Внеочередная конференция АН ПРЭ

2 декабря 2016 года в 14:00 в аудитории 301 Б ХНУРЭ (г. Харьков пр. Науки 14) состоится внеочередная конференция АН ПРЭ.
Повестка дня "Утверждение изменений в Уставе АН ПРЭ".
Согласно Закону Украины все изменения Устава общественных научных
организаций должны быть приняты на конференции их членов с личными
подписями.
Убедительно просим членов Академии прибыть на это заседание!
С уважением, Бюро Президиума АН ПРЭ
Телефон: +38 (057) 702-17-35

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2014 №3

МЕТОДЫ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА симметричных шифров

 

Конюшок С.М., Олексійчук А.М., Сторожук А.Ю. Швидкий імовірнісний алгоритм оцінювання відстані між зрівноваженою булевою функцією та множиною k­вимірних функцій

Запропоновано поліноміальний імовірнісний алгоритм обчислення значень нижніх меж відносної відстані між зрівноваженою булевою функцією від змінних, що задається за допомогою оракула, та множиною k­вимірних функцій. Показано, що при малих значеннях цей алгоритм може бути ефективно використано на практиці для аналізу кореляційних властивостей функцій ускладнення потокових шифрів.

Ключові слова: нелінійний криптоаналіз, кореляційна атака, k­вимірна функція, ймовірнісний алгоритм, обґрунтування стійкості потокових шифрів.

Быстрый вероятностный алгоритм оценивания расстояния между уравновешенной булевой функцией и множеством k­мерных функций. Предложен полиномиальный вероятностный алгоритм вычисления значений нижних границ относительного расстояния между уравновешенной булевой функцией от n переменных, заданной с помощью оракула, и множеством k­мерных функций. Показано, что при малых значениях k этот алгоритм может быть эффективно использован на практике для анализа корреляционных свойств функций усложнения поточных шифров.

Ключевые слова: нелинейный криптоанализ, корреляционная атака, k­мерная функция, вероятностный алгоритм, обоснование стойкости поточных шифров.

Fast probabilistic algorithm for distance evaluation between balanced Boolean function and set of k­dimensional functions. A polynomial probabilistic algorithm for computing the values of lower bounds of the relative distance between a balanced Boolean function in n­variables (defined by an oracle) and a set of k­dimensional functions is proposed. It is shown that for small values of k this algorithm can be efficiently used in practice to analyze the correlation properties of Boolean functions used in stream ciphers. 

Keywords: non­linear cryptanalysis, correlation attack, k­dimensional function, probabilistic algorithm, stream
ciphers resistance proof.

 

Oliynykov Roman, Kaidalov Dmytro. Related­key cryptanalysis of perspective symmetric block cipher

 

Symmetric block ciphers are among the most widely used cryptographic primitives. In addition to providing privacy via encryption, block ciphers are used as basic components in the construction of hash functions, message authentication codes, pseudorandom number generators as part of various cryptographic protocols etc. One of the most popular block ciphers nowadays is AES (Advanced Encryption Standard), which is used as a standard of symmetric encryption in many countries of the world. Several years ago a theoretical attack against the AES key­expansion algorithm was suggested, and complexity of this attack turned out to be significantly lower compared to brute force search. This paper considers the method of estimating encryption algorithm security against related­key attacks, and its application to the perspective block cipher, which is a candidate to the block encryption standard in Ukraine.

Keywords: block cipher, cryptanalysis, related key attack.

Криптоанализ перспективного симметричного блочного шифра с использованием связанных ключей. Симметричные блочные шифры являются одними из наиболее распространенных криптографических примитивов. Кроме обеспечения конфиденциальности через шифрование, блочные шифры применяются как базовые компоненты при построении хэш­функций, кодов аутентификации сообщений, генераторов псевдослучайных чисел в составе различных криптографических протоколов и др. Одним из распространенных шифров в настоящее время является AES (Advanced Encryption Standard), используемый как стандарт симметричного шифрования во многих странах во всем мире. Несколько лет назад была предложена теоретическая атака против схемы разворачивания ключей AES, и сложность этой атаки оказалась значительно меньше по сравнению с полным перебором ключей. В статье рассмотрен метод оценки стойкости алгоритма шифрования к атаке на связанных ключах, и его применение для перспективного блочного шифра­кандидата на стандарт блочного шифрования в Украине.

Ключевые слова: блочный шифр, криптоанализ, атака на связанных ключах.

Криптоаналіз перспективного симетричного блокового шифру із застосуванням зв’язаних ключів. Симетричні блокові шифри є одними з найпоширеніших криптографічних примітивів. Крім забезпечення конфіденційності через шифрування, блокові шифри застосовуються як базові компоненти в ході побудови геш­функцій, кодів автентифікації повідомлення, генераторів псевдовипадкових послідовностей, у складі різних криптографічних протоколів та ін. Одним із поширених шифрів зараз є AES (Advanced Encryption Standard), що використовується як стандарт у багатьох країнах світу. Декілька років тому була запропонована теоретична атака проти схеми розгортання ключів AES, і складність цієї атаки виявилася значно меншою порівняно із повним перебором ключів. У статті розглянуто метод оцінки складності алгоритму шифрування до атаки на зв’язаних ключах, і його застосування для перспективного блокового шифру­кандидата на стандарт блокового шифрування в Україні.

Ключові слова: блоковий шифр, криптоаналіз, атака на зв’язаних ключах.

 

Кузнецов А.А., Иваненко Д.В., Колованова Е.П. Моделирование перспективного блочного шифра «Калина».

 

Рассматривается структура и основные базовые преобразования перспективного блочного шифра «Калина». Разрабатывается уменьшенная модель шифра посредством масштабирования основных криптопреобразований с сохранением их алгебраической структуры. Разработанная модель предназначена для проведения исследований основных характеристик шифра и прогнозирования уровня криптографической стойкости полной версии преобразований «Калина».

Ключевые слова: ключ, криптоалгоритм, уменьшенная версия шифра, схема разворачивания ключа.

Моделювання перспективного блочного шифру «Калина». Розглядається структура та загальні базові перетворення перспективного блокового шифру «Калина». Розробляється зменшена модель шифру шляхом масштабування загальних криптоперетворень зі збереженням їх алгебраїчної структури. Розроблена модель призначена для проведення дослідження загальних характеристик шифру та прогнозування рівня криптографічної стійкості повної версії перетворень «Калина».

Ключові слова: ключ, криптоалгоритм, зменшена версія шифру, схема розгортання.

Perspective block cipher «Kalyna» modelling. The structure and common basic transformations of the perspective block cipher «Kalyna» are considered in this paper. A cipher mini­model is developed by scaling common cipher cryptotransformations with preservation of their algebraic structure. The developed mini­model is designed for studying the general cipher characteristics and forecasting the level of cryptographic strength for the full version of «Kalyna» transformations.

Keywords: key, cryptoalgorithm, minicipher, key schedule.

 

Лисицкий К.Е. Снова об оптимальных S­блоках

Приводятся результаты оценки динамических показателей процесса прихода шифра Хейза и уменьшенной модели шифра Rijndael по дифференциальным показателям к стационарным состояниям, свойственным случайным подстановкам при использовании в шифрах полубайтовых подстановок, сконструированных различными способами. Показано, что предлагаемый в одной из последних публикаций метод формирования оптимальных Q­S­блоков с использованием квазигрупп на самом деле не приводит к подстановкам с улучшенными криптографическими показателями. Делается вывод, что поиск полубайтовых S­блоков с улучшенными свойствами потерял смысл. Лучшие подстановочные преобразования уже получены на основе полного перебора всего множества полубайтовых подстановок симметрической группы.

Ключевые слова: подстановка, оптимальный S­блок, динамические показатели шифра, максимумы полных дифференциалов.

Знову про оптимальні S­блоки. Наводяться результати оцінки динамічних показників процесу приходу шифру Хейза і зменшеної моделі шифру Rijndael за диференціальними показниками до стаціонарних станів, властивих випадковим підстановкам в ході використання в шифрах напівбайтових підстановок, сконструйованих різними способами. Показано, що запропонований в одній з останніх публікацій метод формування оптимальних QS­блоків з використанням квазігруп насправді не призводить до підстановок з поліпшеними криптографічними показниками. Робиться висновок, що пошук напівбайтових S­блоків з поліпшеними властивостями втратив сенс. Кращі підстановлювальні перетворення вже отримано на основі повного перебору всієї множини напівбайтових підстановок симетричної групи.

Ключові слова: підстановка, оптимальний S­блок, динамічні показники шифру, максимуми повних диференціалів.

Again on optimum S­boxes. The paper presents the results of evaluating the dynamic performance of the Heys cipher coming process and cipher Rijndael reduced model by differential performance to steady states typical of random substitutions in using ciphers nibble substitutions engineered in various ways. It is shown that the method of forming optimum QS­blocks with the use of quasi­groups, which was suggested in one of recent publications, do not actually lead to substitutions with improved cryptographic parameters. A conclusion is drawn that searching nibble S­units with improved properties has become pointless. The best wildcard transformations have already been obtained on the basis of an complete exhaustion of the whole set of nibble substitutions of a symmetric group.

Keywords: substitution, optimal S­box, dynamic cipher performance, maxima of total differentials.

 

Горбенко И.Д., Долгов В.И., Лисицкий К.Е. Уточнённые показатели прихода шифров к состоянию случайной подстановки

Представляются уточнённые данные по оценке динамических показателей перехода современных шифров к состоянию случайной подстановки за счёт учёта маловероятных активизаций входов.

Ключевые слова: подстановка, активный S­блок, состояние случайной подстановки, динамические показатели шифров.

Уточнені показники приходу шифрів до стану випадкової підстановки. Надано уточнені дані щодо оцінки динамічних показників переходу сучасних шифрів до стану випадкової підстановки за рахунок обліку малоймовірних активізацій входів.

Ключові слова: підстановка, активний S­блок, стан випадкової підстановки, динамічні показники шифрів.

Ascertained indicators of ciphers coming to the state of random substitution. The paper presents ascertained data on the evaluation of dynamic indicators of the transition of present­day ciphers to the state of random substitution with due account of unlikely input activation.

Keywords: substitution, active S­box, state of random substitution, dynamic indicators of ciphers.

 

Тімохін С.С., Горбенко І.Д. Дослідження та порівняльний аналіз перспективних потокових шифрів

Потокові симетричні шифри відіграють важливу роль для захисту інформації, для якої висуваються значні вимоги до рівня стійкості та швидкості обробки в режимі он­лайн. Апаратно орієнтовані потокові шифри мають забезпечувати достатній рівень стійкості, швидкодії та бути компактними при апаратній реалізації. Нелінійні регістри зсуву є одним з підходів побудови апаратних шифрів, що є на сьогодні мало дослідженим і вимагає уваги.

Ключові слова: потокове шифрування, нелінійні регістри зсуву.

Исследование и сравнительный анализ перспективных потоковых шифров. Потоковые симметричные шифры играют важную роль для защиты информации, для которой предъявляются значительные требования к уровню стойкости и скорости обработки в режиме он­лайн. Аппаратно­ориентированные потоковые шифры должны обеспечивать достаточный уровень устойчивости, быстродействия и быть компактными при аппаратной реализации. Нелинейные регистры сдвига является одним из подходов построения аппаратных шифров, что есть на сегодня мало исследованным и требует внимания.

Ключевые слова: потоковое шифрование, нелинейные регистры сдвига.

Research and comparative analysis of perspective stream ciphers. Streaming symmetric ciphers play an important role in information security for which significant demands to the level of resistance and processing speed in the on­line mode are made. Hardware­oriented stream ciphers should provide a sufficient level of security, speed of response and be compact in hardware implementation. Non­linear shift registers are one of the approaches to building hardware codes, which is currently slightly researched and requires attention.

Keywords: streaming encryption, nonlinear shift registers.

 

Долгов В.И., Лисицкая И.В., Лисицкий К.Е. Новый взгляд на шифр Мухомор

Выполняется уточнение динамических показателей прихода шифра Мухомор к состоянию случайной подстановки. Показывается, что шифр Мухомор приходит к состоянию случайной подстановки уже на первом цикле, чего не позволяют все современные шифры. Делается вывод, что шифр Мухомор является на сегодняшний день самым прогрессивным решением по построению блочных симметричных шифров.

Ключевые слова: динамические показатели шифра, случайная подстановка, цикловое преобразование.

Новий погляд на шифр Мухомор. Виконується уточнення динамічних показників приходу шифру Мухомор до стану випадкової підстановки. Показано, що шифр Мухомор приходить до стану випадкової підстановки вже на першому циклі, чого не дозволяють всі сучасні шифри. Робиться висновок, що шифр Мухомор є на сьогоднішній день найпрогресивнішим рішенням з побудови блокових симетричних шифрів.

Ключові слова: динамічні показники шифру, випадкова підстановка, циклове перетворення.

A new view on the Muhomor cipher. A revision of dynamic indicators of the Muhomor cipher coming to the state of random substitution is performed. It is shown that the Muhomor cipher comes to the state of random substitution already at the first cycle, which all modern ciphers cannot do. It is concluded that the Muhomor code is by far the most advanced solution to build a symmetric block ciphers.

Keywords: dynamic cipher indicators, random substitution, round transformation.

 

Кузнецов О.О., Іваненко Д.В., Колованова Є.П. Аналіз колізійних властивостей режиму вироблення імітовставок із вибірковим гамуванням

Досліджується режим вироблення імітовставки із вибірковим гамуванням, який призначено для забезпечення цілісності та конфіденційності повідомлень. Розглядаються основні криптографічні перетворення, які застосовуються в ході реалізації цього режиму, даються теоретичні оцінки ймовірності збігів (колізій) формованих імітовставок. Обґрунтовуються пропозиції щодо вдосконалення дослідженого режиму під час застосування в інформаційно­комунікаційних системах.

