Цифровая обработка сигналов

Аннотация – Разработка продуктов 5G ускоряется, начиная с первых устройств и развертывания сети в 2019 году. Технология New Radio (NR) представляет гибкую архитектуру, которая сделает возможным быструю связь с низкой временной задержкой, необходимую для широкополосных мобильных сетей следующего поколения и таких приложений, как подключенные беспилотные автомобили, умные здания и сообщества, цифровое здравоохранение, и промышленный интернет вещей. Гибкость стандарта 5G NR сделает проектирование и тестирование более сложными. Инженерам, разрабатывающим 5G, включая технологии и связанные устройства, требуется четкое представление о фундаментальных концепциях, лежащих в основе спецификации 5G NR, а также стандартные совместимые функции и базовые примеры. В данной статье, мы представляем ключевые технологии и концепции физического уровня 5G. Вы узнаете о структуре сигналов 5G; как сигналы формируются, модулируются, и обрабатываются; об управлении лучами в системах с массивным MIMO; и методах моделирования и измерения производительности физического канала.

Сегодня большинство инженерных команд, разрабатывающих программное обеспечение, признают недостатки традиционных (водопадных) методологий. К недостаткам относятся обнаружение дефектов и проблем проектирования на более поздних стадиях проекта, неспособность учесть изменения требований и риск поставки системы, которая не отвечает потребностям заказчика.

Чтобы преодолеть эти недостатки, многие команды приняли подход, сочетающий методы Agile с модельно-ориентированным проектированием.

Оценка работ окончена, и мы представляем вам наших победителей.

ЦИКЛ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ТЕМЕ: «ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ И ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛОВ С РЕГУЛЯРНОЙ СТРУКТУРОЙ»

Целью выполнения цикла практических занятий является закрепление навыков расчета параметров, характеризующих свойства сигналов с регулярной структурой (индекса модуляции, ширины спектра сигнала и т.д.), приобретение практических навыков в измерении временных и спектральных характеристик сигналов с регулярной структурой.

Представленный в данной работе фильтр основной/первой гармоники  (FHPF) предназначен для выделения в периодическом несинусоидальном сигнале основной/первой гармоники с полным подавлением остальных составляющих, в том числе и постоянной. Фильтр основной/первой гармоники разработан для применения в контрольно-измерительной части устройств, работающих в сетях промышленной частоты. Основным методом фильтрации является режекция спектра входного сигнала. Режекция спектра осуществляется комбинированным фильтром с конечной импульсной характеристикой, в состав которого входят многосекционный фильтр скользящего среднего и гребенчатый фильтр.

Приведены рекомендации по проектированию фильтров первой гармоники.

Представлен вариант реализации адаптивной фильтрации 1-ой гармоники.

В аккаунтах будем рассказывать о новинках MATLAB, полезном для инженеров софте и железе сторонних производителей, о наших сервисах, услуга и новых проектах, а также свежих новостях инженерной индустрии. 

Подписывайтесь на  наши соц. сети по ссылкам ниже.

В основе этой работы лежит описание программного комплекса, который был разработан для работы с одноканальными и трехканальными цифровыми изображениями. Данный программный комплекс предназначен для решения таких задач цифровой обработки графических баз данных как аналитическая обработка заданных изображений; выделение инвариантных характеристик; нахождение точек для привязки изображений; привязка и совмещение изображений по выбранным точкам.

В статье представлен модернизированный способ сегментации речевых сигналов, обеспечивающий повышение эффективности обнаружения вокализованных, невокализованных участков и пауз за счет применения энергетического оператора Тигера. Суть способа заключается в энергетическом анализе фрагментов речевого сигнала с помощью энергетического оператора Тигера с последующим анализом значений количества пересечения через нулевую ось и кратковременной энергии функции энергетической характеристики. Проведено исследование, в рамках которого оценивалась эффективность и помехоустойчивость модернизированного способа в сравнении со способами на основе анализа количества пересечения через нулевую ось, кратковременной энергии и одномерного расстояния Махаланобиса. В соответствии с полученными результатами исследований сделаны следующие выводы: за счет хорошей восприимчивости энергетического оператора Тигера к изменениям амплитуды и частоты сигнала модернизированный способ обеспечивает повышение эффективности сегментации речевых сигналов, в том числе и зашумленных; в зависимости от требований к точности сегментации, модернизированный способ обеспечивает вариативность значений ошибок первого и второго рода за счет изменения коэффициента порога.

