ПРИНЦИП СУБЪЕКТИВНОЙ ИЗБЫТОЧНОСТИ И МЕТОД СЖАТИЯ ДАННЫХ, ПОЛУЧАЕМЫХ ОТ ЦИФРОВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК (2024)
В работе рассмотрена проблема ограничения пропускной способности диаграммообразующей схемы цифровой антенной решетки, обусловленная возможностями существующих линий связи с последовательной передачей данных от приемных каналов к спецвычислителю. Данная проблема ограничивает возможности реализации методов цифровой обработки сигналов в цифровых антенных решетках. Предметом исследования является возможность повышения пропускной способности диаграммоообразующей схемы цифровой антенной решетки за счет программного сжатия данных в тракте обработки. Цель работы состоит в создании научно-методического аппарата, который позволит повысить пропускную способность диаграммообразующей схемы за счет использования принципа субъективной избыточности применительно к задачам обработки радиолокационных данных. Результаты работы включают: обоснование и формулировку принципа субъективной избыточности радиолокационных данных и метод сжатия радиолокационных данных, а также результаты численных исследований, подтверждающие работоспособность предложенного научно-методического аппарата. Принцип субъективной избыточности опирается на независимость разделения процессов обработки сигналов в пространственной и временной областях при приеме одного эхо-сигнала, а в случае приема нескольких эхо-сигналов на принцип суперпозиции полей от различных источников в дальней зоне антенны. Метод сжатия радиолокационных данных основан на принципе субъективной избыточности радиолокационных данных и отличается от известных итерационной процедурой аппроксимации матрицы комплексных отсчетов в виде суперпозиции произведений одномерных косинусных спектров. Также показано, что применение метода сжатия радиолокационных данных позволяет в несколько раз увеличить пропускную способность линий передачи цифровой антенной решетки.
Идентификаторы и классификаторы
Список литературы
-
Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника, 2012. 744 с.
-
Григорьев Л.Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках. М.: Радиотехника, 2010, 144 с. EDN: QMUHIV
-
Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. М.: ЛЕСАРарт, 2003. EDN: QMMRQB
-
Задорожный В.В., Ларин А.Ю., Трекин А.С. Построение распределительной системы многоэлементных АФАР на основе аналоговых волоконно-оптических линий связи // Радиотехника, 2014, № 8, С.106-109. EDN: SKBLBD
-
Шацкий Н.В., Ходатаев Н.А. Метод определения направления на цель цифровой антенной решеткой моноимпульсной радиолокационной станции // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15, № 12. С. 4-10. EDN: IAPJDM
-
Шацкий Н.В. Нейросетевой метод оценки угловых координат радиолокационных целей в цифровой антенной решетке // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2022. Т. 16, № 7. С. 4-13. EDN: DTULIE
-
Мищенко С.Е., Шацкий В.В., Винник Л.В. Метод углового сверхразрешения в цифровых антенных решетках на основе аппроксимации исходного пеленгационного рельефа веером узких лучей // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 3. С. 104-114. DOI: 10.18127/j00338486-202203-10 EDN: LSNPJQ
-
Винник Л.В., Задорожный В.В., Литвинов А.В., Мищенко С.Е., Шацкий В.В. Способ углового сверхразрешения в приемных цифровых антенных решетках // Патент РФ № 2713503, МПК H01Q 21/29. Приор. 19.08.2019. Опубл. 05.02.2020. Бюл. № 4.
-
Винник Л.В., Литвинов А.В., Мищенко С.Е., Шацкий В.В. Способ углового сверхразрешения в приемной цифровой антенной решетке // Патент РФ № 2746063, МПК H01Q 21/29 (РФ). Приор. 21.07.2020. Опубл. 06.04.2021. Бюл. № 10.
-
Ратынский М.В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решетках. М.: Радио и связь, 2003. 200 с. EDN: QMMMVL
-
Нефедов С.И., Крючков И.В., Нониашвили М.И., Лесников Г.А., Соловьев Н.А. Обзор основных методов пространственно-временной адаптивной обработки сигналов (STAP) в радарах с синтезированной апертурой (космического базирования) // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Приборостроение". 2012. С. 251-258.
