В настоящее время технические объекты различной степени подвижности могут применяться в широком спектре задач, имея как гражданское, так и военное назначение. Эксплуатация таких объектов невозможна без использования надежных каналов передачи видеоинформации и управления. Однако требования к таким каналам связи существенно усугубляются различием условий эксплуатации данных систем. Имеющиеся на данный момент решения, позволяющие передавать видеопоток с камеры беспилотных летательный аппаратов (БпЛА), как правило, не могут обеспечить такое же качество связи для управления наземными технические объекты малой степени подвижности различного назначения. Целью данного исследования является анализ технологий передачи видеоинформации и оценка эффективности их применения в каналах связи с техническими объектами различной степени подвижности. В рамках данной статьи была разработана имитационная модель приемника и передатчика, осуществляющих обработку сигнала в основной полосе частот, исследовано влияние параметров кодеков с малой плотностью проверок на четность (LDPС) и Боуза - Чоудхури - Хоквингема (БЧХ) на качество приема видеоинформации. Проведенное исследование позволило определить параметры кодеков, обеспечивающих наилучшее качество приема сигнала видеоинформации при разных отношениях сигнал/шум. Автором выполнена оценка влияния многолучевого распространения радиоволн, что позволило предложить модель приемника, обеспечивающего передачу видеоинформации для наземных технических объектов с малой степенью подвижности.
Идентификаторы и классификаторы
Технические объекты различной степени подвижности (ТОРСП) широко используются как в гражданских, так и в военных сферах. К таким применениям относятся подземная добыча полезных ископаемых, эксплуатация атомных станций, исследование планет, разведка, наблюдение и рекогносцировка, а также аварийно-спасательные операции. Разработка и применение современных ТОРСП различного назначения требует использования надежных каналов для передачи видеоинформации и управления. Требования к каналам связи значительно повышаются в условиях эксплуатации этих систем. Как отмечается в источниках [1–2], существующие технологии передачи видеопотока с беспилотных летательных аппаратов (БпЛА), указанные в [3], часто не способны обеспечить аналогичное качество связи при управлении наземными ТОРСП различного назначения, как показывают исследования [4–5].
Список литературы
1. Гугалов К. Г. Оборудование беспроводной передачи информации для наземных робототехнических комплексов. Технологии и средства связи. 2013;(3):14-15. EDN: RRSEBH
2. Ожмегов И. С., Хазанский Р. Р. Сжатие потокового видео с камеры наземного робота для каналов связи с низкой пропускной способностью. Экстремальная робототехника. 2018;1(29):432-441. EDN: YNCVAL
3. Иванов М. С., Шушков А. В., Макаренко С. И. Повышение скорости передачи данных в сети воздушной радиосвязи управления летательными аппаратами за счет адаптивного использования энергетического, сигнального и частотного сетевых ресурсов. Часть 1. Модели и методика повышения скорости передачи данных. Системы управления, связи и безопасности. 2023;(1):125-219. EDN: WWMDQN
4. Лопота А. В., Спасский Б. А. Мобильные наземные робототехнические комплексы профессионального назначения. Робототехника и техническая кибернетика. 2020;8(1):5-17. EDN: JAQTQG
5. Куркин А. А., Тюгин Д. Ю., Зезюлин Д. В., Беляков В. В., Береснев П. О., Филатов В. И., и др. Разработка группы мобильных роботов для комплексного исследования волнового климата в прибрежной зоне. Труды XIV Всероссийской конференции “Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики”. Санкт-Петербург, 23-25 мая 2018 г. Санкт-Петербург; 2018. С. 573-576. EDN: UZYRGZ
6. Симонов М. В., Закиров А. А., Шишаков К. В. Модель бесплатформенной инерциальной навигационной системы для управления мобильным наземным роботом в сложных условиях. Приборостроение в XXI веке - 2018. Интеграция науки, образования и производства. Сборник материалов XIV Всероссийской научно-технической конференции. Ижевск, 12-14 декабря 2018 г. Ижевск: Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова; 2018. С. 310-317. EDN: VURQYQ
7. Пантенков Д. Г., Загнетко М. А., Литвиненко В. П. Сравнительный анализ результатов летных испытаний передачи высокоскоростной целевой информации с модуляцией QAM и OFDM. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2022;18(2):31-46. EDN: IPGJGS
8. Слюсар В. И. Неортогональное частотное мультиплексирование (N-OFDM) сигналов. Часть 1. Технологии и средства связи. 2013;(5):61-65. EDN: RRSIZJ
9. Макаров С. Б., Завьялов С. В. Повышение помехоустойчивости когерентного приема неортогональных многочастотных сигналов. Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2014;2(193):45-54. EDN: SCSYZH
10. Kurek K., Keller T., Modelski J., Yashchyshyn Y., Piasecki M., Pastuszak G., et al. Integrated Communications System for the Remote Operation of Unmanned Aerial Vehicle. TransNav: International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. 2013;7(2):235-242.
