"Цифровая обработка сигналов" - научно-технический журнал

"Цифровая обработка сигналов" №4-2014 год : рефераты статей

Клионский Д.М., Каплун Д.И., Вознесенский А.С., Гульванский В.В.
Алгоритм взвешенного перекрывающегося сложения для обработки векторных сигналов в задачах радиомониторинга // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 2-8.

Аннотация:
Статья посвящена разработке алгоритма взвешенного перекрывающегося сложения (weightedoverlap-add‑WOLA) для обработки векторных сигналов при проведении радиомониторинга в широком частотном диапазоне (ШЧД). Алгоритм предназначен для функционирования в аппаратуре наблюдения за радиоэфиром при осуществлении обработки в режиме реального времени. Выполнено сравнение разработанного алгоритма с полифазной реализацией многоканального банка цифровых фильтров. Рассмотрена программно-аппаратная реализация многоканальной обработки и показаны преимущества применения технологии CUDA, основанной на вычислениях с использованием графических процессоров.

Ключевые слова:
радиомониторинг, векторный сигнал, алгоритм WOLA, банк фильтров, полифазная реализация, технология CUDA, графический процессор.

Об авторах:
Клионский Д.М., к.т.н., доцент Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», e-mail: klio2003@list.ru

Каплун Д.И., к.т.н., доцент Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», e-mail: mitya_kapl@front.ru

Вознесенский А.С., аспирант Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», e-mail: a-voznesesky@yandex.ru

Гульванский В.В., аспирант Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», e-mail: slava-a-a@mail.ru

Минин Л.А., Насер Нихад Махмуд, Киселев Е.А., Кургалин С.Д.
Метод выделения спектральных компонент в сигналах путем интерполяции с помощью систем целочисленных сдвигов // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 9-12.

Аннотация:
Разработан метод выделения отдельных компонент в сложных спектрах с помощью интерполяции по целочисленным сдвигам функции Лоренца, которая часто используется при моделировании различных процессов и явлений. Проведена оценка точности метода и границ его применимости.

Ключевые слова:
сигнал, спектр, интерполяция, алгоритм, целочисленный сдвиг, лоренцевский контур.

Об авторах:
Минин Л.А., Воронежский государственный университет, e-mail: mininla@mail.ru

Насер Нихад Махмуд, Университет Диала, г. Баакуба, e-mail: nihadalnasir1@yahoo.com

Киселев Е.А., Воронежский государственный университет, e-mail: evg-kisel2006@yandex.ru

Кургалин С.Д., Воронежский государственный университет, e-mail: kurgalin@bk.ru

Мясникова Н.В., Берестень М.П.
Рaзложение на эмпирические моды на основе экстремальной фильтрации // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 13-17.

Аннотация:
Приведено описание метода экстремальной фильтрации. Метод основан на последовательном выделении высокочастотных составляющих, локально определенных экстремумами сигнала. Показано сходство с разложением на эмпирические моды и преимущества по сравнению с ним. Приведено теоретическое обоснование метода экстремальной фильтрации.

Ключевые слова:
экстремальная фильтрация, знакопеременные составляющие, разложение на эмпирические моды.

Об авторах:
Мясникова Н.В., д.т.н., профессор, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» ФГОУ ВПО «Пензенский государственный университет», e-mail: avitel@pnzgu.ru, genok123@mail.ru

Берестень М.П., к.т.н., доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ФГОУ ВПО «Пензенский государственный университет», e-mail: avitel@pnzgu.ru, beresten@sura.ru

Иртюга В.А., Сарана Д.В.
Оценка частотной характеристики радиоканала в спектральном домене с учётом данных для OFDM сигналов // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 18-21.

Аннотация:
Представлен итеративный алгоритм с низкой вычислительной нагрузкой для оценки частотной характеристики канала для OFDM-сигналов в частотном домене. Алгоритм использует начальную оценку канала, вычисляемую на основе пилотных несущих, одномерную адаптивную Винеровскую фильтрацию по временной оси и оценку Максимальной Апостериорной Вероятности (Maximum A-posteriori Probability, MAP), использующую как пилотные несущие, так и несущие с данными. На завершающем этапе оценки используется упрощённый вариант итеративного алгоритма Максимального Правдоподобия (Expectation-Maximization, EM), при этом производится только одна итерация для уменьшения общей вычислительной сложности.

