Электротехника

Энергетический расчёт гидроакустического канала связи распадается на ряд взаимосвязанных этапов: выбор рабочей частоты линии связи; выбор гидроакустических антенн; определение акустической мощности сигнала. При выборе рабочей частоты систем гидроакустической связи необходимо учитывать частотную зависимость параметров гидроакустического сигнала. Рабочую частоту следует выбирать из двух условий: получение минимальной излучаемой мощности и обеспечение максимальной пропускной способности при прочих равных условиях. Важным параметром, характеризующим эффективность антенны в режиме излучения, является удельная мощность, равная отношению активной акустической мощности, излучаемой преобразователем, к площади его колеблющейся поверхности. Характеристики направленности антенн в значительной степени будут определять энергетический потенциал линии связи и, следовательно, дальность связи при жестком ограничении в энергопотреблении от автономных источников питания на донной станции. В свою очередь, энергопотребление аппаратуры при ограниченной энергоемкости источников питания будет определять продолжительность работы автономных донных станций без подъема для замены источников питания. Чем выше направленные свойства передающей и приемной антенн, тем выше энергетический потенциал линии связи. Но с улучшением направленных свойств антенн будет уменьшаться ширина характеристики направленности и, следовательно, угол пространственного обзора, что приведёт к уменьшению зоны связи на поверхности воды и соответствующему уменьшению дальности связи. Проведено сравнение серийно выпускаемых гидроакустических антенн 1D1 и СКОЛ-2000Р. Расчеты позволяют сделать вывод о целесообразности использования в составе гидроакустических систем связи антенн СКОЛ-2000Р, т. к. для обеспечения одинакового качества передачи цифровой информации мощность, подводимая к антенне 1D1, должна быть в 75 раз больше мощности, подводимой к антенне СКОЛ-2000Р.

Предложена трехконтурная система управления радиальным электромагнитным подшипником для мощных вращающих агрегатов, рабочие зазоры в которых между статором и ротором составляют десятые доли миллиметра при весе ротора около одной тонны. В разомкнутом состоянии система является неустойчивой и обладает особенностями, которые необходимо учитывать при синтезе регуляторов. Настройка системы производится путем последовательной оптимизации контуров регулирования в соответствии с общими принципами построения систем подчиненного регулирования. В соответствии с математической моделью электромагнитного подшипника в виде передаточных функций и соответствующими ей структурными схемами построены имитационные модели трехконтурной системы управления в программном комплексе Matlab Simulink. На начальном этапе проводилось исследование внутреннего контура с пропорционально-интегральным регулятором. Введение внутреннего контура увеличило быстродействие системы, однако моделирование показало, что трехконтурная система управления электромагнитным подшипником имеет статическую ошибку. Для придания системе астатизма вводится интегральный регулятор во внешний контур положения. Анализ переходных процессов при моделировании показал, что электромагнитные подшипники, оснащенные трехконтурной системой управления, обладают большой статической жесткостью и высоким быстродействием. Провалы ротора под действием внешних возмущающих сил позволяют говорить о зависимости динамической жесткости электромагнитного подшипника от постоянной времени интегрирования во внешнем контуре положения. Примером использования результатов исследований может служить газовый нагнетатель мощностью 16 МВт компрессорной станции «Помарская» газопровода «Уренгой – Помары – Ужгород»

В процессе распространения гидроакустического сигнала наблюдаются изменения его структуры, которые могут быть разделены на амплитудные и фазовые. Говоря об изменении амплитуды, следует учитывать изменение уровня сигнала с увеличением расстояния от источника и флуктуации уровня сигнала из-за влияния многолучевого распространения волн и случайных изменений коэффициента передачи среды. Изменение уровня с увеличением расстояния от источника сигнала связано с расширением фронта и различного вида потерями. Анализ измерений характеристик гидроакустических сигналов показал, что соответствующие случайные процессы могут быть описаны на основе нормального распределения, которое встречается наиболее часто, и связанных с ним распределений Рэлея, Рэлея – Райса и логарифмически нормального. По результатам анализа предложена модель гидроакустического канала связи, в котором помехи имеют характер аддитивного шума с функцией плотности вероятностей близкой к функции плотности вероятностей гауссова процесса; флуктуации уровня и фазы сигнала проявляются незначительно – не более 20 % от среднего значения, их скорость существенно ниже скорости передачи. Результаты анализа могут найти применение при построении систем гидроакустической телеметрии