11. Elsharief M., Zekry A. H., Abouelatta M. Implementing a standard DVB-T system using MATLAB simulink. International Journal of Computer Applications. 2014;98(5):27-32.
12. Ghouri S. S. U., Saleem S., Zaidi S. S. H. Enactment of LDPC code over DVB-S2 link system for BER analysis using MATLAB. In: Bhatia S., Tiwari S., Mishra K., Trive di M. (eds) Advances in Computer Communication and Computational Sciences. Proceedings of IC4S 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 924. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd.; 2019. Рр. 743-750.
13. Al-dayyeni W. S., Kadhim A. M., Alzuabidi O. H. A. A., Naghmash M. S. Design and Simulation of DVB Channel Coding and Modulation Using MATLAB. In: Al-Sharafi M. A., Al-Emran M., Al-Kabi M. N., Shaalan K. (eds.) Proceedings of the 2nd International Conference on Emerging Technologies and Intelligent Systems. ICETIS 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 584. Cham: Springer Nature Switzerland AG; 2023. Рр. 428-437.
14. Yudha R. G. P., Astawa I. G. P., Sudarsono A. Performance Analysis of CP-Based and CAZAC Training Sequence-Based Synchronization in OFDM System. EMITTER International Journal of Engineering Technology. 2016;4(2):221-236.
15. ГОСТ Р 58912-2020. Телевидение вещательное цифровое. Система эфирного наземного цифрового телевизионного вещания второго поколения DVB-T2. Общие технические требования. М.: Стандартинформ; 2020. 77 с.
16. Jang M., Lee H., Kim S. H., Myung S., Jeong H., Kim J. Design of LDPC Coded BICM in DVB Broadcasting Systems With Block Permutations. IEEE Transactions on Broadcasting. 2015;61(2):327-322.
17. Vangelista L., Benvenuto N., Tomasin S., Nokes C., Stott J., Filippi A., et al. Key technologies for next-generation terrestrial digital television standard DVB-T2. IEEE Communications Magazine. 2009;47(10):146-153.
18. ETSI TS 102 831 V1.2.1. Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second-generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2). European Standard, Aug. 2012. European Telecommunications Standards Institute, European Broadcasting Union; 2012. 244 p.
19. Бителева А. Г. Цифровое кабельное ТВ. Часть 4. Сигнал DVB в распределительной сети. Использование альтернативных стандартов. Телеспутник. 2008;1(147):86-91.
20. Попов Д. С., Шмаков О. А. Особенности применения каналов управления и передачи данных в составе мобильных робототехнических комплексов наземного базирования. Экстремальная робототехника. 2020;1(1):302-309. EDN: BHAUNT
21. Серов А. Резервация для вещателей. MediaVision. 2010;(9):45-47.
22. Двухлучевое многолучевое распространение. URL: https://docs.exponenta.ru/R2021a_nmtnew/phased/ug/two-ray-multipath-propagation.html (дата обращения: 16.08.2023).
