Теоретические основы технологий передачи и обработки информации и сигналов. Рубрика в журнале - Инфокоммуникационные технологии
Совместное распределение огибающих с учетом корреляции
Статья научная
Получен закон распределения огибающих в симметричном виде для узкополосного сигнала в канале с замираниями, когда в точку приема приходит два луча и общий сигнал представляет суперпозицию этих сигналов.
Бесплатно
Статья научная
Осуществляется сравнение различных моделей положительно определенной случайной величины с моделью гиперэкспоненциального распределения специального вида Hs на основе эмпирических числовых характеристик: математического ожидания и дисперсии. Все распределения рассматриваются с параметрами, при которых они имеют убывающую интенсивность «отказов» (молодеющие распределения) и коэффициент вариации больше единицы. В качестве количественных оценок близости Hs -распределения к остальным моделям рассматриваются равномерная и средняя метрики в пространстве функций распределения. Показана степень целесообразности замены двухпараметрического распределения гиперэкспоненциальным Hs -распределением в зависимости от закона распределения и величины коэффициента вариации. Приведены оценки эффективности такой аппроксимации для различных наборов параметров и примеры ее применения. Рассчитаны и проанализированы стационарные вероятностные характеристики системы с отказами обслуживающего прибора, где базовое распределение Вейбулла-Гнеденко заменяется на гиперэкспоненциальное распределение специального вида.
Бесплатно
Сравнительный анализ некоторых алгоритмов демодуляции в каналах с межсимвольной интерференцией
Краткое сообщение
В статье осуществлен сравнительный анализ некоторых алгоритмов демодуляции в каналах с межсимвольной интерференцией (МСИ). Рассматриваются как субоптимальные алгоритмы переборного типа, так и линейные выравниватели. Приводятся вероятностные характеристики некоторых алгоритмов, полученные методом имитационного моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается подход к стабилизации многомодовых нелинейных динамических систем на примере формирователей колебаний, основанный на обобщенных многомодовых моделях. Показано, что наличие нескольких подходов к разделению нелинейной динамической системы на моды дает возможность рассмотреть решение задачи стабилизации с различных позиций. Приведено два подхода к решению задачи стабилизации динамической системы типа Лоренца, позволяющих обеспечить требуемое поведение системы.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются формирователи двоичных псевдослучайных сигналов на основе нелинейных систем Дмитриева-Кислова (ДК) и Анищенко-Астахова (АА) с динамическим хаосом. Исследованы авто- и взаимокорреляционные функции и вероятностные характеристики двоичных псевдослучайных последовательностей, формируемые на основе указанных систем, подверженных квазирезонансным воздействиям.
Бесплатно
Статья научная
Структурно-физическая модель спутникового радиоканала с учетом поглощения и сцинтилляций волны в ионосфере разработана на базе обоснования комплексной модели изменения электронной концентрации в неоднородной ионосфере. Она представлена в виде совокупности толстого однородного слоя и тонкого слоя неоднородностей, характеризующихся средним значением полного электронного содержания ионосферы и среднеквадратическим отклонением его мелкомасштабных флуктуаций, а также тонкого слоя, в котором происходят соударения электронов с ионами и нейтральными молекулами. Преимуществом разработанной модели по сравнению с известными является возможность определения полного электронного содержания ионосферы и его статистических характеристик методом пассивного мониторинга с использованием двухчастотного приемника спутниковых радионавигационных систем GPS/ГЛОНАСС. На основе описания процесса распространения радиоволн через неоднородную ионосферу методами построения многолучевых моделей и методами описания дифракции волны на неоднородностях ионосферы установлены аналитические зависимости мощности принимаемого сигнала, а также регулярной и флуктуационной составляющих коэффициента передачи (по мощности) трансионосферного канала от несущей частоты передаваемых сигналов, статистических характеристик флуктуаций полного электронного содержания ионосферы и среднего значения эффективной частоты соударения электронов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены особенности распространения электромагнитных волн в экранированных волноводах с усиливающими и диссипативными средами с запредельными в рассматриваемой области частот размерами. Отмечено увеличение модуля коэффициента усиления при увеличении номера индекса и уменьшении сечения волновода.
