Теоретические основы технологий передачи и обработки информации и сигналов. Рубрика в журнале - Инфокоммуникационные технологии
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
Численно-аналитическая модель задержки на основе СМО с операционным сдвигом законов распределений
Статья научная
В данной статье демонстрируются результаты для системы массового обслуживания, сформированной подвергнутыми операции сдвига вправо распределением Эрланга и гиперэкспоненциальным распределением второго порядка. Как известно, первое распределение обеспечивает коэффициент вариации меньший единицы, а второе - больший единицы. Сдвиг закона распределения увеличивает математическое ожидание случайной величины, не изменяя при этом ее среднеквадратическое отклонение. Следовательно, при этом уменьшается коэффициент вариации случайной величины. В тоже время, из общей теории систем G/G/1 известна функциональная зависимость задержки требований в очереди от квадратов коэффициентов вариаций интервалов поступлений и времени обслуживания, а представленная система относится именно к этому типу. Таким образом, операционный сдвиг законов распределений приводит к многократному уменьшению задержки по сравнению с обычной системой, и эта величина зависит от значения параметра сдвига. Для построения математической модели задержки использован метод спектрального решения уравнения Линдли, который как известно, применяется во многих сферах научных исследований. В статье также использованы известные приемы аппроксимации законов распределений. Полученные результаты численно-аналитического моделирования в Mathcad однозначно подтверждают адекватность предложенной математической модели задержки
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
Численный метод порогового разделения секрета над группой точек эллиптической кривой
Статья научная
В работе представлен способ разделения секрета на базе несовершенной пороговой схемы Миньотта и схемы распределения ключей Месси-Омуры. Объединение пороговой и эллиптической криптографии имеет преимущество в параллельной обработке частей секрета, пролонгации, верификации, изменения числа пользователей и энтропии частей секрета по сравнению с существующими аналогами. Предложенная схема может быть использована для построения систем защищенной передачи, хранения, обработки и презентации данных в компьютерных сетях.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается задача построения эффективных методов предварительной обработки сигналов с помощью дискретного вейвлет-анализа, представляющего собой особый тип линейного преобразования сигналов и отображаемых этими сигналами физических данных о процессах и физических свойствах природных сред и объектов.
Бесплатно