Ключові слова: колізія, гешування, імітовставка, криптографічний захист, блокове симетричне шифрування, цикл, підстановка.

Анализ коллизионных свойств режима выработки имитовставок с выборочным гаммированием. Исследуется режим выработки имитовставки с выборочным гаммированием, который предназначен для обеспечения целостности и конфиденциальности сообщений. Рассматриваются основные криптографические преобразования, которые используются при реализации этого режима, приводятся теоретические оценки вероятности коллизий сформированных имитовставок. Обосновываются предложения по усовершенствованию исследуемого режима при использовании в информационно­коммуникационных системах.

Ключевые слова: коллизия, хеширование, имитовставка, криптографическая защита, блоковое симметричное шифрование, цикл, подстановка.

Analysis of collision properties of the mode of generating message authentication codes with selective gamming. The paper investigates the mode of generating a message authentication code with selective gamming which is designed to ensure the integrity and confidentiality of communications. Basic cryptographic transformations are considered that are used to implement this mode, theoretical estimates of collisions probability are provided. Offers to improve the mode under study are justified when used in information and communication systems.

Keywords: collision, hashing, authentication code, cryptographic protection, block symmetric encryption, cycle, substitution.

 

Руженцев В.И. Вероятности двухцикловых дифференциалов Rijndael­подобного шифра с произвольными подстановками

Работа посвящена анализу двухцикловых дифференциалов Rijndael­подобного шифра. Предложенный в одной из предыдущих работ подход к оценке вероятностей дифференциалов применяется для шифров с неалгебраически построенными подстановками. Демонстрируются отличия в получаемых результатах. Справедливость полученных в работе теоретических результатов проверяется вычислительными экспериментами.

Ключевые слова: AES, дифференциал,  дифференциальная характеристика, разность, таблица разности.

Ймовірності двоциклових диференціалів Rijndael­подібних шифрів з довільними підстановками. Робота присвячена аналізу двоциклових диференціалів Rijndael­подібних шифрів. Запропонований в попередній роботі підхід щодо оцінки ймовірностей диференціалів застосовується для шифрів з неалгебраїчно побудованими підстановками. Демонструються відмінності в отриманих результатах. Слушність отриманих теоретичних висновків перевіряється обчислювальними експериментами.

Ключові слова: AES, диференціал,  диференційна характеристика, рiзниця, таблиця рiзницi.

The probabilities of two­round differentials for Rijndael­like ciphers with random substitutions. The paper is devoted to analyzing two­round differentials of Rijndael­like ciphers. The approach to estimating differential probabilities, which was suggested in one of the previous works, is used for ciphers with nonalgebraically formed substitutions. The main differences in the results obtained are demonstrated. The theoretical results are then compared with results of computing experiments.

Keywords: AES, differential, differential characteristic, difference, difference table.

 

Кузнецов О.О., Горбенко Ю.І., Колованова Є.П. Періодичні властивості шифргами у режимі Output Feedback

Досліджуються властивості режиму гамування зі зворотним зв’язком за шифргамою (англомовне позначення – Output Feedback). Із застосуванням математичного апарату теорії підстановок досліджуються періодичні властивості гами, зокрема проводиться оцінка ймовірності появи гами певного періоду за умови відповідності властивостей блокового симетричного шифру певним властивостям випадкової підстановки. Розробляються практичні рекомендації щодо застосування режиму гамування зі зворотним зв’язком за шифргамою, обґрунтовуються вимоги та обмеження, що випливають із отриманих оцінок періодичних властивостей гами.

Ключові слова: режим шифрування, періодичність гами, випадкова підстановка, Output Feedback.

Периодические свойства шифргаммы в режиме Output Feedback. Исследуются свойства режима гаммирования с обратной связью по шифргамме (англоязычное обозначение – Output Feedback). С применением математического аппарата теории подстановок исследуются периодические свойства гаммы, в частности проводится оценка вероятности появления гаммы определенного периода при условии соответствия свойств шифра определенным свойствам случайной подстановки. Разрабатываются практические рекомендации по применению режима гаммирования с обратной связью по шифргамме, обосновываются требования и ограничения, вытекающие из полученных оценок периодических свойств гаммы.

Ключевые слова: режим шифрования, периодичность гаммы, случайная подстановка, Output Feedback.

Periodic properties of the Output Feedback mode. The properties of the Output Feedback mode are investigated in this paper. Periodic properties are investigated using the mathematical apparatus of permutations theory. In particular, estimating the probability of occurrence of a specified period gamma is performed, when the properties of the cipher meet certain properties of a random permutation. Practical recommendations for using the Output Feedback mode are developed. Requirements and restrictions arising from of the above estimates of the periodic gamma properties are justified.

Keywords: encryption mode, sequence period, random permutation, Output Feedback.

 ЭЛЕКТРОННЫЕ ДОВЕРИТЕЛЬНЫЕ УСЛУГИ И их реализация

 

Потий А.В., Горбенко Ю.И., Корнейко А.В., Козлов Ю.Н., Пушкарев А.И., Горбенко И.Д. EIDAS: принципы предоставления доверительных электронных услуг и проблема интероперабельности

В работе на основе анализа законодательства ЕС формулируется система принципов предоставления электронных доверительных услуг. Рассматриваются принципы электронной идентификации и принципы предоставления электронных доверительных услуг. Отдельно рассматриваются проблемы интероперабельности в данной сфере, а также подход европейских организаций к стандартизации и решению вопросов технической интероперабельности.

Ключевые слова: электронная идентификация, электронные доверительные услуги, интероперабельность.

EIDAS: принципи надання довірчих електронних послуг і проблема інтероперабельності. В роботі на основі аналізу законодавства ЄС формулюється система принципів надання електронних довірчих послуг. Розглядаються принципи електронної ідентифікації та принципи надання електронних довірчих послуг. Окремо розглядаються проблеми інтероперабельності в даній сфері, а також підхід європейських організацій до стандартизації щодо вирішення питань технічної інтероперабельності.

Ключові слова: електронна ідентифікація, електрон­ні довірчі послуги, інтероперабельность.

EIDAS: principles of providing confidence electronic services and interoperability problem. The paper formulates a system of principles of providing electronic confidence service on the basis of analyzing the EU legislation. Principles of e­identification and those of providing electronic confidence services are considered. Interoperability problems in this area, as well as the approach of the European standardization organizations to standardization and solution of problems of technical interoperability are considered separately.

Keywords: electronic identification, electronic confidence services, interoperability.

 

Горбенко Ю.И., Потий А.В., Костенко А.В., Исирова Е.В., Горбенко И.Д. Состояние и сущность процессов нормализации европейской нормативной базы в области электронных подписей

Рассматриваются процессы нормализации Европейской нормативной базы в области электронных подписей. Анализируются причины осуществления нормализации и результаты выполнения работ. Обсуждается новая схема нумерации документов, а также рассмотрена каждая из предметных областей применения.

Ключевые слова: нормализация европейской нормативной базы в области электронных подписей, электронные доверительные (трастовые) услуги, Мандат 460, структура нормативных документов в ЕС в области электронных подписей.

Стан та сутність процесів нормалізації Європейської нормативної бази в області електронних підписів. Розглядаються процеси нормалізації Європейської нормативної бази в області електронних підписів. Аналізуються передумови проведення процесу нормалізації та результати робіт. Обговорюється нова схема нумерації документів, а також розглянуто кожну із предметних галузей використання.

Ключові слова: нормалізація Европейської нормативної бази в області електронних підписів, електронні довірчі (трастові) послуги, Мандат 460, структура нормативних документів в ЄС в області електронних підписів.

The state and main point of normalization processes of European regulatory framework in the sphere of electronic signatures. The normalization processes of European regulatory framework in the sphere of electronic signatures are considered. The causes of the normalization processes and the results of the work done are analyzed. A new numbering scheme of documents is discussed and each of the subject areas of application is described.

Keywords: normalization processes of European regulatory framework in the sphere of electronic signatures, electronic trust services, Mandate 460, structure of European regulatory documents in the sphere of electronic signatures.

 

Горбенко Ю.І., Ганзя Р.С. Аналіз стійкості постквантових криптосистем

В роботі наводяться оцінки стійкості популярних асиметричних криптосистем проти квантового криптоаналізу на основі алгоритму Шора, показано основні класи криптосистем, що будуть стійкими до квантового криптоаналізу на основі алгоритмів Шора та Гровера. Наводяться оцінки стійкості постквантових криптосистем проти класичного та квантового криптоаналізу.

Ключові слова: постквантова криптографія, алгоритм Шора, алгоритм Гровера, NTRU.

Анализ стойкости постквантовых криптосистем. В работе приводятся оценки стойкости популярных асимметричных криптосистем против квантового криптоанализа на основе алгоритма Шора, показаны основные классы криптосистем, которые будут стойкими к квантовому криптоанализу на основе алгоритмов Шора и Гровера. Приводятся оценки стойкости постквантовых криптосистем против классического и квантового криптоанализа.

Ключевые слова: постквантовая криптография, алгоритм Шора, алгоритм Гровера, NTRU.

Analyzing resistance of postquantum cryptosystems. This paper presents estimations of resistance of popular asymmetric cryptosystems against quantum cryptanalysis based on Shor’s algorithm, the basic classes of cryptosystems are shown that are resistant to quantum cryptanalysis on the bases of Shor’s and Grover’s algorithms. Estimations of resistance of postquantum cryptosystems against classical and quantum cryptanalyses are provided.

Keywords: postquantum cryptography, Shor’s algorithm, Grover’s algorithm, NTRU.

 

Гончарова Ю.В., Ерёменко А.А. STORK – перспективный проект европейской транснациональной электронной идентификации

Анализируются основные проблемные вопросы и результаты текущей стадии проекта STORK 2.0 ЕС, в части обеспечения трансграничной идентификации физических и юридических лиц, выполняемого в ходе реализации Регламента Европейского парламента и Совета по электронной идентификации и доверительным (трастовым) услугам для электронных операций на внутреннем рынке ЕС. Обсуждаются возможности Украины, как участника проекта, а также  альтернативные методы решения задачи межграничной электронной идентификации.

Ключевые слова: STORK, электронная идентификация, европейская идентификация, транснациональные сервисы, электронные доверительные услуги.

STORK — перспективний проект європейської транснаціональної електронної ідентифікації. Аналізуються основні проблемні питання та результати поточної стадії проекту STORK 2.0 ЄС, в частині забезпечення транскордонної ідентифікації фізичних та юридичних осіб, виконуваного в ході реалізації Регламенту Європейського парламенту і Ради з електронної ідентифікації і довірчих (трастових) послуг для електронних операцій на внутрішньому ринку ЕС. Обговорюються можливості України, як учасника проекту, а також альтернативні методи розв’язання задачі міжкордонної електронної ідентифікації.

Ключові слова: STORK, електронна ідентифікація, європейська ідентифікація, транснаціональні сервіси, електронні довірчі послуги.

STORK — promising project of European transnational electronic identification. The paper analyzes the major issues and the results of the current phase of the project STORK 2.0 EU in terms of ensuring transborder identification of individuals and juridical persons, which is performed during the implementation of the Regulations of the European Parliament and the Council for electronic identification and confidence (trust) services for electronic transactions in the EU internal market. The possibilities of Ukraine as a participant in the project, as well as alternative methods of solving the problem of cross­border e­identification are discussed.

Keywords: STORK, electronic identification, European identification, transnational services, electronic trust services.

 

Качко Е.Г., Балагура Д.С., Погребняк К.А. Влияние свойств современных процессоров
на производительность программ

Проводится анализ и сравнение способов оптимизации производительности программ. Приводятся теоретические и экспериментальные результаты исследований влияния на производительность конвейерной обработки, кеш памяти и распараллеливания вычислений. Даётся оценка эффективности использования разных технологий для повышения производительности и рекомендации по их применению.

Ключевые слова: конвейер, кеш­память, криптографические преобразования, параллельные вычисления,TBB, OpenMP.

Вплив властивостей сучасних процесорів на продуктивність програм. Здійснюється аналіз та порівняння способів оптимізації продуктивності програм. Наводяться теоретичні та експериментальні результати досліджень впливу на продуктивність конвеєрної обробки, кеш­пам’яті та розпаралелювання обчислень. Надається оцінка ефективності використання різних технологій для підвищення продуктивності та рекомендації щодо їх застосування.

Ключові слова: конвеєр, кеш­пам’ять, криптографічні перетворення, паралельні обчислення TBB, OpenMP.

Influence of the properties of modern processors on program performance. Аn analysis and comparison of ways to optimize programs performance are carried out. Theoretical and experimental results of researches of the effect on the performance of pipelining, a cache memory, and parallel computing are provided. Assesses of the effectiveness of using different technologies to improve performance and recommendations for their use are given.

Keywords: pipeline, cache memory, cryptographic transformations,  parallel computing, TBB, OpenMP.

 

КриптографическИе преобразованиЯ И ИХ ОЦЕНКА

 

Бессалов А.В. Построение кривой Эдвардса на базе изоморфной эллиптической кривой
в канонической форме

Получены условия существования канонических кривых, изоморфных кривым в форме Эдвардса над простым полем. Найдена зависимость параметра d кривой Эдвардса от параметров канонической кривой. Приведено новое доказательство для точных формул расчета числа кривых Эдвардса, изоморфных каноническим кривым с ненулевыми параметрами а и b.

Ключевые слова: каноническая эллиптическая кривая, кривая Эдвардса, кривая кручения, парамет­ры кривой, изоморфизм, квадратичный вычет, квадратичный невычет.