-
Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений / Под ред. Ю.Б. Зубарева и В.П. Дворковича. М.: МЦНТИ, 1997. 216 с.
-
Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация. М.: Радио и связь, 1993. 416 с.
-
Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. Кн.1. 480 с.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В данной статье рассматривается использование двух основных типов глубоких нейронных сетей (DNN) - сверточных (CNN) и рекуррентных нейронных сетей (RNN), где проводится подробное сравнение каждой из них и того, как они могут быть оптимально использованы для синтеза многолучевой диаграммы направленности в фазированной антенной решетке (PAA) для мониторинга атмосферных радиозондовых средств. Показано, что DNN может одновременно использоваться в качестве вычислителя направлений прихода электромагнитных волн, например, от пилотируемого воздушного шара и нескольких беспилотных метеорологических зондов (UMP), перемещающихся в пространстве. При выборе между RNN и CNN выбор подходящей нейронной сети зависит от типа доступных данных и требуемых результатов. В то время как RNN используются в основном для классификации текста, CNN помогают идентифицировать и классифицировать изображения. Между ними много различий, но это не значит, что они взаимоисключающие. RNN и CNN CNN можно использовать вместе, чтобы воспользоваться их преимуществами.
Системы широковещательного телевидения изначально рассчитаны на восприятие изображения человеком в условиях передачи в ограниченном спектральном диапазоне, поэтому широковещательное телевидение соответствует параметрам зрительной системы человека и не превосходит их. В свою очередь, прикладные телевизионные системы, которые включают в себя, среди прочего, рентгенографию, болометрию и дистанционное зондирование Земли, предназначены для регистрации конкретных объектов. В то же время источниками регистрируемого излучения являются солнечный свет за пределами невизуального диапазона, рентгеновские лучи, инфракрасные лучи, дальность и условия распространения которых существенно отличаются от видимого солнечного света. Для точной регистрации этого излучения необходимы телевизионные системы с параметрами, существенно отличающимися от параметров зрительной системы человека. В этой статье рассматривается возможность обеспечения цветового контраста в прикладных телевизионных системах с широким динамическим диапазоном и предлагается метод оценки теплоты восприятия цветовых оттенков.
В статье приведен анализ роли полноценности архитектуры интеллектуальных транспортных систем (ИТС) в обеспечении их эффективности. Многие страны или группы стран имеют архитектуру ИТС с успешными результатами ее применения на практике. Показано, что архитектура ИТС постоянно обновляется и это является характерной тенденцией. Приведена характеристика некоторых подходов к созданию архитектуры ИТС, проведен анализ существующих методов создания интеграционных платформ ИТС. В статье предложены новые подходы к формированию интеграционной платформы в составе ИТС на основе принципа разделения управления идентификацией цифровых объектов и управления структурами данных цифровых объектов. Приведена схема организации потоков данных в разных контурах программных средств интеграционной платформы. Предлагается разделить контуры управления собственно данными транспортной системы и идентификационными данными, которые описывают участника ИТС (цифровой объект) с расширением возможностей в условиях функционирования кооперативных ИТС. Обеспечивается возможность организации связанных цепочек идентификации цифровых объектов ИТС, участия в формировании для рабочих процессов ИТС сетевых структур, описывающих поведение цифровых объектов в ходе процессов ИТС и поведение конечных пользователей в соответствии со свойствами сетевых структур.