Бесплатно
Субъективные факторы статистической теории антенн: анализ и моделирование
Статья научная
Представлена проблема конвергенции объективной и субъективной теорий вероятностей с теорией случайных антенн (СА) для исследования СА методом статистического имитационного моделирования (СИМ). Рассмотрены перспективы применения СИМ-моделей при разработке систем активной защиты конфиденциальной информации от утечки во внешнюю среду через СА.
Бесплатно
Теория случайных антенн: атрибуты и отличительные особенности
Статья научная
Обсуждаются отличия методов и средств теории случайных антенн от близких ей разделов теоретической радиотехники и теории компьютерного моделирования.
Бесплатно
Тестирование генераторов псевдослучайных сигналов на основе системы Лоренца
Статья научная
В данной работе представлены результаты тестирования модифицированных генераторов псевдослучайных сигналов. Рассмотрены два генератора, построенных на основе системы Лоренца с хаотической динамикой. Первый генератор описывается системой Лоренца, реализованной над полем Галуа, а второй описывается системой Лоренца, в которой формирование цифровой последовательности происходит методом периодической выборки из сигнатур сигналов. В качестве дополнительного подтверждения релевантности полученных результатов в работе оценивается генератор, построенный на основе стандартной функцией Matlab по формированию бинарной случайной последовательности. Тестирование генераторов осуществлялось с помощью набора тестов, разработанного Национальным институтом стандартов и технологий, который включает в себя 15 различных тестов. Полученные результаты сравниваются с результатами, полученные при тестировании эталонных генераторов. Результаты данного исследования могут быть применены при построении криптографических систем и систем передачи информации.
Бесплатно
Технология нелинейного шифрования данных в высокоскоростных сетях связи
Статья научная
В статье рассмотрена технология построения криптосистемы нелинейного шифрования данных с использованием полиномиальной системы классов вычетов. Предложен метод, позволяющий обеспечить высокую скорость шифрования потока данных.
Бесплатно
Ускорение тензорных вычислений с использованием системы остаточных классов
Статья научная
Основным научно-практическим барьером для широкого распространения методов машинного обучения является высокая вычислительная сложность тензорных операций, используемых в них. Мы предлагаем метод реализации тензорных вычислений в системе остаточных классов с использованием табличной арифметики для модульных операций шириной до 8 бит включительно. Экспериментальное моделирование предложенного метода на FPGA Xilinx Spartan6 xc6slx9 показало, что он может быть использован для быстрой организации вычислений при реализации таблиц на блоках памяти BRAM. Предложенный подход позволяет ускорить вычисления в два раза, по сравнению с вычислениями в двоичной системе счисления, что может быть использовано для создания аппаратных ускорителей тензорных вычислений на практике
Бесплатно
Краткое сообщение
В статье рассматривается проблема выбора числа степеней свободы с учетом коррелированности биометрических данных. Показано, что учет корреляции биометрических данных приводит к существенному снижению числа степеней свободы распределения хи-квадрат и дробности показателя размерности.
Бесплатно
Физические носители комплекснозначных кодовых последовательностей
Статья научная
Представлено два способа формирования физического носителя комплекснозначных (КЗН) кодовых последовательностей: амплитудно-фазовая модуляция и в виде полигармонического сигнала. Исследована помехоустойчивость физических носителей.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются формирователи псевдослучайных сигналов с управляемыми статистическими характеристиками на основе нелинейных систем с динамическим хаосом. Показано, что оптимизации параметров временной дискретизации обеспечивает улучшение корреляционных характеристик и распределений вероятностей реализаций псевдослучайных сигналов. Исследовано влияние квазирезонансных управляющих воздействий на погрешности восстановления параметров систем Лоренца и Чуа в условиях действия комплекса шумов.
