Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Підписатися на Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника потік
Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)  — международный ежемесячный научно-технический рецензируемый журнал по радиотехнике и радиоэлектронике. Издается НТУУ КПИ с 1958 года. Индексируется в SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, Academic OneFile, EI-Compendex, Gale, OCLC, SCImago, Summon by Serial Solutions, ВИНИТИ, РИНЦ. Цитирований на статью = 0,3 (Cites per Doc. (2y) = Impact Factor WoS, 2016). SJR = 0,2, Q3, SNIP = 0,46 (Scopus, 2016).
Адреса URL: http://radio.kpi.ua/
Оновлено: 1 година 4 хв тому

Синтез и анализ алгоритмов распознавания цифровых сигналов в условиях деформирующих искажений и аддитивных помех

Втр, 10/31/2017 - 00:00
Рассмотрена задача распознавания цифровых сигналов в условиях деформирующих искажений формы этих сигналов и аддитивного гауссовского шума. Для проведения синтеза алгоритмов распознавания предложена математическая модель внесения деформации для сигналов известной или случайной формы. Модель основана на введении нелинейного оператора деформации как оператора размещения с повторениями элементов исходного дискретного сигнала с добавлением аддитивной помеховой составляющей, вызванной ошибками квантования непрерывной функции деформации. Синтезированы и исследованы оптимальный, основанный на точном вычислении функций правдоподобия, и квазиоптимальный, основанный на использовании гауссовского приближения функций правдоподобия, алгоритмы распознавания. Проведено моделирование алгоритмов для различных вариантов задания деформирующих искажений в виде детерминированных функций и в виде реализаций случайной функциии. Выполнено сравнение экспериментальной вероятности ошибки с ее теоретической оценкой при различных отношениях сигнал–шум.

Нелинейный итерационный алгоритм прекодирования для многопользовательских систем MIMO

Пон, 10/30/2017 - 00:00
Предложена модификация известного линейного алгоритма прекодирования CLTD (closed-loop transmit diversity), предназначенного для многопользовательских систем радиосвязи, использующих технологию MIMO. Эффективность оригинального алгоритма прекодирования CLTD, обладающего рядом преимуществ по сравнению с ранее известными методами прекодирования на основе полной информации о состоянии канала связи, повышена за счет введения нелинейности. Использование нелинейной процедуры упорядоченного последовательного подавления помех OSIC при формировании прекодирующей матрицы позволяет значительно увеличить помехоустойчивость всей системы в целом за счет небольшого роста вычислительной сложности алгоритма. Представлены результаты компьютерного моделирования, отражающие эффективность предложенной модификации алгоритма формирования прекодирующей матрицы по сравнению с оригинальным алгоритмом CLTD.

Непрерывная вертикальная передача обслуживания в гетерогенных беспроводных сетях с использованием алгоритма модифицированной оптимизации удаления ненужных данных

Нед, 10/29/2017 - 00:00
В глобальном контексте существует большое количество сетей с беспроводным доступом. В гетерогенных беспроводных сетях используются различные типы реализаций, включая работу в реальном масштабе времени, работу в нереальном масштабе времени и работу с высокой пропускной способностью, поэтому провайдер услуг связи должен обеспечить поддержку соответствующих соединений. Для улучшения рабочих характеристик, соединения должны коммутироваться между различными сетями с использованием непрерывной вертикальной передачи обслуживания VHO (vertical handoff). Предложенный алгоритм обеспечивает улучшение, обусловленное методом оптимизации, который включает процесс решения о коммутации с использованием запуска VHO и выбора сети. Запуск VHO инициируется путем использования уровня принятого сигнала RSS (received signal stregth). В случае использования традиционного метода, запуск VHO инициируется только с помощью RSS. Предложенный метод, представляющий собой алгоритм модифицированной оптимизации удаления ненужных данных M-WO (modified weed optimization), сокращает ненужные VHO путем учета как RSS, так и скорости мобильного узла при запуске VHO. Для достижения эффективности процесса выбора сети необходимо учитывать индивидуально или совместно следующие параметры: срок службы аккумуляторной батареи, процент сорванных звонков при передаче обслуживания, нагрузку, адаптацию по методу динамических весовых коэффициентов и т. п. В этой работе показан новый эффект алгоритма M-WO для принятия решения при VHO. Усилия авторов направлены на существенную оптимизацию нагрузки системы с тем, чтобы уменьшить процент сорванных звонков при VHO и потребление энергии аккумуляторной батареей мобильного узла MN (mobile node). Вес каждого показателя QoS подстраивается в соответствии с изменяющимися условиями работы сетей для отслеживания M-WO. Таким образом, предложенный алгоритм принятия решения при VHO превосходит существующие методы SSF и OPTG. Результаты моделирования показали, что эффективность алгоритма M-WO выше эффективности методов SSF и OPTG в отношении нагрузки, процента сорванных звонков при передаче обслуживания и срока службы батареи MN.

