Секция «телекоммуникация, радиотехника и теория связи»

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АДАПТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ

Калинин И. В., научный руководитель проф. Засов В.А.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

Предлагаемый программный комплекс (ПК) позволяет: моделировать образование сигналов; моделировать частотно-зависимую и частотно-независимую систему смешивания сигналов; моделировать различные алгоритмы адаптивной фильтрации сигналов, включая возможность расширения набора алгоритмов; анализировать качество фильтрации и отображать результаты; формировать архив результатов экспериментов.

В предлагаемом ПК используется конструктор сценариев проведения эксперимента, модуль автоматического проведения экспериментов и модуль визуализации результатов экспериментов. Пользовательский интерфейс программного комплекса включает в себя систему следующих экранных форм: 1) экранные формы для формирования и визуализации моделей сигналов и отображения записанных реальных сигналов; 2) экранная форма для отображения результатов обработки сигналов адаптивными фильтрами (например, шумоподавление, эквалайзинг), в которых используются различные алгоритмы адаптации. Программный комплекс позволяет расширять список этих алгоритмов; 3) экранная форма результатов сравнительного анализа различных алгоритмов адаптивной фильтрации.

Программный комплекс разработан на основе пакета Matlab с помощью приложения GUIDE и предназначен для мониторинга сигналов автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН), передаваемых по рельсовым цепям, и может найти применение в работе лабораторий автоматики и телемеханики железных дорог.

MАВ-ДЕКОДЕР ТРКМ - СИГНАЛОВ ПРИ НАЛИЧИИ МСИ С РЕШАЮЩЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО КОДОВОЙ РЕШЁТКЕ.

Сорокин Р.В., руководитель Хабаров Е.О.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

Рассматривается процедура МАВ-декодирования (декодирования по максимуму апостериорной вероятности) сигнальных последовательностей с турбо-решетчатой кодовой модуляцией (ТРКМ) при работе в каналах с межсимвольной интерференцией (МСИ). Представленный декодер является составной частью итеративного турбо-декодера, который включает в себя два МАВ-декодера: верхний и нижний.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ШУМА ПРИ ОБРАБОТКЕ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Сергеев Д.А, научный руководитель проф. Гладких А.А.

(Ульяновский государственный технический университет)

Излучение элементов компьютера является одним из возможных каналов утечки информации. Приняв и декодировав такие излучения можно получить сведения обо всей информации, обрабатываемой в компьютере. Этот канал утечки информации получил название ПЭМИН (Побочные электромагнитные излучения и наводки). Одним из методов борьбы с ними является применение технических средств активной защиты (ТСАЗ) – специальные широкополосные передатчики помех (генераторы шума). Устройства контроля генерации шума предназначены для автоматического включения/выключения ТСАЗ при переходе в режим работы с конфиденциальной информацией и блокировки доступа к операционной системе (ОС) компьютера при отключении (неисправности) средства защиты.

Представлен проект наиболее надежного устройства контроля генерации шума, основанный на проверке наличия шумового излучения от генератора шума и излучения от элементов компьютера. Данное устройство обеспечивает автоматическое включение/выключение ТСАЗ при наличии/отсутствии излучения элементов компьютера и блокирует доступ к ОС компьютера в случае отсутствия шумового излучения генератора.

Представленное устройство обеспечивает высокую защиту ЭВМ, за счет гарантированной работы генератора шума. Аналоги, основанные на проверке наличия тока в цепи электропитания, не дают высокой степени защиты из-за вероятных отказов элементов генератора шума.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМ РАДИОДОСТУПА С OFDM-МОДУЛЯЦИЕЙ

Цуркану Д.А, научный руководитель Диязитдинов Р.Р.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

Большинство современных технологий широкополосного доступа используют модуляцию OFDM, что позволяет им эффективно бороться с замираниями. Темой исследования является оценивание помехоустойчивости подобных систем в ее различных реализациях (OFDMA, SC-OFDM и т.д.) и для различных случаев (однолучевой канал, двухлучевой, многолучевой без прямой видимости и т.д.), а также потенциальные возможности увеличения помехоустойчивости за счет использования сверточного и турбо-кодирования. Исследованы одно- и двухлучевые каналы, где для коррекции частотных характеристик использовались фильтры-корректоры, в качестве кодера использовался кодер, рекомендованный спецификацией TS 36.212.