В настоящее время в процессе управления информационными потоками в инфокоммуникационных системах возникают трудности при расчете критерия оптимальности маршрута передачи данных. Неопределенность связана с большим количеством возмущающих факторов, воздействующих на систему передачи информации. Средства структурных элементов систем телекоммуникаций позволяют осуществлять сбор информации о результатах подобных воздействий. Часто в процессе решения задач управления инфокоммуникационными системами подобная информация не используется в полной мере. Повысить эффективность управления трафиком в системах передачи информации можно за счет использования принципов межуровневого взаимодействия. При использовании протоколов маршрутизации, основанных на принципах межуровневого взаимодействия, во время расчета критерия оптимальности маршрута передачи информации учитывается информация, поступающая не только с сетевого, но и с других уровней. В общем виде информация может поступать с физического, канального, транспортного и прикладного уровней. На основе принципов межуровневой маршрутизации реализован протокол, использующий во время расчета критерия оптимальности при выборе маршрута информацию о состоянии канального и сетевого уровней. Протокол получил название OLSR-Cross Layer. Экспериментальная проверка эффективности практического использования протокола OLSR-Cross Layer методом имитационного моделирования проводилась в программном пакете Opnet Modeler. Выявлена бульшая эффективность использования протокола OLSR-Cross Layer по сравнению с протоколом OLSR, использующим классические принципы маршрутизации: вероятность потери пакета при использовании протокола OLSR-Cross Layer меньше в 3 раза, а задержка передачи пакета от отправителя к получателю меньше практически в 2 раза

Одним из перспективных направлений развития инфокоммуникационных систем является предоставление мультисервисных телекоммуникационных услуг на объектах транспорта. Использование систем космической связи для данных целей затруднительно ввиду высокой стоимости. Альтернативой является построение систем связи с динамической топологией сети, позволяющих обеспечить подключение телекоммуникационного оборудования на транспортном объекте без использования систем космической связи. Реализация подобных систем ограничена отсутствием специализированных программных комплексов, предусматривающих расчет крупномасштабных инфокоммуникационных систем с динамической топологией сети. В ходе исследований разработана методика расчета времени использования канального ресурса, предназначенная для программных комплексов по моделированию инфоком-муникационных систем с динамической топологией сети

Рассматриваются проблемы моделирования электропривода переменного тока, выполненного по схеме «матричный преобразователь частоты – асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором». Приведена структурная схема электропривода, описан алгоритм управления преобразователем частоты, дано описание имитационной модели, созданной в программном пакете MATLAB Simulink. Приведены результаты моделирования для разных выходных частот преобразователя, которые показывают работоспособность используемого алгоритма и практическую возможность создания электропривода на базе преобразователей с матричной структурой силовой части. Отмечается, что особое внимание необходимо уделить защите питающей сети от высокочастотных гармоник тока, генерируемых преобразователем

Разработана функциональная схема дизель-генераторной электростанции переменной частоты вращения на базе синхронного генератора. С помощью разработанной методики в пакете Mathcad выполнен расчет энергетических характеристик дизель-генераторных электростанций типа SDMO. Построены диаграммы экономии топлива дизель-генераторными электростанциями переменной частоты вращения. В качестве критериев эффективности инвестиционного проекта были рассчитаны: чистая текущая стоимость, индекс доходности, внутренняя норма доходности, срок окупаемости инвестиций. Технико-экономическое обоснование применения дизель-генераторных электростанций переменной частоты вращения вала проведено с использованием «Методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов». Расчеты экономической эффективности свидетельствуют о целесообразности применения дизель-генераторных электростанций переменной частоты вращения вала

Материал монографии ППС кафедры УКС МГОТУ по результатам обобщения их многолетнего опыта работы в образовательных и научно-исследовательских учреждениях.