Дистанционная идентификация жидкости в закрытой диэлектрической емкости в миллиметровом диапазоне длин волн. 1. Принципиальная возможность

Суб, 10/28/2017 - 00:00
Впервые показана возможность использования ближней радиолокации в миллиметровом диапазоне длин волн для решения задачи дистанционной идентификации горючих и опасных жидкостей, находящихся в закрытых диэлектрических емкостях. Созданная измерительная установка позволяет проводить исследования внутри помещений, а уровень излучаемой мощности используемых устройств подсветки незначительно превышает уровень естественного шума, так называемого радиотеплового излучения. Описанная радиометрическая измерительная установка позволяет по измерениям в одном частотном диапазоне различать жидкости с разными физико-химическими параметрами, в частности, различать емкости с водой и емкости с бензином. Одной из особенностей разработанной установки является использование устройства подсветки, увеличивающего контраст изучаемого объекта. Проведены исследования различных источников шумовых сигналов для целей подсветки и показано, что для ближней радиолокации наиболее бюджетным вариантом радиометрической подсветки является энергосберегающая люминесцентная лампа, которая имеет не только достаточный уровень шумов в рабочем диапазоне частот, но и встроенное модуляционное устройство, позволяющее использовать модуляционный режим работы приемника и повышающее его чувствительность.

Конструкция генератора Х-диапазона с диэлектрическим резонатором и отрицательной проводимостью

Пон, 09/25/2017 - 00:00
В статье разработан и реализован планарный перестраиваемый СВЧ-генератор Х-диапазона с низким уровнем фазового шума, использующий диэлектрический резонатор (ДР) с оригинальным питанием и одним транзистором. Предлагается керамический ДР на основе сложного оксида ZrSnTi с диэлектрической проницаемостью, равной 95, который заключен в металлическую полость и имеет собственную добротность, равную 5000 на частоте 10 ГГц. Связь резонансной частоты с геометрическими параметрами устанавливается путем использования метода компенсации на основе двойной обратной связи с отрицательной проводимостью, выходы которой объединяются посредством делителя мощности Вилкинсона. Генератор с ДР и обратной связью с параллельными линиями связи встраивается в многослойную СВЧ-плату посредством использования технологии фотолитографии. Этот генератор включает псевдоморфный малошумящий усилитель на базе pHEMT транзистора. Проведены измерения предлагаемого генератора с механической подстройкой. Полученные результаты показывают, что ДР резонирует на волне типа ТЕ01δ с частотой 10 ГГц. Измеренный фазовый шум генератора составил –81,03 дБн/Гц при смещении 100 кГц.

Анализ электрокардиосигналов для формирования диагностических признаков посттравматической миокардиодистрофии