Побудова кривої Едвардса на базі ізоморфної еліптичної  кривої у канонічній формі. Отримано умови існування канонічних кривих, які ізоморфні кривим у формі Едвардса над простим полем. Знайдено залежність параметра d кривої Едвардса від параметрів канонічної кривої. Наведено новий доказ для точних формул розрахунку кількості кривих Едвардса, які є ізоморфними канонічним кривим з ненульовими параметрами а і b.

Ключові слова: канонічна еліптична крива, крива Едвардса, крива кручення, параметри кривої, ізоморфізм, квадратичний лишок, квадратичний нелишок.

Construction of Edwards curve on the basis of an isomorphic elliptic curve in an canonical form. Living conditions of  canonical curves, isomorphic to curves in the Edwards form over a simple field, are established. The dependence of Edward curve parameters d on parameters of a canonical curve is found. A new proof for exact calculation formulae of Edwards curves number, isomorphic to canonical curves with nonzero parametres a and b is provided.

Keywords: canonical elliptic curve, Edwards curve, torsion curve, curve parametres, isomorphism, quadratic residue, non­quadratic residue.

 

Єсіна М.В., Горбенко І.Д., Бакликов О.О. Пароль як фактор багатофакторної автентифікації

Розглядаються методи та схеми багатофакторної автентифікації. Детально розглядається такий фактор багатофакторної автентифікації як «пароль». Аналізуються характеристики та формуються вимоги до обраного фактора.

Ключові слова: автентифікація, пароль, схема, фактор.

Пароль как фактор многофакторной аутентификации. Рассматриваются методы и схемы многофакторной аутентификации. Детально рассматривается такой фактор многофакторной аутентификации как «пароль». Анализируются характеристики и формулируются требования к выбранному фактору.

Ключевые слова: аутентификация, пароль, схема, фактор.

Password as a factor of multifactor authentication. Multifactor authentication methods and schemes are considered. A “password” as a factor of multifactor authentication is considered in detail. Characteristics are analyzed and requirements to the selected factor are formulated.

Keywords: authentication, password, scheme, factor.

 

Бойко А.О. Метод протидії перебору паролів, що не створює вразливості порушення доступності

Запропоновано метод протидії перебору паролів. Запропонований метод не створює вразливості для атак порушення доступності системи, що основані на блокуванні системи після кількох невдалих спроб автентифікації.

Ключові слова: пароль, перебір паролів, підбір паролів, доступність, плече атаки.

Метод противодействия перебору паролей, который не создает уязвимостей нарушения доступности. Предложен метод противодействия перебору паролів. Предложенный метод не создает уязвимости к атакам нарушения доступности системы, основанным на блокировании системы после нескольких неудачных попыток аутентификации.

Ключевые слова: пароль, перебор паролей, подбор паролей, доступность, плечо атаки.

Method of preventing password bruteforcing which does not create vulnerability to accessibility violation. The method of preventing password bruteforcing is proposed. The proposed method does not create vulnerability to attacks of violating system accessibility which are based on blocking the system after a few failed authentication attempts.

Keywords: password, bruteforcing, selection of paroles, accessibility, attack ratio.

 

Погребняк К.А., Денисов Д.С. Загальна атака на NTRUEncrypt на основі помилок розшифрування

 NTRUEncrypt – це криптографічна система з відкритим ключем, яка була створена як альтернатива RSA та криптосистем на еліптичних кривих (ECC). Виключними особливостями NTRU є оригінальний і специфічний математичний апарат та висока швидкість перетворень. Застосування NTRU можливо за умови, що на неї не існує криптоаналітичних атак, які здатні суттєво понизити її криптографічну стійкість. Метою цієї статті є аналіз захищеності криптосистеми від загальної атаки на основі помилок розшифрування.

Ключові слова: NTRU, помилки при розшифруванні, загальна атака на основі помилок розшифрування.

Общая атака на NTRUEncrypt на основе ошибок расшифрования. NTRUEncrypt – это криптографическая система с открытым ключом, которая была создана в качестве альтернативы RSA и криптосистемам на эллиптичес­ких кривых (ECC). Исключительными особенностями NTRU являются оригинальный специфический математический аппарат и высокая скорость преобразований. Использование NTRU возможно при условии, что не существует криптоаналитических атак, которые могли бы существенно понизить ее криптографичес­кую стойкость. Цель этой статьи – анализ защищенности криптосистемы от общей атаки на основе ошибок расшифрования.

Ключевые слова: NTRU, ошибки при расшифровании, общая атака на основе ошибок расшифрования.

General attack against NTRUEncrypt based on decryption failures. The NTRUEncrypt is a public key cryptosystem that has been developed as an alternative to RSA and ECC. NTRU is characterized by such features as specific background mathematics and high speed of transformations.  The application of NTRU is possible if there are no cryptoanalytical attacks which can substantially decrease its security. The aim of this paper is to analyze the cryptosystem security against a general attack based on decryption failures.

Keywords: NTRU, decryption failures, general attack based on decryption failures.

 Гриненко Т.А., Нарежний А.П. Применение кодов аутентификации сообщений для обнаружения модификаций данных в региональных системах дифференциальной коррекции навигационных  сигналов систем GPS/ГЛОНАСС

В данной статье обосновывается необходимость применения кодов аутентификации сообщений (МАС) для обеспечения целостности и достоверности корректирующей информации, формируемой системами дифференциальной коррекции навигационных сигналов систем GPS/ГЛОНАСС. На примере работы типовой схемы контрольно­корректирующей станции обосновывается необходимость применения МАС – алгоритмов при передаче «сырых» измерений уточненных эфемерид и частотно­временных поправок навигационно­космических аппаратов глобальных навигационных спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС.

Ключевые слова: контрольно­корректирующая станция, защита данных, криптография, коды аутентификации сообщений.

Застосування кодів автентифікації повідомлень для виявлення модифікацій даних у регіональних системах диференціальної корекції навігаційних сигналів систем GPS/ГЛОНАСС. У статті обґрунтовується необхідність застосування кодів автентифікації повідомлень (МАС) для забезпечення цілісності і достовірності коригуючої інформації, що формується системами диференціальної корекції навігаційних сигналів систем GPS/ГЛОНАСС. На прикладі роботи типової схеми контрольно­коригуючої станції обґрунтовується необхідність застосування МАС­алгоритмів при передачі “сирих” вимірів уточнених ефемерид і частотно­часових поправок навігаційно­космічних апаратів глобальних навігаційних супутникових систем GPS/ГЛОНАСС.

Ключові слова: контрольно­коригуюча станція, захист даних, криптографія, коди автентифікації повідомлень.

Message authentication codes application for data modification detection in regional systems of differential correction of GPS/GLONASS systems navigation signals. The paper substantiates the need of message application codes (MAC) application for ensuring integrity and validity of correction information formed by differential correction systems of GPS/GLONASS systems navigation signals. The need of MAC­algorithms application during transmission of raw measurement data of specified ephemeris and frequency and time corrections of space navigation vehicles of GPS/GLONASS global navigation satellite systems is substantiated using an example of the operation of a control­correction station typical scheme.

Keywords: control correction station, data protection, cryptography, message authentication codes.

 

МЕТОДЫ И МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

 

Потий А.В., Комин Д.С., Козлов Ю.Н. Классификация методов обеспечения доверия к безопасности продуктов и систем информационных технологий

Рассмотрены вопросы использования терминов «доверие» и «гарантии» в области оценки безопасности ИТ, как аутентичные английскому термину assurance, даны их определения, контекст и область использования. Приводится классификация методов обеспечения доверия к безопасности продуктов и систем ИТ.

Ключевые слова: доверие, гарантии безопасности, единые критерии.

Класифікація методів забезпечення довіри щодо безпеки продуктів та систем інформаційних технологій. Розглянуто питання використання термінів «довіра» та «гарантії» в області оцінки безпеки ІТ, як аутентичні англійському терміну assurance, надано їх визначення, контекст та область використання. Наводиться класифікація методів забезпечення довіри щодо безпеки продуктів та систем ІТ.

Ключові слова: довіра, гарантії безпеки, єдині критерії оцінки інформаційної безпеки.

Classification of methods of trust assurances to security of IT products and systems. Translation problems of the term «assurances» in the IT security sphere are considered. A classification of security assurances methods to IT systems and products is presented.

Keywords: trust, security assurances, common criteria.

 

Торба А.А., Бобух В.А., Бобкова А.А. Быстродействующий детерминированный генератор  псевдослучайных последовательностей для потокового шифрования

В работе проанализированы некоторые недостатки известного аппаратного алгоритма потокового шифрования А5 и предложен аппаратный быстродействующий генератор псевдослучайных последовательностей, в значительной мере устраняющий недостатки известного алгоритма.

Ключевые слова: алгоритм А5, генератор псевдослучайных последовательностей.

Швидкодіючий детермінований генератор псевдовипадкових послідовностей для потокового шифрування. У роботі проаналізовано деякі недоліки відомого апаратного алгоритму потокового шифрування А5 та запропоновано апаратний швидкодіючий генератор псевдовипадкових послідовностей, який значною мірою усуває недоліки відомого алгоритму.

Ключові слова: алгоритм А5, генератор псевдо­випадкових послідовностей.

The high­speed determined generator of pseudo­random sequences for flow encryption. Some imperfections of known hardware flow encryption algorithm А5 are analyzed and a hardware high­speed generator of pseudo­random sequences to a great extent eliminating imperfections of the known algorithm is offered in the paper.

Keywords: algorithm A5, generator of pseudo­random sequences.

 

Горбачев В.А. Достаточные условия безопасности информации в электронных системах

Рассматриваются субъектно­объектная модель доступа, аксиоматические достаточные условия защищенности информации, а также требования, предъявляемые к мониторам безопасности в электронных системах.

Ключевые слова: политика безопасности, модель доступа, разграничения доступа, монитор безопасности, электронная система.

Достатні умови безпеки інформації в електронних системах. Розглядається суб’єктно­об’єктна модель доступу, аксіоматичні достатні умови захищеності інформації, а також вимоги до монітора безпеки в електронних системах.

Ключові слова: політика безпеки, модель доступу, розмежування доступу, монітор безпеки, електронна система.

Sufficient conditions of information security in electronic systems. A subject­object access  model, axiomatic sufficient conditions of information security as well as requirements specified to security monitors in electronic systems are considered.

Keywords: security policy, access model, access isolation, security monitor, electronic system.

 

Лєншин А.В. Метод проектування та верифікації функцій комплексів засобів захисту
від несанкціонованого доступу

Пропонується комплексний метод проектування та верифікації комплексів засобів захисту інформацій від несанкціонованого доступу. Аналізується підхід щодо створення та використання шаблонів для алгоритмів реалізації послуг безпеки у формальній нотації Паронджанова. Наводиться приклад застосування методу для розробки алгоритму реалізації послуги «відновлення після збоїв».

Ключові слова: захист від несанкціонованого доступу, НД ТЗІ 2.5­004­99, системний аналіз, дракон­схеми, нотація Паронджанова.

Метод проектирования и верификации функций комплексов средств защиты от несанкционированного доступа. Предлагается комплексный метод к проектированию и верификации комплексов средств защиты информации от НСД. Анализируется подход к созданию и использованию шаблонов для алгоритмов реализации услуг безопасности в формальной нотации Паронджанова. Приводится пример применения метода для разработки алгоритма реализации услуги «восстановление после сбоев».

Ключевые слова: защита от несанкционированного доступа, НД ТЗИ 2.5­004­99, системный анализ, дракон­схемы, нотация Паронджанова.

The method of designing and verifying functions of trusted computing base for protection from unauthorized access. A comprehensive approach to the design and verification of trusted computing base for protection from unauthorized access is offered. An approach to create and use templates for algorithms of implementing security services in a formal Parondzhanov notation is analyzed. An example of using the method for developing the algorithm of realizing the “failure recovery” service created with the proposed templates is given.

Keywords: protection from unauthorized access, technical information protection requlatory document 2.5­004­99, system analysis, dragon schemes, Parondzhanov notation.

 

Горбенко І.Д., Харламб М.І. Порівняльний аналіз стандартизованих версій криптоалгоритму ECIES

Криптографія на еліптичних кривих (КEК) може бути використана як інструмент для шифрування даних, створення цифрових підписів або в ході виконання обміну ключовими даними. Інтегрований механізм шифрування (ECIES) є відомою схемою, заснованою на КЕК, тому він був включений в кілька криптографічних стандартів. У даній роботі надається огляд і порівняння версій ECIES, включених у документи ANSI, IEEE,ISO / IEC, і SECG, виділяються основні відмінності між ними та можливості використання схеми для різних систем.

Ключові слова: протокол шифрування, криптографія з відкритим ключем, ECIES.

Сравнительный анализ стандартизированных версий криптоалгоритма ECIES. Криптография на эллиптических кривых (КЭК) может быть использована как инструмент для шифрования данных, создания цифровых подписей или при выполнении обмена ключевыми данными. Интегрированный механизм шифрования (ECIES) является известной схемой, основанной на КЭК, поэтому он был включен в несколько криптографических стандартов. В данной работе предоставляется обзор и сравнение версий ECIES, включенных в документы ANSI, IEEE, ISO / IEC, и SECG, выделяются основные различия между ними и возможности использования схемы для различных систем.

Ключевые слова: протокол шифрования, криптография с открытым ключом, ECIES.

Comparative analysis of standardized versions of cryptographic algorithm ECIES. Elliptic Curve Cryptography (ECC) can be used as a tool for data encryption, creation of digital signatures or performing of key data exchange. Integrated encryption mechanism (ECIES) is a well­known scheme based on the ECC, so it was included in several cryptographic standards. This paper provides an overview and comparison of ECIES versions included in ANSI, IEEE, ISO / IEC, and SECG documents, and highlights the main differences between them and the possibility of using the scheme for different systems.