Рассмотрены известные подходы к синтезу широкополосных радиосигналов, используемых для передачи информации о диагностируемых объектах. Проанализированы их достоинства и недостатки. Обоснован метод формирования широкополосных радиосигналов на основе вейвлет-функций. Исследованы свойства нового класса сигналов и представлены результаты компьютерного моделирования, подтверждающие их высокую помехоустойчивость по отношению к широкополосным сигналам, используемым в системах передачи информации. Сформулированы рекомендации по практическому применению широкополосных сигналов на основе вейвлет-функций в инфокоммуникационных системах диагностируемых объектов

Рассмотрены известные подходы к синтезу широкополосных радиосигналов, используемых для передачи информации о диагностируемых объектах. Проанализированы их достоинства и недостатки. Обоснован метод формирования широкополосных радиосигналов на основе вейвлет-функций. Исследованы свойства нового класса сигналов и представлены результаты компьютерного моделирования, подтверждающие их высокую помехоустойчивость по отношению к широкополосным сигналам, используемым в системах передачи информации. Сформулированы рекомендации по практическому применению широкополосных сигналов на основе вейвлет-функций в инфокоммуникационных системах диагностируемых объектов

Приведен анализ источников погрешностей рефлектометров. Основным источником является погрешность задания фазовой скорости импульса. Получены выражения для вычисления погрешности фазовой скорости по отклонениям параметров линии в зависимости от частоты. Результаты исследования позволяют обоснованно выбирать конструктивные параметры прибора

Публикуются статьи по широкому спектру теоретических и прикладных проблем радиоэлектроники, связи и физической электроники.Тематические рубрики журнала охватывают все важнейшие области радиотехники и электроники, такие как электродинамика, теория распространения радиоволн, обработка сигналов, линии передачи, теория и техника связи, физика полупроводников и физические процессы в электронных устройствах, применение методов радиоэлектроники и радиоэлектронных устройств в биологии и медицине, микроэлектроника, наноэлектроника, электронная и ионная эмиссия и т.д.

Основан в 1972 г. Публикуются статьи, посвященные технологическим, физическим и схемотехническим аспектам микро- и наноэлектроники. Особое внимание уделяется новым тенденциям в литографии, травлению, легированию, осаждению и планаризации на субмикронном и нанометровом уровнях, плазменным технологиям, молекулярно-пучковой эпитаксии и сухому травлению, а также методам исследования и контроля поверхностей и многослойных структур. Обсуждаются вопросы приборно-технологического моделирования и диагностики технологических процессов в реальном времени. Публикуются статьи о полупроводниковых приборах на базе новых физических явлений, таких как квантовые размерные эффекты и сверхпроводимость.

Основан в 1963 г. Публикуются оригинальные статьи по широкому кругу фундаментальных научных проблем, связанных с развитием энергетики как технической основы цивилизации.Журнал является рецензируемым, включен в Перечень ВАК

Показано, что разрабатываемые средства комплексного контроля качества предназначены для функционирования в неблагоприятных условиях. Для количественного сравнения рассмотренных информационных структур и режимов их функционирования в системе комплексного контроля качества введены критерии оценки их создания и эксплуатацию. Получены соотношения, позволяют определить количественные оценки эффекта при контроле и разности этого эффекта и приведенных затрат любого комплексного средства контроля, в частности, участка контроля качества контактирования в распределенных информационноизмерительных системах, при рассмотрении централизованной структуры комплексной системы диагностирования

В данной статье рассмотрено решение задачи распознавания речевого сигнала с использованием иерархической динамической нейронной сети. Для уменьшения ее структурной сложности предложена функциональная схема устройства сокращения информационной избыточности речи. В статье представлен алгоритм исключения неинформативных параметров речевого сигнала, основанный на учете его статистических характеристик. Предлагаемое решение может быть использовано при построении систем верификации по голосу, функционирующих в реальном масштабе времени

Снижение скорости передачи и повышение качества синтезированного широкополосного речевого сигнала по показателям естественности его звучания и узнаваемости говорящего может быть достигнуто за счет учета особенностей восприятия речи человеком. В статье предложен новый метод использования свойств психоакустики. Показана возможность оптимизации распределения информационных ресурсов кодека с переменной структурой

В данной статье рассмотрено решение задачи выделения сегментов квазистационарности при анализе речевого сигнала в вокодерах с линейным предсказанием. Предлагаемый способ может быть использован для эффективного кодирования речевых сигналов в системах телеинформационных коммуникаций с переменной скоростью передачи