Нед, 09/24/2017 - 00:00
В статье исследованы возможности применения метода электрокардиографии высокого разрешения (ЭКГ ВР) для диагностики посттравматической миокардиодистрофии, имеющей многофакторный генезис. На основе клинических исследований выполнены численные эксперименты по обработке и анализу электрокардиосигналов военнослужащих после минно-взрывных ранений. Разработан комплексный метод анализа электрокардиосигналов, основанный на сочетании вейвлет-анализа, разложения в базисе собственных векторов и анализа главных компонент. С помощью разработанного метода исследовано, что низкоамплитудные изменения в ЭКГ сигнале при посттравматической миокардиодистрофии имеют низкочастотный характер, который связан с медленными электрофизиологическими процессами. Показано, что данные низкочастотные низкоамплитудные компоненты проявляются на высоких уровнях (8-й и 9-й) детализации при 9-ти уровневом вейвлет-разложении усредненных кардиоциклов. На основе метода главных компонент предложены и определены интегральные параметры для выявления признаков посттравматической миокардиодистрофии: сумма квадратов проекций сигналов на собственные подпространства Hk и средние значения собственных чисел ковариационных матриц ансамблей электрокардиосигналов λср.

Радиационно чувствительный детектор на основе полевых транзисторов

Суб, 09/23/2017 - 00:00
Экспериментально исследована возможность создания детекторов радиации на основе полевых транзисторов. Для уменьшения влияния температурных флуктуаций в датчике использована схема измерительного моста. Полученные зависимости тока насыщения стока полевых транзисторов от интенсивности радиационного облучения позволяют разработать простую конструкцию детекторов малых уровней радиации. Путем использования двух пар полевых транзисторов с противоположным знаком радиационной чувствительности можно увеличить чувствительность такого детектора в несколько раз.

Поляризационный доплеровский радиоскаттерометр X-диапазона для исследования рассеяния микроволнового излучения на взволнованной поверхности воды в лабораторных условиях

Птн, 09/22/2017 - 00:00
В работе описан разработанный и изготовленный в ИПФ РАН экспериментальный образец доплеровского радиоскаттерометра непрерывного излучения (с синусоидальной частотной модуляцией) X-диапазона, предназначенный для изучения физических процессов рассеяния радиоволн на морской поверхности в контролируемых лабораторных условиях. Основная его особенность заключается в адаптации к условиям лабораторного моделирования на ветро-волновых каналах с целью исследования зависимости удельной эффективной площади рассеяния от скорости ветра. Конструкция СВЧ части и антенной системы позволяет проводить измерения мощности рассеянного излучения, а также его доплеровского спектра, как на основных, так и на перекрестных линейных поляризациях в последовательном режиме переключения. Приведено подробное описание конструкции и технических характеристик. Также обсуждаются вопросы калибровки и приводятся полученные с его использованием результаты экспериментов на Высокоскоростном ветро-волновом канале ИПФ РАН.

Перестраиваемые варикапами узкополосные фильтры с расширенной полосой заграждения на основе П-образных микрополосковых резонаторов

Чтв, 09/21/2017 - 00:00
Получено уравнение резонанса для первой паразитной резонансной частоты перестраиваемого микроволнового П-образного резонатора петлевого типа с переменной емкостью. Эта частота не зависит от величины переменной емкости, пропорциональна колебаниям типа λ и является неизменной. Установленная особенность позволяет определить отношение первой паразитной резонансной частоты к частоте основного резонанса и контролировать ширину полосы заграждения перестраиваемых фильтров с П-образными резонаторами. Проведено построение и приведены экспериментальные данные узкополосного (2%) перестраиваемого варикапами фильтра, который обладает расширенной полосой заграждения. Экспериментальный четырехрезонаторный фильтр перестраивался в диапазоне частот 225–400 МГц. Полоса заграждения фильтра по уровню затухания –40 дБ располагалась в области частот 420–1290 МГц, т. е. fмакс/fмин = 3,07. Показана перспективность практического использования перестраиваемых варикапами фильтров с микрополосковыми П-образными резонаторами.

Системный спектральный анализ инфразвукового сигнала, сгенерированного Челябинским метеороидом

Птн, 08/25/2017 - 00:00
Приведены результаты системного спектрального анализа, использующего ряд линейных и нелинейных интегральных преобразований, временных регистраций акустического сигнала, сгенерированного Челябинским метеороидом и зарегистрированного инфразвуковой станцией в Антарктиде. Проанализирована тонкая время-частотная структура сигнала.