Выпуск
Другие статьи выпуска
В работе проводится обзор текущего состояния области разработки широкополосных рупорных антенн. Основными конструктивными особенностями большинства антенн такого типа является наличие двух согласующих ребер, встроенных в апертуру после некоторого прямого участка. Во многих работах преобладают различные формы рупоров, стандартными для самого популярного диапазона рабочих частот 1-18 ГГц являются пирамидальный и рупор с периодичными боковыми стенками. Коаксиально-волноводный переход (КВП) имеет множество конструкций и является очень важным элементов всех конструкций антенн. Стандартная конструкция КВП и резонансной камеры - это прямоугольная полость, внутрь которой вставляются два согласующих ребра, образуя Н-образный волновод, данная конструкция не является популярной, так как не обладает широкой полосой рабочих частот, а также отрицательно влияет на вид диаграммы направленности. Внутри рупора, часто в промежутке между согласующими ребрами, на их концах, можно увидеть разнообразные линзы, которые улучшают вид диаграмм направленности в высокочастотном диапазоне. Выявлена зависимость, связанная с тем, что нестандартные структуры (со встроенными внутрь согласующими элементами) резонансной камеры обычно имеют более широкую полосу рабочих частот, при этом, как было выяснено, также на нее сильно влияет, но в меньшей степени, конструкция согласующих ребер и конструкция самого рупора.
В статье показано, как выбор типа аппроксимации фильтра влияет на частотные характеристики направленного ответвителя, в который они установлены вместо четвертьволновых отрезков для его миниатюризации. В работе представлены результаты моделирования Т-образных и П-образных фильтров нижних частот (ФНЧ) с помощью пакета «QucsStudio». Были исследованы различные характеристики мостов, включая коэффициенты отражения и передачи, а также разность фаз между сигналами. Авторы приходят к выводу, что при разработке компактных направленных ответвителей следует использовать П-образные схемы для уменьшения размеров устройства и более высокий порядок фильтра для обеспечения более широкой полосы рабочих частот. Оптимальным вариантом является Т-образный ФНЧ 5-го порядка Чебышева с коэффициентом отражения |S11| = 5 %.
Целью работы являются анализ и выбор способов преобразования симметричного фильтра нижних частот (ФНЧ) в несимметричный при различии сопротивлений источника и нагрузки. Например, для преобразования в половине симметричного ФНЧ, синтезированного для равных нагрузок, умножаем все сопротивления на коэффициент преобразования r и соединяем преобразованные части фильтра. Рассмотрены трехэлементные П и Т-образные ФНЧ с чебышевской аппроксимацией квадратов модулей функций передачи |S21(Ω)|2 и коэффициентов отражения |S11(Ω)|2. Выполнено сравнение ФНЧ преобразованных различными методами. Составлены таблицы нормированных значений элементов ФНЧ для различных отношений сопротивлений источника сигнала и нагрузки. Показано, что использование оптимальных ФНЧ позволяет учесть в их составе большее значение реактивности источника сигнала (активного прибора) либо расширить полосу частот.
В статье рассматриваются вопросы определения местоположения базовых станций (БС) сетей подвижной радиосвязи и зон их покрытия. Применение в методике статистических методов анализа позволяет определить реальную зону покрытия операторов связи. Рассматриваемая методика включает получение статистических данных по качеству подвижной радиотелефонной связи; построение на основе открытых источников зон покрытия БС в локальном районе; моделирование плотности покрытия БС сетей подвижной радиосвязи в конкретном субъекте России. Приведен пример инструментальной оценки качества покрытия сети одного из операторов в районе Уральского федерального университета имени Б. Н. Ельцина, графически определена зона покрытия его БС и границы их «секторов».
Представлен обзор принципов построения автодинных интерферометров и возможностей их применения в системах и устройствах оптического приборостроения. При этом проанализировано современное состояние теории автодинных интерферометров, приведены основные уравнения, описывающие формирование сигналов, и рассмотрены особенности автодинных характеристик при различных уровнях отраженного излучения, характеризуемого параметром обратной связи. Представлены примеры реализации автодинных интерферометров и результаты их использования в метрологии. Отмечены перспективы применения автодинных интерферометров в системах и устройствах оптического приборостроения.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2025 год.
Издательство
- Издательство
- УрФУ
- Регион
- Россия, Екатеринбург
- Почтовый адрес
- 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
- Юр. адрес
- 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
- ФИО
- Кокшаров Виктор Анатольевич (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@urfu.ru
- Контактный телефон
- +7 (343) 3754507
- Сайт
- https://urfu.ru/ru