Компьютерное моделирование показало, что использование на приемной стороне схемы принятия решения по алгоритму Витерби, значительно повышает помехоустойчивость системы передачи: частота ошибки для двухлучевого канала при h2 = 3 дБ уменьшается в 2 раза, а при h2 = 10 дБ уменьшается в 20 раз. Влияние МСИ (межсимвольной интерференции), корректируемые эквалайзером, несколько уменьшают эквивалентное отношение сигнал/шум, что приводит к снижению помехоустойчивость системы передачи.

Нахождение оптимального пути траффика между узлами на примере имитационной модели

Кузичкин А.А., научный руководитель, доц. Тамьяров А.В.

(Самарский государственный технический университет, филиал в г. Сызрань)

Разработана имитационная модель на основе нейронных сетей в SCADA-системе TRACE MODE 6, на примере которой можно рассмотреть основные принципы нахождения оптимального пути траффика между различными узлами, изучить наиболее важные аспекты управления маршрутизацией потоков, а также рассмотреть примеры получения эффективных решений в области проектирования новых телекоммуникационных сетей.

В имитационной модели учитываются две особенности: решение адаптивно, т.е. учитывает текущее состояние сети и наличие сбойных ситуаций, которые изменяются и регулируются в модели, и решение находится в реальном времени.

ПРОЦЕДУРА ДЕКОДИРОВАНИЯ ТРКМ – ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В КАНАЛАХ С МСИ

Беляшов Е.А., Дакесова А.С., Дакесова Н.С., руководитель Хабаров Е.О.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

Рассматривается процедура декодирования сигнальных последовательностей с турбо-решетчатой кодовой модуляцией (ТРКМ) при работе в каналах с межсимвольной интерференцией (МСИ).

Применение ТРКМ (turbo-trellis-coded-modulation – TTCM) позволяет максимизировать свободное евклидово расстояние, и получить дополнительный выигрыш в помехоустойчивости по сравнению с методом традиционного турбо-кодирования с побитовым перемежением.

Рассматривается простейший вариант ТРКМ, предусматривающий использование двух RSC-кодеров (recursive-systematic-convolutional), побитового перемежителя, посимвольного деперемежителя и дециматора-мультиплексора совместно с четырёхфазным модулятором.

УНИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ДЕКОДИРОВАНИЯ ИЗБЫТОЧНЫХ КОДОВ В СИСТЕМЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ

Ахмерова А.И, научный руководитель проф. Гладких А.А.

(Ульяновский государственный технический университет)

Возрастающие требования к управлению элементами интегрированных информационно-управляющих комплексов (ИУК) диктуют необходимость применения разнородных по организации протоколов обмена и длительности циклов управления. В этой связи для защиты информации реального времени от ошибок в подобных системах целесообразно использовать набор отличающихся по избыточности помехоустойчивых кодов, обрабатываемых на единой аппаратной платформе. Для реализации подобной концепции рационально использовать короткие блоковые коды, которые уместны при передаче малых по объему данных и которые могут быть легко трансформированы для защиты больших объемов данных с использованием технологии каскадного кодирования или на базе произведения кодов размерности 3D и более. Уменьшение длины кодовых последовательностей при заданных требованиях по достоверности данных приводит к необходимости гибкого синтеза сведений о сигналах, получаемых из непрерывного канала связи, и мягких итеративных алгоритмов обработки выбранных избыточных кодов. Этому требованию отвечают конструкции на основе полярных кодов.

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМЕ MATLAB

Княгинин М.В., научный руководитель доц. Стефанова И.А.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

Создана имитационная модель многоканальной системы с ИКМ в системе MATLAB+Simulink. Автором предлагается модель построения многоканальной системы передачи с импульсно кодовой модуляцией (ИКМ). Модель создавалась на макроуровне с использованием основных узлов классической системы передачи с ИКМ.

При разработке важное место занял вопрос исследования свойств и параметров отдельных блоков, входящих в пакет Simulink. В ходе разработки автор столкнулся с проблемами отображения кодовых последовательностей группового ИКМ сигнала, а также реализации тракта приема и настройки блоков, участвующих в процессе восстановления аналогового сигнала.

Для решения этих проблем изучены возможности отображения двоичного сигнала в виде числовых последовательностей с помощью блока simout пакета расширения MATLAB Simulink. Кроме того, исследованы возможности и параметры фильтров для реализации сглаживания импульсных составляющих при восстановлении сигнала.

Модель можно использовать в системе образования при изучении:

системы MATLAB+ Simulink;

элементов вычислительной техники;

принципов построения цифровых систем передачи данных.