Измерительные системы технического зрения получили широкое распространение при решении промышленных задач. Подобные системы используются для работы в агрессивных условиях: при наличии осадков в виде дождя и снега, грязи, пыли, в широком температурном диапазоне. В таких условиях, несмотря на работоспособность аппаратуры, происходит потеря данных в измерительных системах. Потеря данных приводит к искажениям измерений и увеличению вероятности пропуска обнаружения объектов. Подобные ситуации представляют собой актуальную проблему для организаций, эксплуатирующих измерительные системы технического зрения. Для восстановления данных необходимо повторное проведение измерений, что связано с временными, трудовыми и финансовыми затратами. В ряде случаев потеря данных несет потенциальную угрозу для обеспечения безопасности жизни людей и техники. Различные измерительные системы технического зрения формируют различные виды телевизионных сигналов: одномерные сигналы, профили и изображения. Для восстановления данных был разработан метод итерационного совмещения различных видов телевизионных сигналов для систем технического зрения. Апробация метода показала повышение надежности и достоверности измерений.
Структура модели ISO/OSI не позволяет произвести выбор оптимального маршрута передачи пакетов на канальном уровне и предотвратить образование кольцевых маршрутов. Данные функции выполняет сетевой уровень. В общем случае задачу маршрутизации пакетов решает коммутатор исходя из алгоритма маршрутизации, который содержит в себе скрытый механизм “флудинга”. Пакет от коммутатора отправителя посылается во все порты, за исключением того порта, в который данный пакет поступил. При поступлении пакета коммутатор анализирует заголовок и если адрес в заголовке совпадает с адресом, которому принадлежит коммутатор то пакет принимается. Данная ситуация в совокупности с неравномерностью отправки сообщения создает повышенную нагрузку на коммутирующие устройства в случайные моменты времени и определяет проблему распределения потока входных данных в условиях пульсирующего трафика. Пульсирующий трафик можно рассматривать как нечеткость, лежащую в определенных границах. Для сглаживания трафика возможно применять кластеры коммутационных устройств, которые в свою очередь рассматриваются как исходящие устройства для следующего уровня кластеров. Таким образом, для распределения нагрузки возможно применить алгоритм распределения потоков, применяемый при решении транспортной задачи.
В статье рассматриваются подводные беспроводные системы связи. Исследования в области подводной оптической беспроводной системы связи являются актуальными и перспективными, что позволяет развивать науку, промышленность, находить решения оборонных задач и чрезвычайных ситуаций, производить дистанционный мониторинг загрязнения окружающей среды подводного мира, контролировать подводные объекты и подводное оборудование морских нефтепромыслов, производить подводные исследования и многое другое. Цель работы - разработка классификации принципов построения и организации подводной оптиеской беспроводной системы связи с учетом современных достижений и развития технологий в области подводной беспроводной системы связи. Предложенная обобщенная классификация подводной оптической беспроводной системы связи объединила все классификационные признаки в одну конфигурацию, что позволит произвести подбор оптимального варианта оборудования, программного обеспечения, протоколов маршрутизации и реализовать в различных типах устройств и аппаратов в зависимости от их применения, назначения. Показано, что подводная оптическая беспроводная система связи обладает большим потенциалом для усиления традиционной подводной беспроводной акустической системы связи и подводной беспроводной радиочастотной системы связи благодаря высокой скорости передачи информации, низкой задержки, меньшему энергопотреблению и компактным размерам. Приводится обоснование для необходимости разработки обобщенной классификации подводной оптической беспроводной системы связи в зависимости от используемых протоколов маршрутизации, от конфигурации канала связи, от оптических свойств воды, от типа воды, в которой организуется канал передачи, от подвижности подводных аппаратов и зоны покрытия, от используемого вида модуляции, способа подводной связи и от факторов, влияющих на организацию канала связи, и ее преимущества перед известными.
Издательство
- Издательство
- Издательский дом Медиа Паблишер
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111024, г. Москва, вн.тер.г. Муниципальный Округ Лефортово, ул Авиамоторная, д. 8, стр. 1
- Юр. адрес
- 111024, г. Москва, вн.тер.г. Муниципальный Округ Лефортово, ул Авиамоторная, д. 8, стр. 1
- ФИО
- Дымкова Светлана Сергеевна (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- ds@media-publisher.ru
- Контактный телефон
- +7 (926) 2188243