Ключевые слова:
OFDM, оценка канала, data-aided estimation, MAP, EM, Винеровская фильтрация.

Об авторах:
Иртюга В.А., к.т.н., начальник отдела разработки систем цифровой передачи данных ООО НПФ «САД-КОМ», Москва, e-mail: virtuga@mail.ru

Сарана Д.В., ведущий инженер ООО НПФ «САД-КОМ», Москва, e-mail: sarana@niircom.ru

Овинников А.А.
Синтез низкоплотностных кодов на основе уравновешенных неполных блок-схем // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 22-27.

Аннотация:
Рассматривается задача построения эффективных с точки зрения энергетического выигрыша декодирования алгебраических кодовых конструкций низкоплотностных кодов для высокоскоростных систем передачи информации с малой избыточностью. Её решение основано на теории комбинаторики и смежных подразделов. Эффективность полученных кодов оценивается с помощью имитационного моделирования по методу Монте Карло, а также путём вычисления ряда принципиальных параметров, присущих LDPC кодам.

Ключевые слова:
помехоустойчивое кодирование, итеративное декодирование, низко-плотностные коды, уравновешенные неполные блок-схемы, системы Штейнера.

Об авторах:
Овинников А.А., научный сотрудник кафедры телекоммуникаций и основ радиотехники Рязанского государственного радиотехнического университета, e-mail: ovinnikovalexey@gmail.com

Букашкин С.А., Оглоблин А.В.
Перспективы создания комплексов ДКМВ радиосвязи, использующих технологии MIMO с пространственным и поляризационным разнесением // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 28-31.

Аннотация:
Рассмотрены существующие технологии MIMO с пространственным и поляризационным разнесением. Проанализированы достигнутые результаты. Сформулированы основные задачи и пути создания комплексов ДКМВ радиосвязи с использованием технологии MIMO.

Ключевые слова:
ДКМВ радиосвязь, технологии MIMO, многолучевое распространение, пространственное, поляризационное разнесение, антенные системы, программный комплекс.

Об авторах:
Букашкин С.А., д.т.н., генеральный директор ОАО «Концерн «Автоматика», e-mail: fgup@niia.ru

Оглоблин А.В., заместитель командира войсковой части, e-mail: homealeks@mail.ru

Попов Д.И.
Адаптивное подавление пассивных помех // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 32-37.

Аннотация:
Синтезирован оптимальный и на его основе построен квазиоптимальный алгоритмы оценивания и измерители коэффициентов межпериодной корреляции помехи на выходе автокомпенсатора доплеровской фазы пассивной помехи. Проведен сравнительный анализ точности данных алгоритмов оценивания и эффективности адаптивного подавления пассивной помехи с использованием оптимальных и квазиоптимальных оценок коэффициентов корреляции помехи.

Ключевые слова:
автокомпенсация, адаптация, адаптивные режекторные фильтры, алгоритмы оценивания, обучающая выборка, пассивные помехи, точность оценивания.

Об авторах:
Попов Д.И., д.т.н., профессор кафедры радиотехнических систем Рязанского государственного радиотехнического университета, e-mail: adop@mail.ru

Новиков А.И., Юкин С.А.
Оценка зоны неопределенности радиоотражений в задаче совмещения изображений с картой местности // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 38-44.

Аннотация:
Предложена математическая модель зоны неопределенности на подстилающей поверхности, соответствующей зоне обзора бортовой радиолокационной станции, работающей в передней полусфере. Приведены результаты исследования модели для различных вариантов ошибок датчиков навигационных параметров. Показано, что для задач совмещения картографической информации с формируемым радиолокационным изображением необходимо расширять зону поиска с учетом зоны неопределенности в зависимости от ракурса обзора, приводящего к несимметричным искажениям (расширениям предполагаемой зоны обзора) относительно центра сектора сканирования.

Ключевые слова:
совмещение, радиолокационные изображения подстилающей поверхности, зона неопределенности.

Об авторах:
Новиков А.И., к.э.н., доцент Рязанского государственного радиотехнического университета, e-mail: novikovanatoly@yandex.ru

Юкин С.А., к.т.н., доцент Рязанского государственного радиотехнического университета, e-mail: yukin-s@yandex.ru

Шеремет И.А., Рукин А.П., Лебедев В.Д.
Обработка изображений с помощью целочисленных ортогональных преобразующих матриц // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 45-53.