Сжимающий канальный эквалайзер для сетей множественного доступа TH-UWB с многолучевым распространением при наличии многопользовательской интерференции

Птн, 08/25/2017 - 00:00
В статье представлен новый сжимающий канальный эквалайзер CSE (channel shortening equalizer) для сверхширокополосных (СШП) систем множественного доступа с переключением временных каналов с применением модуляции положения импульса PPM (pulse position modulation). Поскольку СШП каналы имеют очень длинную импульсную характеристику по сравнению с шириной узкого импульса, то применение CSE способствует уменьшению числа корреляторов приемника. В СШП системах благодаря тому, что полученный импульс подобен импульсной характеристике канала, предложенный алгоритм максимизирует отношение сжатого сигнала к межсимвольной и многопользовательской интерференции. Наличие предложенного CSE перед корреляционным приемником уменьшает сложность архитектуры приемника за счет уменьшения количества эффективных канальных отводов. В дальнейшем предложенный метод использован для получения общего выражения частоты появления ошибочных битов BER (bit error rate) при наличии межсимвольной и многопользовательской интерференции. Приведены результаты компьютерного моделирования производительности предложенного метода в сравнении с методом MSSNR CSE, а также с нижней границей, известной как метод all-rake, и методами partial-rake, и selective-rake по таким параметрам, как действующее значение временного окна rake-приемника и BER.

Модель на процессе Матерна для подавления межсотовой интерференции в системах многосотовой кооперации

Птн, 08/25/2017 - 00:00
Постоянно возрастающая потребность в скорости передачи данных и покрытии может быть достигнута преодолением недостатков беспроводных систем связи. Межсотовая интерференция ICI (inter cell interference) есть одним из наиболее сложно-преодолимых недостатков беспроводной связи. Для уменьшения влияния ICI в литературе предлагается техника, основанная на многосотовой кооперации MCC (multi cell cooperation). В этой статье уменьшение эффекта ICI достигается использованием процесса Матерна MHCP (Matérn Hard-Core Point Process) вместо пуассоновского процесса PPP (Poisson point process). В MHCP учитывается минимальное расстояние между базовыми станциями. Поэтому MHCP соответствует реальному сценарию размещения базовых станций. Также, использование MHCP существенно уменьшает аналитическую сложность в сравнении с PPP. Выражение в замкнутом виде для комплементарной интегральной функции распределения CCDF (complementary cumulative distribution function) отношения сигнал/помеха выведено с использованием MHCP для системы с ICI в зависимости от количества базовых станций, количества антенн и потерь распространения. Используя полученные выражения для СCDF, аналитические выражения для функции плотности вероятности и эргодической пропускной способности также получены в замкнутом виде. В итоге анализ производительности системы выполнен в зависимости от эргодической пропускной способности. Полученные результаты согласуются с [4].

Оценка длительности сверхширокополосного квазирадиосигнала

Птн, 08/25/2017 - 00:00
Синтезированы квазиправдоподобный и максимально правдоподобный алгоритмы оценки длительности сверхширокополосного квазирадиосигнала произвольной формы с неизвестными амплитудой и начальной фазой, наблюдаемого на фоне аддитивного гауссовского белого шума. Предполагалось, что условия относительной узкополосности для принимаемого сигнала не выполняются и его длительность может составлять только несколько периодов или долю периода гармонического колебания. Показано, что структура алгоритма оценки длительности сверхширокополосного квазирадиосигнала существенно отличается от структуры алгоритма оценки длительности узкополосного радиосигнала. Найдены статистические характеристики синтезированных оценок длительности: условные смещение и рассеяние. Исследовано влияние априорного незнания амплитуды и начальной фазы сигнала на точность оценки длительности. Сформулированы количественные ограничения на соотношение между полосой частот сигнала и его центральной частотой, при которых классическое решение задачи оценки длительности узкополосного радиосигнала обладает требуемой точностью.