Для повышения точности резонансных приборов контроля с линейной частотной модуляцией, применяемых для измерения толщины немагнитных покрытий, предлагается выполнять аддитивную коррекцию фазовых погрешностей, а также компенсировать погрешность измерений, возникающую от «сноса» резонансной частоты, за счет двухтактной развертки частоты возбуждающего сигнала первичного измерительного преобразователя

Рассмотрен термоэлектрический метод раздельного измерения температур в зонах трения режущего инструмента по его передней и задней поверхностям

Показано, что передача тревожных сообщений по занятым каналам связи в информационно-измерительных системах технических средств охраны позволяет расширить их возможности за счет обеспечения передачи любых сигналов. Представлено разработанное устройство, обеспечивающее передачу сигналов тревожных сообщений по таким системам без нарушения общего графика функционирования системы сигнализации и оповещения

Для повышения точности резонансных приборов контроля с линейной частотной модуляцией, применяемых для измерения параметров окружающей среды, предлагается компенсировать погрешность измерений, возникающую от «сноса» резонансной частоты, за счет двухтактной развертки частоты возбуждающего сигнала первичного измерительного преобразователя

В работе представлены теоретические и экспериментальные исследования метода удаления полосовых помех на космических снимках земной поверхности на примере реальных изображений

Отмечается, что помимо основной погрешности значений угловой скорости вращения приводного вала имеет место дополнительная погрешность, обусловленная изменением суммарного момента сопротивления, вызванного резким возрастанием давления топлива в момент нагнетания и впрыска в измерительный канал стенда топливного насоса высокого давления (ТНВД). Рабочая область значений данной погрешности вследствие малого периода действия остается вне учета стендовым частотомером. Разработанная измерительная система позволяет проводить оценку текущей угловой скорости вращения приводного вала в пределах одного рабочего цикла, а также и ее неравномерность в последовательных рабочих циклах Это дает возможность оптимизации конструкции стенда в целях повышения его точности, назначения поправочных коэффициентов при регулировке ТНВД, а также анализа отдельных деталей и узлов испытуемого насоса на выходные параметры всего изделия.

В статье рассмотрен подход к декодированию двоичной хаотической последовательности, закодированной с использованием дискретных хаотических отображений, с точки зрения критерия максимального правдоподобия

Разработан способ определения длительности суперфрейма обратного канала спутниковой сети стандарта DVB-RCS, обеспечивающий эффективное использование выделенной сети частотной полосы. Основное отличие разработанного способа от известных ранее заключается в определении длительности суперфрейма, позволяющее сократить время на процедуру формирования частотно-временного плана и нахождения пакетных данных в буфере спутникового терминала

В работе выполнено сравнительное оценивание доли значимых коэффициентов представления энергии изображения в виде суммы ее долей, определяемых проекциями изображения на соответствующие пары ортогональных собственных векторов субполосных матриц в заданных частотных интервалах.

В статье предлагается метод повышения помехоустойчивости сигнально-кодовых конструкций c OFDM, основанный на использовании в качестве сигнального базиса при формировании канальных сигналов собственных векторов субполосных матриц со значением собственных чисел, близких к единице. Показано, что его применение позволяет повысить устойчивость к влиянию флуктуационных, узкополосных и импульсных помех в 2 раза по сравнению с OFDM сигналами, построенными на основе базиса Фурье

Предложен способ формирования запроса динамического резервирования пропускной способности частотно-временного плана суперфрейма, обеспечивающий эффективное использование ресурса выделенного спутниковой сетью интерактивного доступа

Для оценки выходных характеристик систем бесперебойного электроснабжения предлагается использование математического моделирования. Для получения математической модели применена теория систем автоматического регулирования и метод перемен ных состояния

В статье рассмотрены аспекты формирования структур данных, описывающих технологическое обеспечение каналами связи объектов энергетики Западной Сибири

В работе предложен метод разбиения частотных субинтервалов на классы, соответствующие различному объему информации об изображении, данный метод основан на вычислении частотной концентрации энергии изображений

