Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Застосування індексу передбачуваності для класифікації процесів в інформаційно-комунікаційних системах

2024-06-26T11:29:16+03:00

Сучасний розвиток інформаційно-комунікаційних систем (ІКС) в контексті широкого застосування в них радіосигналів зі статистичними і динамічними характеристиками, близькими до характеристик білого шуму, вимагає нових підходів до правильного прийняття рішення про природність або штучність процесу, що спостерігається під час ведення радіоелектронної розвідки.

В роботі запропоновано використання індексу передбачуваності SG (Savit, Green) для класифікації процесів, які використовуються в ІКС. За допомогою запропонованої ідентифікаційної шкали, яка в якості параметру використовує SG, проведено аналіз процесів які умовно поділено на три класи: IID-процеси (independent and identically distributed), хаотичні процеси з деструктурованим «образом» у псевдофазовому просторі (ОПФП), хаотичні процеси зі структурованим ОПФП, періодичні процеси. Для кожного процесу побудована гістограма розподілу значень SG на ідентифікаційній шкалі.

На основі проведеного аналізу встановлено, що ідентифікаційна шкала, яка побудована на значенні SG, ефективно розрізняє не тільки класи процесів: наприклад, випадкові, хаотичні та детерміновані, але і процеси всередині окремих класів, наприклад, відрізняє хаотичні процеси з деструктурованим та структурованим ОПФП. Отримані результати демонструють статистичну значущість та надійність нового методу класифікації, що робить його перспективним для використання в реальних ІКС.

Дослідження формування квадратурних складових I/Q-демодуляторів з оцінкою похибок

2025-01-30T10:54:09+02:00

У статті досліджено вплив вибору вагових коефіцієнтів на формування квадратурних складових в I/Q-демодуляторах та запропоновано методи підвищення точності I/Q-демодуляції та мінімізації квадратурних помилок. Розглянуто різні конфігурації 8- та 10-відлікових I/Q-демодуляторів з відкритими наборами вагових коефіцієнтів. За допомогою моделювання показано, що певні набори коефіцієнтів дозволяють значно покращити амплітудно-частотні характеристики, досягаючи звуження смуги пропускання в 1,5–1,7 раза та кращого придушення позасмугових завад. Також досліджено синтез нових наборів коефіцієнтів для 10-відлікових I/Q-демодуляторів, що призводить до покращення амплітудно-частотних характеристик та зменшення фазових помилок. Встановлено еквівалентність між комбінаціями двокаскадних демодуляторів та їхніми однокаскадними аналогами, що забезпечує потенційні переваги в обчислювальній ефективності. Запропоновані 13- та 15-відлікові еквівалентні фільтри демонструють високу ефективність частотної фільтрації та нульову похибку ортогоналізації, що робить їх перспективною альтернативою 16-відліковим демодуляторам. Отримані результати підкреслюють важливість вибору вагових коефіцієнтів для оптимізації продуктивності I/Q-демодуляторів та сприяють розробці більш точних та ефективних систем цифрового зв’язку з підвищеною завадозахищеністю.

Обґрунтування вибору характеристик об’єктиву тепловізійної системи безпілотного літального апарату

2024-05-19T15:40:17+03:00

Значне поширення використання дронів-камікадзе зумовлює необхідність підвищення їх ефективності і зниження вартості. У цьому контексті постає завдання оснастити такі безпілотні літальні апарати (БПЛА) недорогими тепловізійними камерами. Для тепловізійних систем дистанційного спостереження однією з основних оцінок зі сторони споживачів є дальність виявлення та розпізнавання цілей із заданою ймовірністю. На сьогоднішній день найкращим технічним рішенням є використання мікроболометричних матричних детекторів, оснащених недорогими інфрачервоними об’єктивами. При обґрунтуванні вибору параметрів сумісного з обраним детектором об’єктива, що забезпечує максимальну ефективність роботи, доцільно використовувати розрахунковий метод. Дана стаття присвячена розробці спрощеного методу синтезу основних параметрів об’єктива тепловізійної системи БПЛА для обраного типу мікроболометричного матричного детектора. Методика базується на різниці температур, еквівалентній шуму. Наведено приклад розрахунку об’єктива для недорогого бортового тепловізора дрона-камікадзе за запропонованою методикою.

Компактний фільтр-обертач площини поляризації з рівномірною кутовою характеристикою

2024-10-19T19:34:03+03:00

Запропоновано вузькосмуговий фільтр-обертач площини поляризації в круглому хвилеводі з мінімальними поздовжніми габаритами (~λ/30) та смугою 2–3% при рівні зворотних втрат 20 дБ у центрі двогорбої смуги пропускання. Обертач складається з двох близько розташованих діафрагм, кожна з яких має одну центровану прямокутну щілину. На відміну від обертачів з поворотною симетрією C_n порядку n > 2, які обертають падаючу лінійно поляризовану хвилю на однаковий кут незалежно від напрямку її поляризації, запропонований пристрій дозволяє обертати хвилю, поляризовану ортогонально широкій стінці прямокутної щілини першої діафрагми. Продемонстровано можливість обертання на будь-який кут, дещо менший за 90°. Кут обертання площини поляризації відрізняється від кута повороту другої діафрагми на частки градуса. Тому розробка пристрою дозволяє використовувати інтуїтивно зрозумілий алгоритм синтезу. Двогорбу АЧХ пояснено взаємовпливом та перестановкою комплексних власних частот метакомірки з пари однощілинних діафрагм. Пристрій може забезпечити плавну механічну перебудову площини поляризації в межах ±14° при гарному узгодженні шляхом обертання другої діафрагми навколо своєї осі. Для розрахунків використано власну реалізацію методу часткових областей і узагальнених матриць розсіяння.

Трансформаційні досягнення в сфері здоров’я серця плода із застосуванням BiLSTM мереж для класифікації фонокардіограми плода

2024-12-31T00:41:18+02:00

В статті представлено передову методологію класифікації фонокардіограми плода FPCG (Fetal PhonoCardioGram) з використанням мереж двонаправленої довгої короткотривалої пам’яті BiLSTM (Bidirectional Long Short-Term Memory). Визнаючи ключову роль моніторингу серця плода при ранньому виявленні аномалій, дослідження розглядає FPCG сигнали, що стосуються серцевої діяльності плода. Інноваційний підхід включає попередню обробку FPCG сигналів з використанням мел-частотних кепстральних коефіцієнтів MFCC (Mel-Frequency Cepstral Coefficients) і спектрограм, а також стратегічне застосування BiLSTM мереж, що забезпечує стійку класифікаційну структуру. Двонаправлений характер LSTM архітектури підвищує здатність моделі фіксувати часові залежності як в прямому, так і в зворотному напрямках, полегшуючи розпізнавання складних патернів у серцевих скороченнях плода. Експериментальні результати демонструють точність 98%, підтверджуючи ефективність і точність підходу BiLSTM у класифікації FPCG. Це дослідження значно вдосконалює автоматизовані методи оцінки серцевого здоров’я плода, що створює перспективи трансформаційних покращень в пренатальній медицині.