Keywords: encryption protocol, public key cryptography, ECIES.

 Броншпак Г.К., Громыко И.А., Доценко С.И., Перчик Е.Л.Криптография нового поколения: интегральные уравнения как альтернатива алгебраической методологии

Показаны преимущества использования в криптографии положений математического анализа, обусловленные свойством функций непрерывного аргумента. В качестве них могут выступать как предварительно представленные рядами графики, таблицы, видеоизображения, так и буквы, числа, символы, в соответствие которым поставлены, например, синусы разной амплитуды. Шифрование производится путем интегрирования функций, дешифрование – путем решения интегральных уравнений. Приведены примеры реализации данных процедур в аналитическом виде. Многообразие вариантов таких преобразований, включая их применение в комбинациях, ставит перед криптоанализом практически непреодолимые проблемы. Рассмотрена возможность использования для криптографической защиты известных решений задач математической физики. Проанализирована сущность высокой эффективности шифрования, базирующаяся на зависимости функций от неограниченного числа информативных признаков.

Ключевые слова: криптография, непрерывный анализ, интегрирование, интегральные уравнения, формулы обращения.

Криптографія нового покоління: інтегральні рівняння як альтернатива алгебраїчній методології. Показано переваги використання в криптографії положень математичного аналізу, зумовлені властивістю функцій неперервного аргументу. Як такі можуть виступати як попередньо представлені рядками графіки, таблиці, відеозображення, так і букви, числа, символи, відповідно яким поставлені, наприклад, синуси різної амплітуди. Шифрування проводиться шляхом інтегрування функцій, дешифрування – шляхом розв’язання інтегральних рівнянь. Наведено приклади реалізації даних процедур в аналітичному вигляді. Різноманіття варіантів таких перетворень, включаючи їх застосування в комбінаціях, ставить перед криптоаналізом практично нездоланні проблеми. Розглянуто можливість використання для криптографічного захисту відомих розв’язань задач математичної фізики. Проаналізовано сутність високої ефективності шифрування, що базується на залежності функцій від необмеженого числа інформативних ознак.

Ключові слова: криптографія, неперервний аналіз, інтегрування, інтегральні рівняння, формули обернення.

Cryptography of a new generation: integral equations as an alternative of algebraic methodology. The advantages of using points of mathematical analysis in cryptography due to the properties of continuous argument functions are shown. Pre­series presented graphs, tables, videos and letters, numbers, symbols may act in their capacity, for example, sinuses of different amplitude are placed in correspondence with. Encryption is performed by integration of functions, decryption is realized by solving integral equations. Examples of realizing these procedures in an analytical form are provided. A variety of options of such transformations, including their use in combinations, poses almost insurmountable cryptanalytic problems. The possibility of using the known solutions of problems of mathematical physics for cryptographic protection is considered. The essence of high performance encryption based on the dependence of the functions upon an unlimited number of informative features is analyzed.

Keywords: cryptography, continuous analysis, integration, integral equations, inversion formulae.

 

Онацький О.В. Методологія створення комплексної системи захисту інформації

Розглядається методологія створення комплексної системи захисту інформацій відповідно до вимог законодавства України. Наведено порядок та етапи створення комплексної системи захисту інформації в інформаційно­телекомунікаційних системах. Розглядаються основні питання, пов’язані зі створенням комплексів технічного захисту інформації на об’єктах інформаційної діяльності.

Ключові слова: комплексна система захисту інформації, інформація з обмеженим доступом, автоматизована система, інформаційно­телекомунікаційна система.

Методология создания комплексной системы защиты информации. Рассматривается методология создания комплексной системы защиты информации согласно требованиям законодательства Украины. Приведен порядок и этапы создания комплексной системы защиты информации в информационно­телекоммуникационных системах.

Ключевые слова: комплексная система защиты информации, информация с ограниченным доступом, автоматизированная система, информационно­телекоммуникационная система.

The methodology of creating the complex system of information protection. The methodology of creating the complex system of information protection according to the requirements of the legislation of Ukraine is considered. The order and stages of creating the complex system of information protection in information and telecommunication systems are given.

Keywords: complex system of information protection, information with limited access, automated system, information and telecommunication system.

 

Рома О.М., Белас О.М., Ніколаєнко Б.А. Імітаційна модель оцінки завадостійкості квазікогерентної демодуляції ofdm­сигналу під час обробки «в цілому»

У статті розглянуто оцінювання завадостійкості процедури квазікогерентної демодуляції OFDM­сигналу під час обробки сигналу «в цілому» на основі «групового» спостереження за допомогою імітаційного моделювання.

Ключові слова: квазікогерентна демодуляція, OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing, BPSK – Binary Phase­Shift Keying, завадостійкість, імітаційне моделювання.

Имитационная модель оценки помехоустойчивости квазикогерентнои демодуляции OFDM­сигнала при обработке «в целом». В статье была рассмотрена оценка помехоустойчивости процедуры квазикогерентной демодуляции OFDM­сигнала при обработке сигнала «в целом» на основе «группового» наблюдения с помощью имитационного моделирования.

Ключевые слова: квазикогерентная демодуляция, OFDM – ортогональное частотное разделение и мультиплексирование, BPSK – двоичная фазовая манипуляция, помехоустойчивость, имитационное моделирование.

Simulation model for evaluating noise immunity of OFDM­signal quasicoherent demodulation when processing «in general». The paper deals with evaluation of noise immunity of the procedures OFDM­signal quasicoherent demodulation in the signal processing «in general» based on «group» supervision by means of simulation modelling.

Keywords: quasicoherent demodulation, OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing, BPSK – Binary Phase­Shift Keying, noise immunity, simulation modelling.

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2014 №2

Локация и Навигация

 Волосюк В.К., Павликов В.В., Кыонг Ву Та. Радиометрическое измерение дальности до пространственно­протяженного объекта

Предложен и исследован новый алгоритм оценивания дальности до произвольного участка пространственно­протяженного объекта радиотеплового излучения с помощью двухантенного радиометра. Алгоритм предполагает оценивание направления максимума диаграммы направленности (ДН) одной из антенн при фиксированном направлении максимума ДН другой антенны. За оценку направления принимается такое положение ДН, при котором достигается максимум взаимной корреляционной функции между сигналами с выходов двух разнесенных антенн. Два известных направления и расстояние между антеннами радиометра необходимы для расчета дальности до участка пространственно­протяженного объекта. Проанализированы направленные свойства узкополосных, многочастотных и сверхширокополосных систем, разработанных согласно предложенному алгоритму.

Ключевые слова: радиометрия, пространственно­временная обработка, измерение дальности, широкополосный двухантенный радиометр.

Радіометричне вимірювання дальності до просторово­протяжного об’єкта. Запропоновано та досліджено новий евристичний алгоритм вимірювання дальності до довільної ділянки просторово­протяжного об’єкта радіотеплового випромінювання за допомогою двоантенного радіометра. Алгоритм передбачає оцінювання напрямку максимуму діаграми спрямованості (ДС) однієї з антен при фіксованому напрямку ДС другої. За оцінку напряму приймається таке положення ДС, при якому досягається максимум взаємної кореляційної функції між сигналами з виходів двох рознесених антен. Два відомих напрямки при фіксованій базі радіометра дозволяють розрахувати дальність до ділянки просторово­протяжного об’єкта. Проаналізовано характеристики спрямованості вузькосмугових, багаточастотних і надширокосмугових систем, розроблених відповідно до запропонованого алгоритму.

Ключові слова: радіометрія, просторово­часова обробка, вимірювання дальності, широкосмуговий двоантенний радіометр.

Radiometric distance measurement to spatially extended object. A new heuristic distance measurement algorithm to a random area of a spatially extended object of radio thermal radiation by means of a two­antenna radiometer is offered and investigated. The algorithm assumes an estimation of antenna pattern (AP) maximum direction of one of antennas at the fixed maximum direction of the AP of the second antenna. The direction estimation is taken as such a position of AP when the maximum of mutual correlation function between signals from exits of two distributed antennas is reached. Two known directions and the distance between the radiometer antennas are necessary to calculate the distance to the area of a spatially extended object. The directed properties of the narrowband, multifrequency and ultra­wideband systems developed according to the offered algorithm are analyzed.

Keywords: radiometry, space­time processing, distance measurement, wideband two­antenna radiometer.

 Сухаревский О.И., Хачатуров В. Р., Залевский Г.С., Ряполов И.Е. Расчет обратного рассеяния надувного диэлектрического подъемно­поворотного устройства для полигонных измерений характеристик рассеяния радиолокационных объектов

 Рассматривается надувное диэлектрическое подъемно­поворотное устройство для полигонных измерений эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) радиолокационных объектов. Предложен численный метод, основанный на приближении физической оптики, предназначенный для расчета электромагнитного рассеяния рассматриваемой диэлектрической оболочки, составленной из торов больших электрических размеров. Приведены результаты расчета ее ЭПР в сантиметровом диапазоне длин волн. Обсуждаются технические решения по снижению уровня вторичного излучения подъемно­поворотного устройства.

Ключевые слова: диэлектрическая оболочка, полигонные измерения, физическая оптика, эффективная поверхность рассеяния.

Розрахунок зворотного розсіювання надувного діелектричного підйомно­поворотного пристрою для полігонних вимірювань характеристик розсіювання радіолокаційних об’єктів. Розглядається надувний діелектричний підйомно­поворотний пристрій для полігонних вимірювань ефективної поверхні розсіювання (ЕПР) радіолокаційних об’єктів. Запропоновано чисельний метод, заснований на наближенні фізичної оптики, призначений для розрахунку електромагнітного розсіювання даної діелектричної оболонки, складеної з торів великих електричних розмірів. Наведено результати розрахунку її ЕПР у сантиметровому діапазоні довжин хвиль. Обговорюються технічні рішення щодо зниження рівня вторинного випромінювання підйомно­поворотного пристрою.

Ключові слова: діелектрична оболонка, полігонні виміри, фізична оптика, ефективна поверхня розсіювання.

Calculation of inverse scattering of an inflatable dielectric lifting­turning device for in situ measurements of scattering characteristics of radar objects. An inflatable dielectric lifting­turning device for ground measurements of the absolute cross­section (ACS) of radar objects is considered. For calculation of electromagnetic scattering of the mentioned dielectric shell composed of electrically large tori the numerical method based on physical optics approximation was proposed. Calculation results of its ACS in the SHF band are demonstrated. Technical solutions for reducing the secondary radiation level of the lifting­turning device are discussed.

Keywords: dielectric shell, ground measurements, physical optics, absolute cross­section.

 Василишин В.И. Пеленгация источников шумового излучения на основе линейной разреженной антенной решетки, состоящей из подрешеток

Рассматривается задача пеленгации источников шумового излучения c использованием линейной разреженной антенной решетки, состоящей из идентичных подрешеток. Для устранения неоднозначности, возникающей при пеленгации источников методом ESPRIT, использован принцип многошкальных измерений. Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие повышение точности пеленгации источников шумового излучения с помощью предложенного подхода по сравнению с использованием линейной эквидистантной антенной решетки с таким же количеством антенных элементов, как и у разреженной антенной решетки.

Ключевые слова: разреженная антенная решетка, собственные значения, собственные векторы, метод ESPRIT.

Пеленгація джерел шумового випромінювання на онові лінійної антенної решітки, що складається з підрешіток. Розглядається задача пеленгації джерел шумового випромінювання з використанням лінійної розрідженої антенної решітки, що складається з ідентичних підрешіток. Для усунення неоднозначності, що виникає при пеленгації джерел методом ESPRIT, використано принцип багатошкальних вимірювань. Представлені результати імітаційного моделювання, що підтверджують підвищення точності пеленгації джерел шумового випромінювання за допомогою запропонованого підходу в порівнянні з використанням лінійної еквідистантної антенної решітки з такою ж кількістю антенних елементів, як і у розрідженої антенної решітки.

Ключові слова: розріджена антенна решітка, власні значення, власні вектори, метод ESPRIT

Direction finding of noise jammers based on linear sparse array composed of subarays. The problem of direction finding of noise jammers with use of a linear sparse array composed of identical subarays is considered. The multiscale measurement principle is used for resolution of ambiguity arising when direction finding of the sources by ESPRIT method. The simulations results are presented that confirm the accuracy enhancement of the noise jammer direction finding with using the proposed approach as compared to the case of using a uniform linear array with the same number of antenna elements as in the said sparse array.

Keywords: sparse array, eigenvalues, eigenvectors, ESPRIT method.

 ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА И ПРИБОРЫ

Айзацкий Н. И., Борискин В.Н., Довбня А. Н., Довбня Н. А., Мазманишвили А. С., Решетняк Н. Г., Ромасько В. П., Чертищев И. А. Формирование радиального электронного пучка магнетронной пушкой с вторичноэмиссионным катодом: эксперимент и теория

В статье представлены экспериментальные и теоретические результаты по формированию радиального электронного пучка с энергией частиц 75…85кэВ магнетронной пушкой с вторичноэмиссионным катодом. Изучена зависимость параметров тока пучка  и его распределение вдоль длины колец от амплитуды магнитного поля вдоль оси системы и градиента спада поля. Исследован режим формирования сгустков электронного тока. Приводятся результаты численного моделирования по движению трубчатого электронного потока в спадающем магнитном поле соленоида.

Ключевые слова: магнетронная пушка, вторичноэмиссионный катод, электронный пучок, распределение магнитного поля, градиент спада поля, математическое моделирование, гистограмма.