В работе предложена имитационная модель для оценки защищенности информационных активов в процессе реализации информационных угроз потенциальным злоумышленником. Результаты проведенного эксперимента на представленной модели подтверждают адекватность математической модели и позволяют использовать их при реализации упреждающей стратегии управления информационными рисками

Представлена модель канала передачи измерительной информации в виде зависимости выходного сигнала от входного воздействия, аппроксимируемой степенным полиномом. Получены выражения для коэффициентов аппроксимации в случае передачи импульсного испытательного сигнала и приведен пример их расчета по результатам компьютерного моделирования канала программными средствами Electronics Workbench

В статье рассматриваются методы обработки речевых данных, позволяющие повысить разборчивость записанных речевых сигналов при их воспроизведении за счет очистки от шума. В качестве нового подхода к очистке речи от шума рассмотрен метод субполосного преобразования, в котором применяется математический аппарат субполосных матриц и собственных чисел, позволяющий оказывать избирательное воздействие на частотные компоненты речевого сигнала в заданных частотных интервалах. Проведен анализ эффективности очистки русской речи от шумов рассмотренных методов

В статье предлагается новый метод оценки надежности элементов больших информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС), основанный на концепции размена вычислительной сложности на точность измерений. Данный метод позволяет определять надежность информационных направлений (ИН) ИТКС как надежность параллельно-последовательных систем, состоящих из приоритетных путей этих ИН, что ведет к существенному снижению вычислительной сложности задач оценки надежности элементов ИТКС

Рассмотрена последовательность расчета сил магнитного поля в радиальных активных магнитных подшипниках с использованием структурной схемы регулятора управления. Впервые предложена математическая модель расчета сил электромагнитного поля с учетом влияния отклонений формы поверхностей измерительной втулки на управляющие сигналы. Представлены зависимости для определения электромагнитных сил с учетом отклонения ротора с неидеальными измерительными поверхностями от центрального положения

В статье предложен новый подход к формированию требований к показателям надежности процесса функционирования телекоммуникационных систем на основе метода приоритетных путей, обеспечивающий значительное снижение затрат для достижения требуемого качества процесса функционирования телекоммуникационных систем

В статье предлагается метод повышения устойчивости сигнально-кодовых конструкций c OFDM к влиянию нестабильностей опорных генераторов приемной аппаратуры, основанный на использовании в качестве сигнального базиса при формировании канальных сигналов, собственных векторов субполосных матриц со значением собственных чисел, близких к единице. С использованием компьютерного моделирования показано, что применение предлагаемого подхода позволяет повысить устойчивость к влиянию частотного джиттера опорного генератора на 2,5 дБ по сравнению с OFDM-сигналами, построенными на основе базиса Фурье.

Рассмотрены свойства СОК-кодов, представляющие наибольший интерес при проектировании физических экспериментальных установок для исследования крайне редких процессов. Отмечается факт недостаточного исследования математических свойств СОК-кодов при условии использования современной двоичной элементной базы. Авторами вводятся понятия контрольной и модулярной избыточности и ставится математическая проблема построения кода. Предлагается практический алгоритм построения СОК-кода и приводится расчет помехоустойчивости на примере передачи 16-битного сообщения. Полученные результаты могут быть интересны при проектировании и исследовании систем передачи данных с использованием помехоустойчивых свойств модулярных кодов

Рассмотрены вопросы аналитического моделирования преобразований сигналов в дискретном канале связи с позиции теории статистической связи. Предложена модель, включающая в себя семь элементов, на основе которой оказывается возможным формулирование задачи оптимального синтеза функциональных узлов дискретных каналов связи по информационным критериям

Проблематика управления транспортными сетями IP/MPLS, обусловленная ростом требований по обслуживанию мультисервисного трафика (речь, видео, web-приложения) является предметом интенсивных исследований в процессе построения сетей связи следующего поколения – NGN. Важнейшим рычагом такого управления является создание туннелей в транспортной сети, обеспечивающих передачу трафика определенного типа с заданным качеством обслуживания – QoS. В статье предложена модель для оценки вероятностно-временных характеристик таких туннелей, позволяющая оптимизировать процесс управления и его результат. Получены точные и приближенные формулы определения математического ожидания задержек.

