорной вероятности. Этот алгоритм минимизирует вероятность ошибки на символ. При описании алгоритма, в отличие от традиционного взгляда, используется понятие «комбинация». Введённое понятие «комбинация», означает некоторую последовательность передаваемых известных и неизвестных символов. Выведена однозначная взаимосвязь между вероятностями состояния и совместными плотностями вероятностями распределения сигнала и состояния (комбинации) для произвольной позиционности передаваемых символов и произвольной величины относительной памяти канала. Представление перемещения символов в сдвиговом регистре справа налево позволила сопоставить содержимое сдвигового регистра с номером состояния (комбинации) в m -ичной системе счисления. Представленный способ описания алгоритма позволяет восполнить недостающую взаимосвязь между математическим описанием алгоритма и реализацией его на вычислительном устройстве.
Бесплатно
Математические методы формирования многоалфавитных шифров замены
Статья научная
В статье рассматривается шифр многоалфавитной замены, основанный на интегральном преобразовании.
Бесплатно
Статья обзорная
В статье представлены математические модели распределенного хранения и обработки данных большой размерности, базирующиеся на аппарате пороговых схем и обладающие высокой степенью достоверности и отказоустойчивости. Для их построения используется аппарат модулярной арифметики, что позволяет добиться существенного повышения коэффициента ускорения и отказоустойчивости предложенных алгоритмов, открывает перспективы использования разработанных моделей в системах реального времени. Предложено эффективное отображение алгоритмических решений для реализации действий с данными большой размерности на аппаратную базу нейропроцессора NM6403.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается использование матричных методов для расчета характеристик отражающих метаматериалов, состоящих из нескольких планарных слоев на основе сред с пространственной дисперсией и киральностью на СВЧ. Получен явный вид матрицы поверхностного импеданса и матрицы передачи обобщенного слоя метаматериала. В качестве примера рассмотрены задачи отражения плоской электромагнитной волны линейной поляризации от двухслойного кирально-диэлектрического метаматериала на основе тонкопроволочных спиралей, расположенного в воздухе и дважды-кирального метаматериала на идеально проводящей подложке. Рассчитаны частотные зависимости модулей коэффициентов отражения и прохождения основной и кросс-поляризованной компонент поля при различных спиральных включениях и геометрических размерах контейнера кирального метаматериала. Показано, что на некоторых частотах метаструктура позволяет выполнять преобразование нормально падающего излучения в рассеяние в плоскости структуры. Теоретически обоснована возможность использования дважды-киральной метаструктуры в качестве защитного покрытия металлического объекта.
Бесплатно
Статья научная
Разработан метод вычисления индекса сцинтилляции S 4 принимаемого сигнала на трассах распространения радиоволн в системах спутниковой связи при наличии анизотропных неоднородностей в возмущенной ионосфере. Метод основан на приведении квадратичной формы в аргументах автокорреляционных функций флуктуаций электронной концентрации и фазы к скалярному значению и учете этого при выполнении преобразований Радона и Фурье. Получены выражения, которые позволяют оценить величину S 4 при высоких значениях спектрального индекса спектральной плотности флуктуаций электронной концентрации, а также во всем диапазоне возможных значений отношения радиуса первой зоны Френеля к внешнему масштабу неоднородностей.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблематике оптимизации процедур модулярно-позиционного преобразования, основу которых составляет метод деления на двоичную экспоненту. Осуществляемая оптимизация обеспечивает минимизацию суммарных временных затрат при допустимом объеме памяти для таблиц. Это достигается за счет применения минимально избыточного модулярного кодирования, систем счисления с основаниями большой разрядности, а также таблично-сумматорной вычислительной технологии.
Бесплатно
Статья научная
Увеличение структурной и функциональной сложности инфокоммуникационных систем в результате научно-технического прогресса привело к формированию многофункциональных систем. Для таких систем в современных условиях характерно наличие динамики требований и реконфигурации под эти изменения. Непрерывная реконфигурация требует в процессе планирования выполнения оценок необходимых ресурсов. Целью исследования является разработка подхода к оцениванию ресурсоемкости реализации изменения требований назначения при неполноте описания реконфигурируемой инфокоммуникационной системы. Основная идея работы заключается в формировании оценок ресурсоёмкости реконфигурации на основе значений коэффициента изменения требований. Оценка выполняется на основе имеющихся данных о выполнении частных показателей системы требований - существующими функциональными компонентами с известными значениями ресурсоемкости. При этом вводятся поправочные коэффициенты, зависящие от вида изменения требований и типа ресурса, уточняемые в процессе изменения многофункциональной системы по критерию минимума ошибки оценивания. Практическая значимость работы заключается в разработке методики приближенного оценивания ресурсоемкости на основе нечеткого подхода с целью учета неопределенности исходных данных описания инфокоммуникационной системы.