Формування радіального електронного пучка магнетронною гарматою з вторинноемісійним катодом: експеримент і теорія. У статті представлені експериментальні і теоретичні результати з формування радіального електронного пучка з енергією часток 75…85 кэВ магнетронною гарматою з вторинноемісійним катодом. Вивчена залежність параметрів струму пучка від амплітуди магнітного поля уздовж осі системи і градієнта спаду поля. Досліджено режим формування згустків електронного струму. Наведено результати чисельного моделювання за рухом трубчастого електронного потоку в спадному магнітному полі соленоїда.

Ключові слова: магнетронна гармата, вторинноемісійний катод, електронний пучок, розподіл магнітного поля, градієнт спаду поля, математичне моделювання, гістограма.

Radially­directed electron beam formation by a magnetron gun with a secondary­emission cathode. Experiment and theory. The present paper describes experimental and theoretical data on radial electron beam formation by a magnetron gun with a secondary­emission cathode, the beam particle energies ranging between 75 and 85 кeV. The electron beam parameters and the beam distribution along the rings have been investigated as functions of the magnetic field amplitude along the system axis and the gradient of field decrease. The mode of electron current bunch formation has been studied. Numerical simulation data on the tubular electron flux motion in a decreasing magnetic solenoidal field are presented.

Keywords: magnetron gun, secondary­emission cathode, electron beam, distribution of magnetic­field, gradient of field decrease, mathematical simulation, histogram.

 микроволновая техника и технологии

 Фролова Т. И., Чурюмов Г. И. Перспективы развития высокоэффективных источников света: от теории к реальным осветительным системам

В данной работе показано, что для решения проблемы рационального использования энергетических ресурсов в области светотехники необходима замена устаревших источников света на более энергоэффективные. Проанализированы основные характеристики существующих источников света и осветительных устройств на их основе. Показана перспективность применения и дальнейшее усовершенствование осветительных устройств на основе безэлектродных серных ламп с СВЧ накачкой. Описаны  теоретические основы физики работы серной лампы и представлены основные соотношения ее математической модели. Показаны основные области применения осветительных устройств на основе серных ламп и созданные коммерческие образцы.

Ключевые слова: микроволновые технологии, источник света, спектральная характеристика, безэлектродная серная лампа, осветительное устройство, энергетический баланс.

Перспективи розвитку високоефективних джерел світла: від теорії до реальних освітлювальних систем. У даній роботі показано, що для вирішення проблеми раціонального використання енергетичних ресурсів у галузі світлотехніки необхідна заміна застарілих джерел світла на більш енергоефективні. Проаналізовано основні характеристики існуючих джерел світла та освітлювальних пристроїв на їх основі. Показано перспективність застосування та подальше вдосконалення освітлювальних пристроїв на основі безелектродних сірчаних ламп з НВЧ накачуванням. Описано теоретичні основи фізики роботи сірчаної лампи і представлені основні співвідношення її математичної моделі. Показані основні області застосування освітлювальних пристроїв на основі сірчаних ламп і створені комерційні зразки.

Ключові слова: мікрохвильові технології, джерело світла, спектральна характеристика, безелектродна сірчана лампа, освітлювальний пристрій, енергетичний баланс.

Perspectives of developing highly efficient light sources: from theory to real lighting systems. This paper shows that for solving a problem of rational utilization of energy resources in the field lighting technology it is necessary to bring outdated light sources up to modern standards. The basic characteristics of existing light sources and lighting devices on their base are analyzed. The promising applications and further improvement of the lighting devices based on an electrodeless sulfuric lamp using microwave pumping are shown. The theoretical fundamentals of physics of operating of a sulfuric lamp and basic equations of its mathematical model are described. The main areas  of applications of the lighting devices based on sulfuric lamps and created commercial samples are presented.

Keywords: microwave technologies, light source, spectral characteristic, electrodeless sulfuric lamp, lighting device,  energy balance.

 

Салтыков Д. Ю.Перестройка частоты микроволновых биконических резонаторов с помощью металлических и диэлектрических стержней

В статье рассмотрены микроволновые биконические резонаторы, перестраиваемые с помощью аксиальных металлических и диэлектрических стержней, исследованы возможности применения квазирегулярного одномодового приближения в сочетании с методом эталонных уравнений для расчета параметров рассматриваемых структур.

Ключевые слова: биконический резонатор, резонансная частота, добротность,  метод эталонных уравнений.

Перестроювання частоти мікрохвильових біконічних резонаторів за допомогою металевих та діелектричних стержнів. У статті розглянуто біконічні резонатори мікрохвильового діапазону, які перестроюються за допомогою аксіальних металевих та діелектричних стержнів як датчик для контролю параметрів діелектриків. Встановлені межі застосування методу еталонних рівнянь для наближеного розрахунку резонансних частот розглянутих структур.

Ключові слова: біконічний резонатор, резонансна частота, добротність, метод еталонних рівнянь.

Frequency tuning of microwave biconical resonators by using metallic and dielectric rods. The paper considers microwave biconical resonators which can be tuned by axial metal or dielectric rods. The limits of applicability of the standard equations method for the approximate calculations of the resonance frequencies of these structures are determined.

Keywords: biconical cavity resonator, resonant frequency, Q­factor, standard equations method.

 

Бондаренко И. Н. Резонаторные измерительные преобразователи для локальной диагностики материалов и структур

 

Проведен обзор и анализ особенностей построения, конструкций и характеристик различных типов резонаторных измерительных преобразователей, предназначенных для локальной микроволновой диагностики материалов и малоразмерных планарных микроэлектронных структур. На основе модельных и реальных экспериментальных исследований оценены возможности и перспективы практического использования микроволновых резонаторных измерительных преобразователей с зондовыми структурами.

Ключевые слова: микроволновый, резонаторный, измерительный, преобразователь, диагностика, локальный, зонд.

Резонаторні вимірювальні перетворювачі для локальної діагностики матеріалів і структур. Проведено огляд і аналіз особливостей побудови, конструкцій і характеристик різних типів резонаторних вимірювальних перетворювачів, які призначені для локальної мікрохвильової діагностики матеріалів і малорозмірних планарних мікроелектронних структур. На основі модельних і реальних експериментальних досліджень оцінено можливості та перспективи практичного використання мікрохвильових резонаторних вимірювальних перетворювачів з зондовими структурами.

Ключові слова: мікрохвильовий, резонаторний, вимірювальний, перетворювач, діагностика, локальна, зонд.

Cavity measuring converters for local diagnostics of materials and structures. A review and analysis of peculiarities of building, structures and characteristics of different types of cavity measuring converters intended for local microwave diagnostics of materials and small planar microelectronic structures are carried out. On the basis of model and real experimental studies possibilities and prospects of practical use of microwave cavity measuring converters with probe structures are assessed.

Keywords: microwave, resonator, measuring, converter, diagnostics, local, probe.

 Краткие сообщения

ФОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Семеняка А.В., Рябуха В.П., Рачков Д.С., Атаманский Д.В. Влияние конечной разрядности фазовращателей на эффективность пространственной обработки

Разрабатывается методика оценки влияния конечной разрядности дискретных фазовращателей плоской прямоугольной фазированной антенной решетки (ФАР) на эффективность пространственной обработки сигналов на фоне собственных шумов каналов приема и внешних независимых точечных источников шумовых излучений, расположенных в дальней зоне ФАР. Показано, что потери в отношении сигнал/(помеха + шум), вызванные переходом от фазовращателей с непрерывным изменением фазы излучателей к дискретному, уже при малой разрядности практически не существенны.

Ключевые слова: пространственная обработка, корреляционная матрица, дискретный фазовращатель.

Вплив скінченної розрядності фазообертачів на ефективність просторової обробки. Розробляється методика оцінки впливу скінченної розрядності дискретних фазообертачів плоскої прямокутної фазованої антенної решітки (ФАР) на ефективність просторової обробки сигналів на фоні власних шумів каналів прийому та зовнішніх незалежних точкових джерел шумового випромінювання, розташованих у дальній зоні ФАР. Показано, що втрати у відношенні сигнал/(завада + шум), викликані переходом від фазообертачів з неперервною зміною фази випромінювачів до дискретного, вже при малій розрядності практично не суттєві.

Ключові слова: просторова обробка, кореляційна матриця, дискретний фазообертач.

An impact of the digital­phase shifters bit­width finiteness on spatial processing efficiency. In this paper we work out an approach for estimating an impact of the finite bit­width of the digital­phase shifters of a planar rectangular phased array (PA) on the efficiency of spatial signal processing against the background mixture of the receiving channels’ internal noise and the noise radiation of external independent dot sources located in the far­field region of a PA. It is shown that the losses in signal/(interference + noise) ratio caused by the transition from the phase shifters with continuous variation of phase to those with discrete one are practically negligibly small already at low bit­width.

Keywords: spatial processing, covariance matrix, digital­phase shifter.

 Черкас Ю.В., Волощук Ю.И. Спектральный анализ данных радиолокационных наблюдений астероидов с помощью метода наложения эпох

Метод наложения эпох относится к непараметрическим методам выделения скрытой периодичности и основывается на построении фазовых диаграмм ряда для пробных значений периода. Его достоинством является отсутствие априорного предположения о форме периодической составляющей, которая в большинстве случаев классического спектрального анализа предполагается гармоникой, и, следовательно, его применение позволяет определить ее истинную форму. Отсутствует требование равномерной дискретизации сигнала, что облегчает анализ временных рядов в некоторых задачах радиотехники и других наук. В рамках данной работы с помощью метода наложения эпох был подтвержден факт наличия периодической составляющей в распределениях астероидов по большой полуоси, найденный ранее классическими методами спектрального анализа [1]. Сделана оценка формы присутствующей периодической компоненты.

Ключевые слова: спектральный анализ, непараметрические методы спектрального анализа, метод наложения эпох, гистограмма численности, околоземные астероиды.

Спектральний аналіз даних радіолокаційних спостережень астероїдів за допомогою методу накладання епох. Метод накладання епох належить до непараметричних методів виділення прихованої періодичності та базується на побудові фазових діаграм ряду для пробних значень періоду. Його перевагою є відсутність апріорного припущення про форму періодичної складової, яка в більшості випадків вважається гармонікою, а отже, дозволяє визначити істинну форму періодичної складової. Також відсутня вимога рівномірної дискретизації сигналу, що полегшує аналіз часових рядів у деяких задачах радіотехніки та інших наук. У рамках даної роботи з допомогою методу накладання епох був підтверджений факт наявності періодичної складової в розподілах астероїдів по великій півосі, знайдений раніше класичними методами спектрального аналізу [1]. Зроблена оцінка форми наявної періодичної складової.

Ключові слова: спектральний аналіз, непараметричні методи спектрального аналізу, періодограма, гістограма чисельності, навколоземні астероїди.

Spectral data analysis of radar observations of asteroids using the epoch folding method. The method of epoch folding is a non­parametric method of finding hidden periodicity and is based on building of series phase diagrams for different trial values of periods. Its advantage is the absence of a priori assumptions about the shape of a periodic component, which in most cases of classic spectral analysis is assumed harmonic and therefore it allows to determine the true shape of the periodic component. Besides, there is no requirement of uniform sampling of a signal, which facilitates the analysis of time series in some tasks of radio engineering and other sciences. In this work using the epoch folding method has confirmed the presence of a periodic component in the semimajor axis distributions of asteroids, which has been previously found by classical methods of spectral analysis [1]. The estimation of the periodic component shape is made.

Keywords: spectral analysis, nonparametric methods of spectral analysis, epoch folding method, number histogram, near Earth asteroids.

 приборостроение

 Безносенко И.В., Мачехин Ю.П. Исследование условий стабильной моноимпульсной генерации лазера на кристалле Kgw:Nd3+

В статье представлены результаты экспериментальных исследований условий генерации импульсного лазера на кристалле KGW:Nd3+ с поперечной накачкой излучением газоразрядной лампы. Установлены условия стабильной моноимпульсной генерации достаточной мощности.

Ключевые слова: условия генерации, активный элемент, пассивный кристаллический затвор, выходное зеркало, юстировочный клин.

Дослідження умов стабільної моноімпульсної генерації лазера на кристалі KGW:Nd3+. У статті представлені результати експериментальних досліджень умов генерації імпульсного лазера на кристалі KGW:Nd3+ з поперечною накачкою випромінюванням газорозрядної лампи. Встановлені умови стабільної моноімпульсної генерації достатньої потужності.

Ключові слова: умови генерації, активний елемент, пасивний кристалічний затвор, вихідне дзеркало, юстувальний клин.

Investigation of the conditions of stable monopulse laser generation with KGW:Nd3+ crystal. The paper presents the results of experimental studies of the conditions of the pulse laser generation with KGW:Nd3+ crystal with transverse pumping by discharge lamp generating. Conditions for stable monopulse generation of sufficient power are found.

Keywords: generation conditions, active element, passive crystal Q­switch, output mirror, adjusting wedge.

 Мачехин Ю.П., Хоролец Л.С. Фотонные кристаллы в системе стабилизации частоты твердотельных лазеров

В данной работе были исследованы пути создания малогабаритных оптических стандартов частоты на основе Nd:YAG/I2 лазера, которые представляют собой чип лазеры. Проанализирована возможность захвата и загрузки одиночного атома в наноразмерную полость, а также проанализировано развитие методов использования фотонных кристаллов с дефектом решетки для хранения в дефекте охлажденных молекул йода и представлена схема лазера с фотонным кристаллом.

Ключевые слова: Nd:YAG/I2 лазер, оптические стандарты частоты, фотонный кристалл, йодная ячейка, частотный репер.