Синтезированы дискретные отображения беспроводного канала связи в соответствии с критерием минимума среднеквадратической ошибки между сигналами на входе и на выходе образуемого дискретного канала при ограничении на энергию передаваемых сигналов. Вычислены матрицы модуляции и демодуляции для исследуемой модели беспроводного канала связи с использованием математического пакета MathCad. Проведена оценка технического эффекта линейных согласованных модуляции и демодуляции для беспроводного канала связи с замираниями, распределенными по закону Накагами. В качестве канала связи рассматривался канал с импульсной характеристикой идеального полосового фильтра в диапазоне от 1 ГГц до 1,1 ГГц и аддитивным белым гауссовским шумом. Продемонстрировано наличие энергетического выигрыша до 0,68 дБ предлагаемых решений относительно стандартной модуляции гармоническими несущими. Причем наибольший энергетический выигрыш, в том числе и по среднеквадратическому отклонению, наблюдается в области средних отношений средней энергии к спектральной плотности шума (около 10-30 дБ). Отмечено снижение среднеквадратической ошибки вследствие стабилизации коэффициента передачи канала связи и как результат – увеличение отношения сигнал-помеха на выходе демодулятора при заданной средней энергии к спектральной плотности шума.

В статье рассматриваются методики оценки защищенности информационнотелекоммуникационной сети различным воздействиям с использованием уязвимостей протоколов информационного обмена и обмена данными. Для этого конкретизируется понятие протокольного воздействия и протокольной защищенности информационно-телекоммуникационной сети. Вводится и показана зависимость оценки протокольной защищенности от информативности признаков протоколов. В качестве основного подхода используется метод анализа иерархий и распределения ресурса защиты. В качестве примера приводятся результаты оценки защищенности протоколов ИТКС в различных условиях. Делается вывод, что внедрение предлагаемого подхода позволит изменить существующие общепринятые взгляды и подходы к защите ИТКС

В статье предложено использовать приоретизацию в сетях Wi-Fi с плотным распределением устройств. Сначала производится классификация трафика по типам, после – объединение точек доступа по группам в зависимости от обслуживаемого типа трафика. Приоритезация выполнена в два этапа – конкуренция между станциями, принадлежащими одной точке доступа, которая дифференцирует разные типы трафика с разными требованиями к задержке, и конкуренция между точками доступа в одной группе

В статье представлен метод селекции пауз в речевых сообщениях на основе применения субполосного анализа. Использование предложенного подхода позволяет определять участки отсутствия звуков речи с меньшей вероятностью ошибочного принятия решения в сравнении с другими методами обнаружения пауз

Статья посвящена исследованиям в области совершенствования частотных методов измерений различных параметров материалов и веществ с помощью индуктивных и емкостных датчиков. Для повышения точности приборов резонансного контроля предлагается использование многопараметровых методов измерений и линейной развертки частоты возбуждающего сигнала. Выполнены аналитические и экспериментальные исследования процессов, связанных с появлением дополнительных погрешностей измерений, возникающих от влияния активных потерь в контролируемом материале и от «сноса» резонансной частоты, определены пути уменьшения этих погрешностей

Рассмотрена проблематика метода прямого линейного предсказания речевого сигнала в контексте понижения скорости передачи с сохранением приемлемого качества на основе учета взаимозависимостей элементов декомпозиции речевого сигнала

Для широкого класса помех (для ультразвуковой дефектоскопии это структурные шумы) проведен синтез робастного непараметрического когерентного обнаружителя радиоимпульсов, у которых неизвестными являются несущие частоты и начальные фазы. Подобные радиоимпульсы широко применяются в современных информационных системах и могут использоваться в ультразвуковой дефектоскопии со сканированием, причем при диагностировании возможны условия зондирования движущихся элементов конструкции. При синтезе применяется новый условнопараметрический робастный метод, основывающийся на теории робастных статистик, марковских случайных процессов, стохастических нелинейных систем и использующий слабые условия полученного критерия оптимального робастного обнаружения сигналов на фоне помех

Проведено исследование образцов бумаги с различной степенью деградации люминесцентным методом и методами ИКспектроскопии. Выявлена высокая корреляция между степенью полимеризации бумаги и количеством в бумаге карбонильных групп.