Аннотация:
В настоящей статье рассмотрены подходы к решению задачи обработки цифровых изображений с предварительным преобразованием и последующем восстановлением изображения с использованием нового класса целочисленных ортогональных преобразующих матриц.

Ключевые слова:
обработка изображений, ортогональные преобразующие матрицы, целочисленные, матрицы Уолша-Адамара, преобразование Хаара.

Об авторах:
Шеремет И.А., д.т.н., профессор, e-mail: sheremet_ia@apr.gov.ru

Рукин А.П., старший преподаватель Института иностранных языков им. М. Тереза, e-mail: nto@mniti.ru

Лебедев В.Д., к.т.н., ведущий инженер ЗАО «МНИТИ», e-mail: nto@mniti.ru

Вознесенская Т.В., Котов М.А., Леднов Д.А.
Гибридный детектор речи // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 54-58.

Аннотация:
Рассматривается гибридный детектор речи, который построен из двух последовательно соединенных детекторов, обладающих различными принципами работы. Показано, что он способен выделять речь на фоне нестационарных шумов, обладающих сплошным спектром, при низких соотношениях сигнал/шум. Однако, такой детектор не способен отличить речь от речеподобных сигналов, обладающих линейчатыми спектрами, например, от музыки. Для решения этой задачи был использован известный детектор, основанный на вычислении отношения правдоподобия статистических моделей музыки и речи, полученных в процессе обучения. Приводятся экспериментальные результаты исследования работы гибридного детектора.

Ключевые слова:
детектор речи, гибридный, звуковой поток, теория обнаружения, фрейм, линейчатый спектр, тестирование.

Об авторах:
Вознесенская Т.В., к.ф-м.н., доцент Департамента больших данных информационного поиска факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ, e-mail: tvoznesenskaya@hse.ru

Котов М.А., руководитель научно-технического депертамента ООО «Стэл – Компьютерные Системы», e-mail: kotov@stel.ru

Леднов Д.А., к. т. н., старший научный сотрудник, научный консультант научно-технического департамента ООО «Стэл – Компьютерные Системы», e-mail: lednov@stel.ru

Белобродский В.А.
Повышение производительности генетического алгоритма, конструирующего цифровые фильтры с использованием технологии CUDA // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 59-61.

Аннотация:
Разработана компьютерная программа, реализующая генетический алгоритм для конструирования цифровых фильтров с применением технологии CUDA. Проведены серии вычислительных экспериментов для экспериментального определения производительности созданной программы, которая является функцией нескольких аргументов. Приведены экспериментальные результаты замера производительности двух версий программ, которые показывает преимущество версии, использующей технологию CUDA, до 5-6 раз по сравнению с программой, не использующей данную технологию. Под производительностью в настоящей статье понимается количество популяций цифровых фильтров, генерируемых программой за 1 час работы.

Ключевые слова:
параллельные вычисления, технология CUDA, математическое моделирование, алгоритмы обработки данных, биомедицинские сигналы.

Об авторах:
Белобродский В.А., аспирант факультета компьютерных наук Воронежского государственного университета, e-mail: belobrodsky@yandex.ru

Абоелазм М.А., Мельчаков В.Н., Решетняк С.А., Третьяков Г.Н.
Исследование цифровой модели нелинейного активного фильтра первого порядка // Цифровая обработка сигналов. 2014. №4. С. 62-64.

Аннотация:
Развит метод численного исследования отношения сигнал/шум в нелинейном активном фильтре первого порядка. Показано, что при действии гармонического сигнала и шума на входе фильтра выходное отношение сигнал/шум превосходит входное при определённых параметрах как в фильтре низкой, так и в фильтре высокой частоты. Результаты анализа удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.

Ключевые слова:
отношение сигнал/шум, нелинейные фильтры низких и высоких частот.

Об авторах:
Абоелазм М.А., аспирант Московского гусударственного технического университета радиотехники, электроники и автоматики (МГТУ МИРЭА)

Мельчаков В.Н., старший преподаватель МГТУ МИРЭА

Решетняк С.А., д.ф-м.н., профессор МГТУ МИРЭА, e-mail: reshets@bk.ru

Третьяков Г.Н., к.т.н., доцент МГТУ МИРЭА, e-mail: gennady.tretyakov@rambler.ru