Фотонні кристали в системі стабілізації частоти твердотільних лазерів. У даній роботі були досліджені шляхи створення малогабаритних оптичних стандартів частоти на основі Nd: YAG/I2 лазера, які представляють собою чіп лазери. Також була проаналізована можливість захоплення і завантаження одиночного атома в нанорозмірні порожнини, також було проаналізовано розвиток методів використання фотонних кристалів з дефектом решітки для зберігання в дефекті охолоджених молекул йоду і представлена схема лазера з фотонним кристалом.

Ключові слова: Nd: YAG/I2 лазер, оптичні стандарти частоти, фотонний кристал, йодний осередок, частотний репер.

Photonic crystals in the system of stabilizing of frequency of solid­state lasers. The paper investigates ways of creating small optical frequency standards based on a Nd: YAG/I2 laser, which are chip lasers. Besides, the paper analyzes a possibility to capture and upload a single atom in a nano­sized cavity as well as it analyzes the development of methods of using photonic crystals with a lattice defect for storage of cooled iodine molecules in the said defect and shows a diagram of a laser with a photonic crystal.

Keywords: Nd: YAG/I2 laser,optical frequency standards, photonic crystal, iodine cell, frequency reference.

 Мачехин Ю.П., Колесникова Ю.Г. Разработка прецизионной лазерной аппаратуры для измерения абсолютных значений частот с помощью частотной гребенки Ti­Sa лазера

В данной работе особое внимание уделяется точному определению абсолютных значений частот. Рассматриваются особенности фемтосекундных лазеров, частотной гребенки и микроструктурированного волокна. В результате была разработана система для измерения абсолютных значений частот с использованием частотной гребенки Ti­Sa лазера. Главной особенностью этой системы является возможность связи оптических частот с радиочастотами.

Ключевые слова: фемтосекундный лазер, оптическая частотная гребенка, микроструктурированное волокно.

Розробка прецизійного лазерного пристрою для вимірювання абсолютних значень частот з допомогою частотної гребінки Ti­Sa лазера. У даній роботі особлива увага надається точному визначенню абсолютних значень частот. Розглядаються особливості фемтосекундних лазерів, частотної гребінки та мікроструктурованого волокна. В результаті була розроблена система для вимірювання абсолютних значень частот з використанням частотної гребінки Ti­Sa лазера. Головною особливістю цієї системи є можливість об’єднання оптичних частот з радіочастотами.

Ключові слова: фемтосекундний лазер, оптична частотна гребінка, мікроструктуроване волокно.

Developing a precision laser apparatus for measuring the absolute frequency values by frequency comb of Ti­Sa laser. The paper focuses on the precise definition of absolute values of frequencies. The features of femtosecond lasers, a frequency comb and microstructure fibers are considered. As a result, a system for measuring the absolute values of frequencies by using a frequency comb of a Ti­Sa laser has been developed. The main feature of this system is a possibility to connect the optical frequencies with radio frequencies.

Keywords: femtosecond laser, optical frequency comb, microstructure fiber.

 

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2014 №1

 

Локация и Навигация

Горшков С.А., Оргиш П.И., Буйлов Е.Н., Фильчук Ю.С. Уточненная методика расчета дальности действия импульсных РЛС на фоне маскирующих помех

Представлена методика расчета дальности действия РЛС сантиметрового­миллиметрового диапазонов длин волн по маловысотным объектам на фоне совокупности маскирующих помех, с учетом затухания радиоволн в атмосфере. Рассмотрено уточненное трансцендентное уравнение дальности для маловысотных объектов на фоне совокупности помех. Приведены методики расчета мощности пассивных помех от подстилающей поверхности и гидрометеоров; методики определения дальности действия при наличии тумана и других метеообразований.

Ключевые слова: мешающие отражения, дальность действия радиолокационной станции.

 

Уточнена методика розрахунку дальності дії імпульсних РЛС на тлі маскуючих завад. Розроблено методику розрахунку дальності дії РЛС сантиметрового­міліметрового діапазонів довжин хвиль по маловисотних об’єктах на тлі сукупності маскуючих завад з урахуванням загасання радіохвиль в атмосфері. Розглянуто уточнене трансцендентне рівняння дальності для маловисотних об’єктів на тлі сукупності завад. Наведено методики розрахунку потужності пасивних завад від підстильної поверхні та гідрометеорів; методики визначення дальності дії за наявності туману та інших метеоутворень.

Ключові слова: відображення, що заважають, дальність дії радіолокаційної станції.

 

The specified design procedure of range of pulse radars against the background of masking interferences. The method of centimeter­millimeter wave band radar range calculation for low­height objects against the background of a sum of masking interferences taking into account radio waves attenuation is shown. The improved transcendental range equation for low­height objects against the sum of interferences background is considered. The methods of surface and precipitations clutter power calculation and the methods of range estimation in the presence of fog and other precipitations are shown.

Keywords: clutter, range of a radar station.

 

Shkvarko Yuriy, Espadas Victor, and Castro David. A competitive descriptive regularization MVDR beamforming
approach for feature enhanced array radar imaging

 

The paper develops a new robust adaptive beamforming (AB) inspired approach for high resolution array radar imaging in harsh sensing environments. At the hardware co­design level, i.e., the array configuring stage, we adopt the celebrated GeoSTAR sensor array geometry that provides a desirable low side lobes level of the point spread function (PSF) attained employing the conventional matched spatial filtering (MSF) technique for radar image formation. At the software co­design level, i.e., the algorithm design stage, we suggest performing the unification of the recently developed descriptive experiment design regularization (DEDR) framework with the sparsity preserving and convergence guaranteed regularizing projections onto convex solution sets (POCS). The low resolution MSF image serves as an input (zero­step iteration) for the feature enhancing DEDR­POCS­AB processing. The latter is implemented in an effective implicit iterative fashion avoiding cumbersome data covariance matrix inversions in contrast to all competing minimum variance distortionless response (MVDR) inspired robust AB­based radar imaging techniques. The effectiveness of the proposed method in comparison with the most prominent competing techniques is corroborated via extended simulations adapted for the harsh test sensing scenarios of multiple target imaging with mm­band array radar systems that employ different feasible sensor array configurations.

Keywords: antenna array, descriptive experiment design, imaging radar, iterative processing, regularization.

 

Альтернативный подход к формированию высококачественных радиоизображений на основе дескриптивной регуляризации процедур диаграмообразования в РЛС с адаптивными антенными решетками. Развит альтернативный подход к решению обратных задач формирования высокоразрешающих радиолокационных изображений (РИ) в РЛС с адаптивными антенными решетками на основе концепции многоуровневого дескриптивного планирования эксперимента (ДПЭ). На первом уровне ДПЭ косвенно реализует адаптивное робастное диаграмо­образование (ДО) в РЛС с адаптивной антенной решеткой со специальной предложенной «ГеоСТАР» конфигурацией, что позволяет оптимально сбалансировать повышение разрешения с фильтрацией помех. При этом обработка реализуется в итеративной адаптивной форме, исключающей все процедуры инвертирования матриц на всех этапах ДО и формирования результирующих высокоразрешающих РИ. Входными данными служит низкоразрешающее РИ, сформированное стандартным методом согласованной пространственной фильтрации. Для гарантирования сходимости итерационных схем восстановления РИ в исходный метод ДПЭ вводится дополнительный регуляризационый уровень – проекции на выпуклое множество решений (ПВМР) удовлетворяющее накладываемым специальным ограничениям на положительность, пространственную распределенность либо наоборот сосредоточенность объектов, составляющих сцены результирующих РИ. Численное моделирование и сопоставление с конкурирующими методами формирования высокоразрешающих РИ на основе робастных процедур адаптивного ДО в РЛС с антенными решетками  подтверждают эффективность предложенного комплексного ДПЭ­ПВМР метода.

Ключевые слова: антенная решетка, дескриптивное планирование эксперимента, РЛС формирования радиоизображений, итеративная обработка, регуляризация.

 

Альтернативний підхід до формування високоякісних радіозображень на основі дескриптивної регуляризації процедур діаграмостворення в РЛС з адаптивними антенними решітками. Розвинений альтернативний підхід до вирішення зворотних завдань формування високорозподільних радіолокаційних зображень (РЗ) в РЛС з адаптивними антенними решітками на основі концепції багаторівневого дескриптивного планування експерименту (ДПЕ). На першому рівні ДПЕ побічно реалізує адаптивне робасте діаграмо­створення (ДС) в РЛС з адаптивною антенною решіткою зі спеціальною запропонованою «ГеоСТАР» конфігурацією, що дозволяє оптимально збалансувати підвищення розподілу з фільтрацією завад. При цьому обробка реалізується в ітеративній адаптивной формі, яка виключає всі процедури інвертування матриць на всіх етапах ДС і формування результуючих високорозподільних РЗ. Вхідними даними є низькорозподільне РЗ, що сформоване стандартним методом узгодженої просторової фільтрації. Для гарантування збіжності ітераційних схем відновлення РЗ у початковий метод ДПЕ вводиться додатковий регуляризаційний рівень – проекції на випуклу безліч рішень (ПВБР), що задовольняє спеціальним обмеженням, що накладаються на позитивність,  просторову розподіленість або навпаки зосередженість об’єктів,  що становлять сцени результуючих РЗ. Чисельне моделювання та зіставлення з конкуруючими методами формування високорозподільних РЗ на основі робасних процедур адаптивного ДС в РЛС з антенними решітками підтверджують ефективність запропонованого комплексного ДПЕ­ПВБР методу.

Ключові слова: антенна решітка, дескриптивне планування експерименту, РЛС формування радіо­зображень, ітеративна обробка, регуляризація.

 

Залевский Г. С., Василец В. А., Сухаревский О. И. Радиолокационные дальностные портреты крылатых ракет в различных диапазонах длин волн

 

Рассматриваются результаты численного моделирования радиолокационных дальностных портретов крылатых ракет в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн. Для моделирования использованы численные методы, разработанные авторами для расчета характеристик вторичного излучения воздушных объектов сложной формы различных электрических размеров. Кратко описываются достоинства разработанных методов по сравнению с другими известными методами. Основное внимание уделяется анализу радиолокационных дальностных портретов крылатых ракет при различных ракурсах, поляризации и ширине спектра зондирующего сигнала, обсуждается возможность их применения при разработке алгоритмов распознавания радиолокационных объектов.

 

Ключевые слова: вторичное излучение, дальностный портрет, высокочастотный метод, метод интегральных уравнений, радиолокационный объект.

 

Радіолокаційні дальнісні портрети крилатих ракет в різних діапазонах довжин хвиль. Розглядаються результати чисельного моделювання радіолокаційних дальнісних портретів крилатих ракет у метровому, дециметровому і сантиметровому діапазонах довжин хвиль. Для моделювання застосовано чисельні методи, розроблені авторами для розрахунку характеристик вторинного випромінювання повітряних об’єктів складної форми різних електричних розмірів. Стисло описуються переваги розроблених методів порівняно з іншими відомими методами. Основна увага приділяється аналізу радіолокаційних дальнісних портретів крилатих ракет за різних ракурсів, поляризації та ширини спектра зондувального сигналу, обговорюється можливість їх використання під час розробки алгоритмів розпізнавання радіолокаційних об’єктів.

 

Ключові слова: вторинне випромінювання, дальнісний портрет, високочастотний метод, метод інтегральних рівнянь, радіолокаційний об’єкт.

 

Radar range profiles of cruise missiles in different wave bands. Results of numerical modeling of radar range profiles of cruise missiles in VHF, UHF, and SHF bands are considered. Numerical methods developed by the authors for calculating secondary emission characteristics of aerial objects of complex shape and different electrical sizes have been used for modelling. Advantages of the developed methods are briefly described in comparison with other known methods. Primary attention is devoted to analysing  cruise missile radar range profiles for different foreshortening, polarizations and bandwidths of a sounding signal. Besides, possibilities of their application at the stage of developing non­cooperative radar target identification algorithms are discussed.

 

Keywords: secondary emission, range profile, high frequency method, integral equation method, radar object.

 

ФОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Леховицкий Д. И., Рачков Д. С., Семеняка А. В., Атаманский Д. В. Влияние неортогональности и различия коэффициентов усиления квадратурных подканалов на эффективность пространственной обработки

 

Исследуется влияние неортогональности и различия коэффициентов усиления квадратурных подканалов фазовых детекторов на эффективность системы пространственной обработки сигналов на фоне собственного шума каналов приема и независимых шумовых излучений точечных внешних источников. Получены выражения для корреляционных матриц входных воздействий, учитывающие эти факторы, на основе которых в наборе тестовых сценариев рассчитаны предельные характеристики автокомпенсационных систем защиты от этих помех. Показано, что при использовании современной цифровой техники снижение предельных возможностей обработки, обусловленное влиянием этих факторов, может быть практически несущественным.

Ключевые слова: пространственная обработка, корреляционная матрица, фазовый детектор, корреляционный автокомпенсатор, усиление и ортогональность квадратурных подканалов.

 

Вплив неортогональності та різниці коефіцієнтів підсилення квадратурних підканалів на ефективність просторової обробки. Досліджується вплив неортогональності та різниці коефіцієнтів підсилення квадратурних підканалів фазових детекторів на ефективність системи просторової обробки сигналів на фоні власного шуму каналів прийому і незалежних шумових випромінювань точкових зовнішніх джерел. Отримані вирази для кореляційних матриць вхідних впливів, які враховують ці фактори. На їх основі в наборі тестових сценаріїв розраховані граничні характеристики автокомпенсаційних систем захисту від цих завад. Показано, що в ході використання сучасної цифрової техніки зниження граничних характеристик обробки, обумовлене впливом цих факторів, може бути практично неістотним.

 

Ключові слова: просторова обробка, кореляційна матриця, фазовий детектор, кореляційний автокомпенсатор, підсилення та ортогональність квадратурних підканалів.