На кафедре программируемой электроники, электротехники и телекоммуникаций Национального университета кораблестроения им. адмирала Макарова (НУК) в научных и учебных целях ведутся исследования сигналов  морских и речных судов в технологии AIS (Automatic Identification System). В настоящее время в круглосуточном режиме функционируют две станции приема AIS-сигналов на базе аппаратно-программных решений греческого проекта MarineTraffic (на здании Института автоматики и электротехники - MarineTraffic Station № 4757 и на базе отдыха НУК в Очакове -  MarineTraffic Station № 5064). В качестве базового алгоритма выделения и исследования сигналов на кафедре используется программа с открытым кодом aisLiveData корпорации MathWorks (версия MATLAB R2015). Оптимизация программы позволила увеличить количество правильно декодированных сообщений более чем в 3 раза. Однако анализ квадратурной информации со штатных антенн, которые позволяют принимать плотный поток сообщений, показал, что в этих условиях требуется дальнейшее совершенствование алгоритма. В то же время корпорация MathWorks в версии MATLAB R2019 презентовала новую программу по приему и обработке AIS-сигналов. В настоящей работе приведено описание проведенных доработок и оценка их эффективности в сравнении с обновленной программой корпорации MathWorks. Для сравнения эффективности программ использовались записи квадратурной информации с выхода приемника RTL-SDR при подключении к нему штатной антенны станции № 4757. Прием проводился на частоте работы передатчиков судов класса А. Получено, что версия программы корпорации MathWorks, представленная в Matlab 2019, позволяет в среднем увеличить количество выделяемых сообщений более чем в 2 раза по сравнению с версией в Matlab 2015. Примерно такие же результаты получены программой первого этапа кафедральной оптимизации. Новая оптимизация программы, направленная на успешную работу в условиях плотного потока сообщений, позволила увеличить количество выделяемых сообщений более чем в 2 раза по сравнению с программой, представленной в Matlab 2019.   Проведен так же анализ возможных отклонений и сбоев в работе технологии AIS.

Ключевые слова: Automatic Identification System — AIS, MarineTraffic, приемник RTL-SDR, MATLAB, Maritime Mobile Service Identity — MMSI, синхроимпульс.

Целью работы является формирование навыка имитации цифровых сигналов различного типа на выходе приемного элемента АР.

Мы рассмотрим такие темы, как :

• Формирование непрерывных тональных и широкополосных шумовых сигналов
• Формирование сигналов с амплитудной модуляцией

Проанализируем результаты и в конце ответим на парочку вопросов.

Анализ цифрового изображения является одной из фундаментальных инструментальных задач обработки изображений. Он используется в задачах классификации и распознавания образов, при поиске соответствий в разных цифровых образах одного и того же или аналогичного объекта, в задачах дистанционного зондирования, геологических исследованиях, биомедицине.

Топологически-семантический анализ, представляющий собой совокупность методов выделения, описания и преобразования контуров изображений, полностью определяет форму изображения и содержит всю необходимую информацию для анализа изображений по их форме. Такой подход позволяет не рассматривать внутренние точки изображения и тем самым значительно сократить объем перерабатываемой информации за счет перехода от анализа функции двух переменных к функции одной переменной.

В данной работе в качестве основного подхода к топологически-семантическому анализу изображения предлагается применить теорию Морса. Теория Морса, т.е. изучение критических точек функций и функционалов, играет значительную роль в современных топологических исследованиях.

Математический Микроскоп (ММ) в анализе данных с Телескопа Горизонта Событий (ТГС), рентгеновского (Chandra) и радио телескопов.

Методические указания к лабораторной работе.

В ходе проведения лабораторной работы вы ознакомитесь с приемами работы в Simulink, последовательно настраивая модель. Научитесь моделировать различные виды шума, для которого необходимо будет построить непрерывную и дискретную модель формирующего фильтра и провести моделирование с построением графиков случайных процессов и вычислением их статистических характеристик.

Титов, Д. А.
Т45 Основы оптимизации в радиотехнических системах : практикум / Д. А. Титов, И. В. Юнкин, Н. В. Рубан ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2016. – 120 с. : ил. ISBN 978-5-8149-2166-6

Представлены практические работы, демонстрирующие использование различных методов оптимизации в программном обеспечении радиотехнических устройств и систем. Разработка программного обеспечения практических работ производится в программной среде MATLAB.

Практикум предназначен для студентов электро- и радиотехнических специальностей очной и заочной форм обучения.