Бесплатно
Фрактальность трафика и очереди в системах массового обслуживания
Статья научная
Трафик современных мультисервисных сетей обычно сильно коррелирован и методы классической теории систем массового обслуживания не работают. В настоящей работе приводятся результаты имитационного моделирования и сравнительный анализ влияния корреляционных связей фрактального потолка заявок и потока заявок, в случае реальных мультисервисных сетей связи. Рассматриваются обобщения формулы Хинчина-Поллячека на стационарные потоки заявок с произвольной корреляцией, а также возможности применения указанных обобщений. Показано, что реальная случайная величина, представляющая числа заявок, поступающих в течение интервалов обслуживания одной заявки, имеет математическое ожидание меньше единицы. Показано, что процесс, создания очередей имеет пассивные временные интервалы, прерывающие связь между предыдущими и последующими частями процесса. Показано, что даже для самоподобных процессов, имеющих бесконечно большой интервал корреляции, корреляционные зависимости между отдельными значениями очередей распространяются лишь в пределах интервалов занятости системы массового обслуживания.
Бесплатно
Целочисленная сглаживающая фильтрация в системе остаточных классов
Статья научная
Предлагается метод сглаживания изображений с использованием системы остаточных классов (СОК). Суть подхода заключается в замене вычислительно сложной операции деления в СОК на умножение всех дробных чисел на степень двойки с последующим округлением. В результате выполнения этих действий все последующие вычисления производятся над числами в формате с фиксированной точкой. Проведенные теоретические и практические исследования показали, что при достижении определенной точности вычислений, погрешность, возникающая при округлении, не оказывает влияния на результат фильтрации изображения. Кроме того, имеются возможности для контроля баланса между точностью вычислений и размерностью переменных, что открывает возможность эффективной аппаратной реализации на FPGA.
Бесплатно
Цифровое моделирование многолучевого канала связи
Статья научная
Рассматриваются цифровые математические модели многолучевого канала радиосвязи. В рамках общей гауссовской модели радиоканала описано четырехпараметрическое распределение модуля и фазы комплексного коэффициента передачи радиоканала. Канал с рассеянием характеризуется дискретной многолучевостью, поэтому комплексный коэффициент передачи такого канала представляется в виде суммы конечного числа слагаемых с флуктуирующими коэффициентами передачи и задержками. Сигнал на выходе канала связи представлен через квадратурные компоненты, в которых учтены флуктуации коэффициентов передачи и задержек в канале связи. Эти компоненты в каналах образуются суммированием большого числа слагаемых, когда выполняются требования центральной предельной теоремы теории вероятностей, поэтому их можно считать независимыми нестационарными гауссовскими процессами. Приведены формулы, которые определяют методику моделирования сигнала на выходе многолучевого канала связи. Показано, что, используя четырехпараметрическое распределение амплитуд и фаз принимаемого сигнала, можно осуществить машинное моделирование многолучевого канала с любыми законами замирания сигнала в радиоканале.
Бесплатно
Цифровые двойники в управлении
Статья научная
В статье рассматриваются цифровые модели реальных устройств, обладающие интерфейсными средствами, с помощью которых моделируемый объект взаимодействует с внешней средой. Такие модели называются «цифровыми двойниками». Рассмотрено два вида моделей, применяемых при создании цифровых двойников. Это модели временных рядов и модели предметной области. Модели предметной области используют законы данной предметной области. В них используются математические, логические и вероятностные свойства, присущие конкретной предметной области. Модели временных рядов универсальны для различных предметных областей и не зависят от физической природы переменных данного ряда. Такие модели могут быть использованы для прогнозирования поведения моделируемого объекта. В качестве примера рассмотрены модель прогнозирования запаздывания в системе управления видеотрафиком и модель подзарядки аккумуляторов беспроводных сенсорных сетей.
Бесплатно
Численное моделирование многосвязной бинарной цепи Маркова
Статья научная
Представлен расширенный вариант алгоритма численного моделирования однородной многосвязной цепи Маркова. Получены и проанализированы результаты использования предложенного алгоритма для оценки адекватности параметризации речевых сигналов цепями Маркова высших порядков.
Бесплатно