 

An impact of non­orthogonality of quadrature subchannels and distinctions of their amplification factors on spatial processing effectiveness. This paper investigates an impact of non­orthogonality of phase detector quadrature subchannels and distinctions of their amplification factors on effectiveness of a system of spatial signal processing against the background of internal noise of receiving channels and independent noise radiations of external dot sources. The expressions for covariance matrices of input signals are derived which take into account both these factors. The expressions are used to calculate for different test scenarios limiting characteristics of autocompensation systems intended for protection from these interferences. It is shown that with utilization of modern digital computing machinery the impact of the abovementioned factors reduces potential characteristics of signal processing practically insignificantly.

 

Keywords: spatial processing, covariance matrix, phase detector, correlation autocanceller, amplification factor and orthogonality of quadrature subchannels.

 

Калюжный Н. М., Колесник В. И. Синтез алгоритма адаптивной обработки ансамбля сигналов в условиях априорной неопределенности их вида и параметров

 

В данной статье формулируется и решается задача синтеза алгоритма адаптивной обработки ансамбля радиотехнических сигналов априорно неопределенного вида и параметров при моноимпульсном обнаружении–оценивании–распознавании. Приводится описание структурно­функциональной схемы, реализующей синтезированное многофункциональное решающее правило. В заключительной части рассматриваются особенности практического применения этого правила.

 

Ключевые слова: алгоритм, адаптивная обработка, моноимпульсное распознавание, априорная неопределенность сигналов.

 

Синтез алгоритму адаптивної обробки ансамблю сигналів за умов апріорної невизначеності їх виду і параметрів. У статті формулюється та вирішується задача синтезу алгоритму адаптивної обробки в ході моноімпульсного виявлення–оцінювання–розпізнавання ансамблю радіотехнічних сигналів апріорно невизначеного виду та параметрів. Наводиться опис структурно­функціональної схеми, яка реалізує синтезоване багатофункціональне вирішувальне правило. У заключній частині розглядаються особливості практичного застосування цього правила.

 

Ключові слова: алгоритм, адаптивна обробка, моноімпульсне розпізнавання, апріорна невизначеність сигналів.

 

Algorithm synthesis of adaptive processing of a constellation of signals under a priori uncertainty of their kind and parameters. The paper formulates and solves the problem of synthesizing the algorithm of adaptive processing of a constellation of a priori uncertain kind radio signals and parameters in monopulse detection – estimation – recognition. The description of the structural functional scheme realizing the synthesized multipurpose decision rule is given. Peculiarities of practical application of the rule are considered the final part.

 

Keywords: algorithm, adaptіvе processing, monopulse recognition, a priori uncertainty of signals.

 

Василишин В. И. Предварительная обработка сигналов с использованием метода SSA
в задачах спектрального анализа

 

В статье рассматривается предварительная обработка наблюдаемых на фоне шума сигналов при их спектральном анализе собственноструктурными методами с использованием метода SSA и предлагаемой модификации этого метода. Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие повышение эффективности спектрального анализа сигналов при использовании метода SSA и его модификации.

 

Ключевые слова: уменьшение шума в наблюдении, собственные значения, собственные векторы, сингулярные значения, сингулярные векторы, малая выборка, метод SSA.

 

Попередня обробка сигналів з використанням методу SSA в задачах спектрального аналізу. У статті розглядається попередня обробка спостережуваних на фоні шуму сигналів у ході їх спектрального аналізу власноструктурними методами з використанням методу SSA та модифікації цього методу, що пропонується. Наведені результати імітаційного моделювання, що підтверджують підвищення ефективності спектрального аналізу в ході використання методу SSA та його модифікації.

 

Ключові слова: зменшення шуму в спостереженні, власні значення, власні вектори, сингулярні значення, сингулярні вектори, мала вибірка, метод SSA.

 

Signal preprocessing with using the SSA method in spectral analysis problems. The preprocessing of signals observed through noise in the process of their spectral analysis by eigenstructure methods with using the SSA method and proposed modification of the method is considered in the paper. The simulation results are presented that confirm the increase of spectral analysis efficiency when using the SSA method and its modification.

 

Keywords: noise reduction in observation, eigenvalues, eigenvectors, singular values, singular vectors, small samples, SSA method.

 

электронная техника и приборы

Чурюмов Г. И., Экезли А. И., Басрави К. М., Исаева Е. Б. Математическое моделирование перестройки частоты
в магнетроне с двумя выводами энергии (метод эквивалентных схем)

 

В настоящей статье получил дальнейшее развитие метод эквивалентных схем применительно к исследованию магнетронного генератора 3­сантиметрового диапазона с двумя выводами энергии. Представлены теоретические и экспериментальные результаты перестройки частоты в магнетроне в зависимости от изменения реактивной составляющей нагрузки во втором выводе энергии. Показано экспериментально, что диапазон перестройки частоты составил 250 МГц в линейной части частотной характеристики. Теоретически рассчитанная характеристика перестройки частоты магнетрона хорошо согласуется с результатами экспериментов. Показана возможность расширения диапазона перестройки частоты до 800 МГц.

 

Ключевые слова: магнетрон, электродинамическая система,  метод эквивалентных схем, математическая модель, вывод энергии.

 

Математичне моделювання перебудови частоти в магнетроні з двома виводами енергії (метод еквівалентних схем). У цій статті набув подальшого розвитку метод еквівалентних схем стосовно дослідження магнетронного генератора 3­сантиметрового діапазону з двома виводами енергії. Наведено теоретичні та експериментальні результати перебудови частоти в магнетроні залежно від зміни реактивної складової навантаження в другому виведенні енергії. Показано експериментально, що діапазон перебудови частоти склав 250 МГц у лінійній частині частотної характеристики. Теоретично розрахована характеристика перебудови частоти магнетрона добре узгоджується з результатами експериментів. Показана можливість розширення діапазону перебудови частоти до 800 МГц.

 

Ключові слова: магнетрон, електродинамічна система, метод еквівалентних схем, математична модель, вивід енергії.

 

Mathematical modelling of frequency tuning in a magnetron with two power outputs (equivalent circuit method). This paper further develops the method of equivalent circuits as applied to the study of a 3­centimeter range magnetron oscillator with two­power outputs. Theoretical and experimental results of frequency tuning in the magnetron depending on changes in the reactive component of the load in the second power output derivation. It is shown experimentally that the adjustment range of the frequency in the linear frequency response has constituted 250 MHz. The theoretically calculated characteristic of the magnetron frequency tuning is in good agreement with experimental results. A possibility of expanding the frequency tuning range of up to 800 MHz is shown.

 

Keywords: magnetron, electrodynamic system, equivalent circuits method, mathematical model, the output energy.

 

Владов С. И., Аврунин О. Г., Мосьпан В. А., Юрко А. А. Применение метода электрической аналогии
при исследовании процесса кровообращения в магистральных сосудах головного мозга при наличии симптомов кровоизлияния в мозг

 

В данной работе проведено исследование процесса кровообращения в магистральных сосудах головного мозга при симптомах кровоизлияния в мозг с применением метода электрической аналогии движения крови по сосудам и движения тока на участке цепи. Получены аналитические уравнения для описания распределения значений кровяного давления вдоль длины кровеносного сосуда на участках, наиболее подверженных риску формирования аневризм сосудов головного мозга, что позволяет определить степень развития мальформаций системы мозгового кровообращения. Применение метода электрической аналогии позволило использовать модель системы кровообращения человека в виде неоднородной согласованной длинной линии с распределенными параметрами, что дало возможность быстро и точно получить основные параметры кровотока, которые позволяют определить наличие аневризмы на том или ином участке магистральных сосудов головного мозга.

 

Ключевые слова: аневризма, кровеносный сосуд, длинная линия, кровяное давление.

 

Застосування методу електричної аналогії при дослідженні процесу кровообігу у магістральних судинах головного мозку за наявності симптом крововиливу в мозок. У даній роботі проведено дослідження процесу кровообігу у магістральних судинах головного мозку за наявності симптом крововиливу в мозок із застосуванням методу електричної аналогії руху крові по судинах і руху струму на ділянці ланцюга. Отримано аналітичні рівняння для опису розподілу значень кров’яного тиску уздовж довжини кровоносної судини на ділянках, що найбільш піддаються ризику формування аневризм судин головного мозку, що дозволяє визначити ступінь розвитку мальформацій системи мозкового кровообігу. Застосування методу електричної аналогії дозволило використовувати модель системи кровообігу людини у вигляді неоднорідної узгодженої довгої лінії з розподіленими параметрами, що дало можливість швидко і точно отримати основні параметри кровотоку, які дозволяють визначити наявність аневризми на тій або іншій ділянці магістральних судин головного мозку.

 

Ключові слова: аневризма, кровоносна судина, довга лінія, кров’яний тиск.

 

Application of the method of electric analogy for researching the process of blood circulation in great cerebral vessels in the presence of cerebral hemorrhage symptoms. The paper researches the process of blood circulation in great cerebral vessels in the presence of cerebral hemorrhage symptoms with the use of the method of electric analogy between blood motion in vessels and current motion in a circuit section. Analytic equations have been derived to describe the distribution of blood pressure values along the length of a blood vessel in the most frequent places of formation of aneurysms of cerebral vessels, which allows to define the degree of aneurysm development in the cerebral blood circulation system. Application of the method of electric analogy has allowed to use the model of a human blood circulation system represented as a heterogeneous nonresonant long line with distributed parameters, that has enabled to obtain the basic blood stream parameters quickly and with precision, which made it possible to define the presence of an aneurysm in one or another section of great cerebral vessels.

 

Keywords: aneurysm, blood vessel, long line, blood pressure.

 

Дробахин О. О., Салтыков Д. Ю. Исследование возможности применения связанных биконических резонаторов для определения параметров диэлектрических материалов

 

В статье рассмотрена система связанных биконических резонаторов в качестве датчика для контроля параметров диэлектриков. С помощью численного моделирования показано, что связанные резонаторы имеют ряд преимуществ по сравнению с одиночными. Определение диэлектрической проницаемости может осуществляться не по абсолютному значению частоты, а по разности частот колебаний связанных резонаторов, что позволяет как минимизировать влияние различных внешних факторов, так и проводить измерения в режиме реального времени. Приближенная оценка значений tg d может быть получена по соотношению амплитуд пиков колебаний связанных резонаторов с исследуемым образцом и без него.

 

Ключевые слова: биконический резонатор, резонансная частота, добротность, диэлектрическая проницаемость.

 

Дослідження можливості застосування зв’язаних біконічних резонаторів для визначення параметрів діелектричних матеріалів. У статті розглянуто систему зв’язаних біконічних резонаторів як датчик для контролю параметрів діелектриків. За допомогою чисельного моделювання показано, що зв’язані резонатори мають деякі переваги порівняно з поодинокими. Визначення діелектричної проникності може здійснюватися не за абсолютним значенням частоти, а за різницею частот коливань зв’язаних резонаторів, що дозволяє як мінімізувати вплив різноманітних зовнішніх факторів, так і проводити вимірювання в режимі реального часу. Наближена оцінка значень tg d може бути отримана за співвідношенням амплітуд піків коливань зв’язаних резонаторів з досліджуваним зразком і без нього.

 

Ключові слова: біконічний резонатор, резонансна частота, добротність, діелектрична проникність

 

Investigation of the possibility of applying coupled biconical resonators for determining the parameters of dielectric materials. The article considers a system of coupled biconical resonators as a sensor for monitoring the parameters of dielectrics. By using numerical simulation it is shown that the coupled resonators have some advantages over a single one. Determination of dielectric permittivity can be performed by the estimation of the difference of the oscillation frequencies of coupled resonators. This approach allows to minimize the influence of various external factors and perform measurements in real time. Approximate estimation of tg d can be obtained by the estimation of the ratio of peak amplitudes of coupled resonators with the test sample and without it.

 

Keywords: biconical cavity resonator, resonant frequency, Q­factor, dielectric permittivity

МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ

Галстян С. Г., Перова И. Г., Чурюмов Г. И. Медицинские аспекты воздействия электромагнитного излучения на биологические системы и объекты: от математического моделирования к эксперименту

 

В настоящей работе проведен анализ экспериментальных и теоретических исследований воздействия электромагнитного излучения на биологические системы и объекты живой природы. Рассматриваются особенности и специфика теплового (мощность излучения более 10 Вт) и нетеплового (информационного) (мощность излучения менее 1 Вт) применения электромагнитной энергии  в лечебных целях. Приводятся варианты построения математических моделей электромагнитного поля и биологических систем на основе самосогласованных систем дифференциальных уравнений в частных производных для электромагнитного поля (уравнения Максвелла, волновое уравнение) и уравнения теплопроводности. Получила дальнейшее развитие математическая модель противобактериального иммунного ответа с учетом действия внешнего электромагнитного поля. Рассмотрено применение связанных дифференциальных уравнений первого порядка для моделирования процесса воздействия электромагнитного поля на фазовые биологические объекты крови.

 

Ключевые слова: электромагнитное поле, биологическая система, математическая модель, тепловое воздействие, информационное воздействие, микроволновая диагностика.

 

Медичні аспекти впливу електромагнітного випромінювання на біологічні системи і об’єкти: від математичного моделювання до експерименту. У даній роботі проведено аналіз експериментальних і теоретичних досліджень впливу електромагнітного випромінювання на біологічні системи та об’єкти живої природи. Розглядаються особливості і специфіка теплового (потужність випромінювання понад 10 Вт) і нетеплового (інформаційного) (потужність випромінювання менше 1 Вт) застосування електромагнітної енергії в лікувальних цілях. Наводяться варіанти побудови математичних моделей електромагнітного поля і біологічних систем на основі самоузгоджених систем диференціальних рівнянь у частинних похідних для електромагнітного поля (рівняння Максвелла, хвильове рівняння) і рівняння теплопровідності. Набула подальшого розвитку математична модель протибактеріальної імунної відповіді з урахуванням дії зовнішнього електромагнітного поля. Розглянуто застосування пов’язаних диференціальних рівнянь першого порядку для моделювання процесу впливу електромагнітного поля на фазові біологічні об’єкти крові.