Метод регистрации ИК-излучения неохлаждаемым фотоприемником

Птн, 08/25/2017 - 00:00
Описан оптический метод регистрации излучения в дальней ИК-области спектра на фоне теплового шума при помощи неохлаждаемого фотоприемника (ФП), что актуально для области индикаторных сенсоров. Основой ФП является резкий анизотипный гетеропереход, выполненный по схеме «оптическое окно–поглотитель». Рассмотрен механизм возникновения составляющих фототока в гетеропереходе при поглощении длинноволнового излучения и их соотношение. Предложено измерение фототока в ФП путем включения гетеропереходной структуры в мостовую схему. Приведено аналитическое описание зависимости контурных токов от элементов эквивалентной схемы гетероперехода и мостовой схемы измерений. Установлено, что функциональные зависимости составляющих фототока через структурные элементы гетероперехода противоположны по знаку и пересекаются в точке равенства их значений. Метод позволяет разделить токи в слоях гетероперехода, рассчитать или установить путем регулирования схемы измерений опорное значение тока и обеспечить измерение фототока меньше теплового фонового по величине. Приведен пример практической реализации метода в гетеропереходном ФП со структурой n(CdSe)–р(Pb1–xSnxSe).

Моделирование мощных лавинно-генераторных диодов 8-мм диапазона

Птн, 08/25/2017 - 00:00
Представлены результаты компьютерного моделирования мощных лавинно-генераторных диодов (ЛГД) 8-мм диапазона на основе резких обратносмещенных p–n-переходов с постоянным напряжением. Показано, что ЛГД синхронно генерируют два колебания в p- и n-областях p–n-перехода соответственно. Предложен способ определения параметров, при которых диод работает в режиме когерентных колебаний. Показано, что в этом режиме работы диода выходная мощность повышается за счет суммирования электронной и дырочной компонент. Определены динамический диапазон выходной мощности и электронный коэффициент полезного действия.

Формирование функции неопределенности дискретно-кодированных по частоте сигналов с заданными свойствами

Срд, 08/02/2017 - 11:05
Получено выражение функции неопределенности (ФН) дискретно-кодированных по частоте сигналов (ДКЧС) Костаса при весовой обработке. Предложена оптимальная частотная весовая функция для взвешивания амплитуд ДКЧС. Анализ полученных результатов расчета сечений ФН ДКЧС при нулевом доплеровском сдвиге частоты и нулевой задержке с различными параметрами весовой функции для разных размерностей ДКЧС показал возможность значительного снижения уровня боковых лепестков ФН при высокой разрешающей способности по задержке и частоте.

Метод наведенных магнитодвижущих сил для резонаторно-щелевых излучателей и отверстий связи

Срд, 08/02/2017 - 11:05
Методом наведенных магнитодвижущих сил решена задача о распределении магнитных токов в антенно-волноводной структуре: «щель связи в стенке волновода—прямоугольный резонатор—излучающая щель» для случаев бесконечного и полубесконечного прямоугольных волноводов. Проведены численные и экспериментальные исследования и представлены графики электродинамических характеристик таких систем.

Адаптивный обнаружитель групповых объектов

Срд, 08/02/2017 - 11:05
Разработана структура нового адаптивного обнаружителя на основе порядковых статистик, обеспечивающего стабилизацию вероятности ложной тревоги при нестационарном помеховом фоне, проведена сравнительная оценка показателей качества обнаружения нового и классического устройств на порядковых статистиках, показаны преимущества нового устройства при обнаружении групповых объектов.

Разрежение спектра собственных колебаний резонатора поверхностной волны

Срд, 08/02/2017 - 11:05
Исследованы свойства резонатора поверхностной волны (РПВ) в виде металлической пластины в нормальном и запредельном прямоугольных волноводах. Экспериментально и теоретически показано, что спектр колебаний РПВ в запредельном волноводе разрежается за счет подавления типов колебаний, обусловленных волноводными модами. Основной тип колебаний РПВ при этом всегда является нижним по частоте колебанием резонатора. Разработана теоретическая модель, хорошо описывающая обнаруженный эффект.

Экстремальные свойства селективных сигналов при интерполяции их спектров кубическими сплайнами

Срд, 08/02/2017 - 11:05
Разработан метод интерполяции спектральной плотности селективных сигналов с финитным спектром кубическими сплайн-функциями. Приведены примеры синтеза селективных сигналов с максимальной концентрацией энергии на заданном промежутке и с минимальным уровнем боковых лепестков.

Сторінки