Бесплатно
Метод порогового подавления шума в сигнале на основе вейвлет-преобразования
Статья научная
В статье рассматривается задача повышения эффективности очистки сигнала от шума с помощью метода порогового шумоподавления (ПШП), основанного на использовании ортогонального вейвлет-преобразования и аппарата генетических алгоритмов.
Бесплатно
Метод расчета микрополоскового вибратора, расположенного на киральной подложке
Статья научная
В статье приведено описание самосогласованного метода решения внутренней электродинамической задачи о распределении тока на поверхности микрополоскового вибратора, расположенного на киральной подложке. Сформулированы требования, которым должна удовлетворять физическая модель излучателя микрополосковой антенны. Показан вывод элементов матрицы входных адмитансов для кирального слоя, в котором в качестве проводящих включений использованы правовинтовые спирали, а также вывод элементов матрицы поверхностных импедансов. Получено сингулярное интегральное уравнение с особенностью Коши для расчета плотности тока на поверхности микрополоскового вибратора, численное решение которого является корректной математической задачей.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен метод сжатия речевых данных без пауз на основе оптимального квантования по уровню коэффициентов разложения отрезков речевых сигналов по собственным векторам субполосных матриц из m-информационных частотных интервалов с применением кодовых книг квазиоптимальных квантователей, применение которого позволяет в зависимости от величины разрядности исходных отсчетов указанных сигналов обеспечить коэффициент сжатия до 12 раз.
Бесплатно
Статья научная
Решается задача формирования индексов мягких решений (ИМР) символов применительно к технологии обработки сигналов в системе c ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM), использующей каналы с неизвестными параметрами. Задачи подобного типа являются актуальными при обмене данными систем реального времени в ходе оперативного взаимодействия двух или нескольких подвижных объектов при применении в них широкополосных систем связи. Метод вычисления ИМР основан на критерии минимума евклидовой метрики.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод определения параметров пе- ресечения случайным процессом заданного уровня, применимый для исследования как гауссовых про- цессов, так и релеевских, райсовских и любых дру- гих. Показана возможность расчетов закона распре- деления интервалов времени пребывания процесса как вне, так и внутри двух различных границ.
Бесплатно
Методика получения корреляционных функций случайных импульсных последовательностей
Статья обзорная
Предложена методика получения аналитических выражений для определения нормированных автокорреляционных функций случайных импульсных последовательностей, позволяющих производить оценку времени корреляции с целью выявления последовательностей, обладающих «хорошими» корреляционными свойствами для использования их в системах передачи информации, и последовательностей, обладающих свойством самоподобия для моделирования трафика в сетевых структурах
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены методы, алгоритмы и аппаратная реализация ускоренного определения знаков, сравнения модулярных чисел, основанные на принципе использования относительных значений анализируемых чисел, определяемых произведением модулей (оснований) системы остаточных классов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен комплекс вопросов, связанных с многократным решением систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) за счет использования блочного LU-разложения. Выявлена специфика матриц, возможная для использования. Проанализирована роль перенумерации как нового этапа, позволяющего, при малых вычислительных затратах, значительное повышение эффективности решения и расширение круга анализируемых структур. Усовершенствован алгоритм вычисления ряда емкостных матриц системы проводников и диэлектриков. Выведены выражения для аналитических оценок арифметических затрат, позволяющие априорную оценку эффективности использования блочного LU-разложения. Выполнены аналитические и вычислительные оценки ускорения усовершенствованным алгоритмом в зависимости от различных параметров. Получено максимальное ускорение 23 раза.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются многомерные негармонические спектры сигналов формирователей псевдослучайных сигналов на основе нелинейных систем с динамическим хаосом. Выполнен анализ аддитивных шумов и квазирезонансных воздействий на спектральные характеристики сигналов систем Лоренца и Чуа.
Бесплатно
Статья научная
Дается краткий обзор моделей, задач и алгоритмов ситуационно-адаптивного планирования канальных ресурсов в системах мобильной широкополосной связи. Методология ситуационно-адаптивного планирования является развитием методов принятия технических решений по повышению эффективности использования радиоресурсов за счет их наилучшего распределения в зоне обслуживания. Она позволяет учесть изменение нагрузки на уровне всей сети, неопределенность позиционирования мобильных станций и «мультисервисность» трафика.
Бесплатно
Моделирование СШП-импульса на основе производных Рэлея и генетического алгоритма
Статья научная
В статье рассмотрена задача проектирования импульса, соответствующего спектральной маске FCC на уровень излучения сверхширокополосных систем связи. Представлены результаты применения генетического алгоритма к задаче оптимизации весовых коэффициентов и коэффициентов формы импульса, построенного на основе комбинации производных Рэлея.
Бесплатно
Моделирование вероятностных распределений с «Тяжелыми хвостами»
Статья научная
Обсуждается возможность моделирования распределений случайных величин с так называемыми «тяжелыми хвостами» при помощи одномерных устойчивых законов.
Бесплатно