 

Ключові слова: електромагнітне поле, біологічна система, математична модель, тепловий вплив, інформаційний вплив, мікрохвильова діагностика.

 

Medical aspects of electromagnetic field impact on biological systems and objects: from mathematical modelling to experiment. The paper analyzes experimental and theoretical studies of the impact of electromagnetic radiation on biological systems and living nature objects. Peculiarities and specificity of thermal (over 10 W radiation power) and nonthermal (information) (less than 10 W radiation power) applications of electromagnetic energy in therapeutic goals are considered. Variants of constructing mathematical models of electromagnetic field and biological systems on the basis of self­consistent systems of differential equations in partial derivatives for electromagnetic field (Maxwell equations, wave equation) and thermal conduction equation are given. The paper extends the mathematical model of antibacterial immune response with due account of the action of the external electromagnetic field.

 

Keywords: electromagnetic field, biological system, mathematical model, thermal effect, information influence, microwave diagnostics.

 

приборостроение

Татьянко Д. Н., Мачехин Ю. П., Лукин К. А. Влияние условий проведения измерений на поляризационную зависимость трап­детекторов

 

В работе представлены результаты экспериментальных исследований поляризационной зависимости тока 3­диодного аналога трап­детектора QED­100 и новой конструкции трап­детектора. Приведены результаты численного моделирования поляризационной зависимости трап­детекторов при идеальных условиях измерений и с учетом влияния условий проведения эксперимента и проведено их сравнение с экспериментальными данными.

 

Ключевые слова: трап­детектор, поляризация оптического излучения.

 

Вплив умов проведення вимірювань на поляризаційну залежність трап­детекторів. У роботі наведені результати експериментальних досліджень поляризаційної залежності струму 3­діодного аналога трап­детектора QED­100 і нової конструкції трап­детектора. Наведено результати чисельного моделювання поляризаційної залежності трап­детекторів за ідеальних умов вимірювань і з урахуванням впливу умов проведення експерименту та проведено їх порівняння з експериментальними даними.

 

Ключові слова: трап­детектор, поляризація оптичного випромінювання.

Influence of measurement conditions on the polarization dependence of trap detectors. The paper presents the results of experimental studies of the polarization dependence of a three­diode QED­100 trap detector and a new trap detector as well as those of numerical modelling of the polarization dependence of the trap detectors under ideal measurement conditions and considering the influence of experimental conditions. The results of numerical modelling are compared with experimental data.

Keywords: trap detector, polarization of optical radiation.

 

Жила С.С.Оптимальная оценка яркостной температуры внутреннего шума и коэффициента усиления приемника в одноканальных СВЧ радиометрах

 

Синтезированы оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы оценки яркостной температуры внутреннего шума и коэффициента усиления приемника в одноканальных СВЧ радиометрах. Разработана соответствующая структурная схема оптимального измерителя. Получено аналитическое выражение ковариационной матрицы предельных ошибок оценок искомых параметров.

 

Ключевые слова: оптимизация, яркостная температура внутреннего шума, коэффициент усиления, предельные погрешности измерений.

 

Оптимальна оцінка яскравісної температури внут­рішнього шуму та коефіцієнта підсилення приймача в одноканальних НВЧ радіометрах. Синтезовані оптимальні та квазиоптимальні алгоритми оцінки яскравісної температури внутрішнього шуму та коефіцієнта підсилення приймача в одноканальних НВЧ радіометрах. Розроблена відповідна структурна схема оптимального вимірювача. Отриманий аналітичний вираз коваріаційної матриці граничних похибок оцінок шуканих параметрів.

 

Ключові слова: оптимізація, яскравісна температура внутрішнього шуму, коефіцієнт підсилення, граничні похибки вимірювань.

 

Optimal estimation of the internal noise brightness temperature and gain of a receiver in single­channel microwave radiometers. Optimal and quasioptimal estimation algorithms of the internal noise brightness temperature and gain of a receiver in single­channel microwave radiometers are synthesized. The corresponding block diagram of an optimal meter is developed. An analytical expression of the covariance matrix of the required parameters estimates limit errors is obtained.

 

Keywords: optimization, internal noise brightness temperature, receiver gain, limit errors of measurements.

 

Мальцев В. П. Применение комбинации радиолокационных и контактных измерений для вычисления скорости и пробуксовки сельскохозяйственных машин

 

Цель описанного в работе датчика – измерение абсолютной скорости и пробуксовки ведущих колес сельскохозяйственных агрегатов для оптимизации их работы. Для этого используется комбинация контактного и бесконтактного измерителей скорости. В работе были проведены натурные эксперименты разработанного комплекса на двух видах почв с вычислением значений истинной скорости и коэффициента пробуксовки.

 

Ключевые слова: радар, контактный датчик, 3D спектр, оптимизация работы, коэффициент пробуксовки.

 

Використання комбінації радіолокаційних та контактних вимірювань для розрахунку швидкості і пробуксовки сільськогосподарських машин. У статті було розглянуто комбінований датчик швидкості і пробуксовки, метою якого є оптимізація роботи сільськогосподарських агрегатів. Були проведені натурні експерименти за допомогою даного комплексу з обчисленням істинної швидкості і коефіцієнта пробуксовки.

 

Ключові слова: радар, контактний датчик, 3D­спектр, оптимізація роботи, коефіцієнт пробуксовки.

 

Use of a combination of radar and contact measurements for calculating speed and wheel slip of agricultural vehicles. The aim of the sensor described in the paper is measuring the absolute speed and slip of traction wheels of agricultural aggregates to optimize their operation. A combination of contact and contactless speedometers is used for this purpose. Field experiments of the developed complex have been made on two soil types with calculation of true speed and slip coefficient values.

 

Keywords: radar, contact sensor, 3D spectrum, work optimization, slip coefficient.

 

Краткие сообщения

локация и навигация

Монаков А. А. Обнаружение пространственно­протяженной цели в моноимпульсном
суммарно­разностном пеленгаторе

Методом обобщенного отношения правдоподобия решается задача проверки статистической гипотезы о наличии сигнала пространственно­протяженной цели против альтернативы о наблюдении сигнала точечной цели. Дан вероятностный анализ качества обнаружения.

 

Ключевые слова: протяженная цель, моноимпульсный пеленгатор, обнаружение цели, обобщенное отношение правдоподобия.

 

Виявлення просторово­протяжної цілі в моноімпульсному сумарно­різницевому пеленгаторі. Методом узагальненого відношення правдоподібності вирішується завдання перевірки статистичної гіпотези про наявність сигналу просторово­протяжної цілі проти альтернативи про спостереження сигналу точкової цілі. Дано імовірнісний аналіз якості виявлення.

 

Ключові слова: протяжна ціль, моноімпульсний пеленгатор, виявлення цілі, узагальнене відношення правдоподібності.

 

Detection of an extended radar target in a sum­and­difference monopulse direction finder. The problem of an extended target detection is considered in the paper. The problem is solved as a binary statistical test by generalized likelihood method. Probability analysis of the detection performance is presented.

Keywords: extended radar target, monopulse direction finder, target detection, generalized likelihood ratio.

 

Памяти Журавлева Анатолия Константиновича (1937–2014)

 

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2013 №4

К читателю

Минервин Н.Н., Васюта К.С. Мера угловой разрешающей способности и точность измерения угла прихода волны при наличии случайных искажений ее фронта и аддитивного шума

в статье проводится оценка угловой разрешающей способности и точности угловых измерений с учетом совместного влияния случайных флуктуаций фронта принимаемой волны (мультипликативной помехи) и аддитивных шумовых колебаний.

Ключевые слова: разрешающая способность, угол прихода волны, эквидистантная антенная решетка, аддитивный шум.

Міра кутової роздільної здатності і точність вимірювання кута приходу хвилі за наявності випадкових викривлень її фронту та адитивного шуму. У статті проводиться оцінка кутової розрізнювальної здатності і точності кутових вимірювань з урахуванням сумісного впливу випадкових флуктуацій фронту прийнятої хвилі (мультиплікативної завади) та адитивних шумових коливань.

Ключові слова: роздільна здатність, кут приходу хвилі, еквідистантна антенна решітка, адитивний шум.

Measure of angular resolution capability and measuring accuracy of a wave arrival corner in the presence of irregular distortions of its front and additive noise. The paper estimates angular resolution capability and accuracy of angular measurements in view of a joint influence of casual fluctuations of the front of a received wave (multiplicative noise) and additive noise oscillations.

Keywords: resolution capability, wave arrival corner, equidistant antenna array, additive noise.

Минервин Н.Н., Васюта К.С. Компенсация регулярных ошибок угловых измерений при пространственной обработке радиолокационных сигналов

в статье проводится численная оценка компенсации регулярных ошибок угловых измерений при пространственной обработке для решения задачи электромагнитной совместимости.

Ключевые слова: диаграмма направленности, электромагнитная совместимость, ошибки угловых измерений, пространственная обработка.

Компенсація регулярних похибок кутових вимірювань під час просторової обробки радіолокаційних сигналів. У статті проводиться чисельна оцінка компенсації регулярних помилок кутових вимірювань під час просторової обробки для розв’язання задачі електромагнітної сумісності.

Ключові слова: діаграма спрямованості, електромагнітна сумісність, похибки кутових вимірювань, просторова обробка.

Compensating regular errors of angular measurements at space processing of radar signals. The paper gives a numerical evaluation of compensa­ting regular errors of angular measurements at space processing for solving the problem of electromagnetic compa­tibility.

Keywords: directional pattern, electromagnetic compatibility, errors of angular measurements, space proces­sing.

Минервин Н.Н., Васюта К.С. Развитие теории разрешения сигналов на фоне коррелированных помех

Рассмотрено влияние рассогласования между истинными параметрами помехи и теми, которые используются при обработке, на качество обнаружения. Получена функция рассогласования, учитывающая рассогласование по любому параметру, справедливая для любых сигналов, что является развитием этого понятия для случая обнаружения сигнала на фоне коррелированной помехи.

Ключевые слова: качество обнаружения, функция рассогласования, коррелированная помеха

Розвиток теорії розрізнення сигналів на тлі корельованих завад. Розглянуто вплив розузгодження між істинними параметрами завади та тими, які використовуються під час обробки, на якість виявлення. Отримано функцію розузгодження, що враховує розузгодження за будь­яким параметром, справедливою для довільних сигналів, що є розвитком цього поняття для випадку виявлення сигналів на фоні корельованої завади.

Ключові слова: якість виявлення, функція розузгодження, корельована завада.

Development of the theory of resolution of signals against correlated noises. The paper considers the effect of a mismatch on the quality of detection between real noise parameters and those that are used in processing. This function forsees non­coordination in any parameters for any signals in case of displaying a signal against the background of a correlated noise.

Keywords: quality of detection, frustration function, correlated noise.

Минервин Н.Н., Васюта К.С. Особенности компенсации помеховой волны при флуктуациях ее фазового фронта

Рассматриваются особенности компенсации помеховой волны при учете флуктуаций ее фазового фронта. Приводится оптимальный алгоритм оценки угла прихода помеховой волны при наличии случайных искажений ее фронта и особенности его практической реализации. Синтезирована структурная схема алгоритма оптимальной пространственной обработки, учитывающего флуктуации фазового фронта помеховой волны.

Ключевые слова: помеховая волна, флуктуации, фазовый фронт, пространственная обработка.

Особливості компенсації завадової хвилі при флуктуаціях її фазового фронту. Розглядаються особливості компенсації завадової хвилі з урахуванням флуктуацій її фазового фронту. Наводиться оптимальний алгоритм оцінки кута приходу завадової хвилі за наявності випадкових викривлень її фронту та особливості його практичної реалізації. Синтезована структурна схема алгоритму оптимальної просторової обробки, що враховує флуктуації фазового фронту завадової хвилі.

Ключові слова: завадова хвиля, флуктуації, фазовий фронт, просторова обробка.

Singularities of compensating an interfering wave at fluctuations of its phase front. Singularities of compensating an interfering wave are considered at the registration of fluctuations of its phase front. An optimal algorithm of estimating an interfering wave arrival corner in the presence of irregular distortions of its front and singularities of its practical implementation are given. The skeleton diagram of an algorithm of optimal spatial processing considering fluctuations of the phase front of an interfering wave is synthesized.

Keywords: interfering wave, fluctuations, phase front, spatial processing.

Минервин Н.Н., Васюта К.С. Влияние флуктуаций фронта волны помехового сигнала на эффективность его подавления

В статье приведен анализ влияния флуктуаций фронта волны помехового сигнала на эффективность его подавления. Проведено численное оценивание зависимости коэффициента подавления от статистических характеристик данных флуктуаций.

Ключевые слова: флуктуации, фронт волны, помеха, коэффициент подавления, статистические характеристики.

Вплив флуктуацій фронту хвилі завадового сигналу на ефективність його заглушення. У статті надано аналіз впливу флуктуацій фронту хвилі завадового сигналу на ефективність його заглушення. Наведено чисельне оцінювання залежності коефіцієнта заглушення від статистичних характеристик даних флуктуацій.

Ключові слова: флуктуації, фронт хвилі, завада, коефіцієнт заглушення, статистичні характеристики.

Influence of wave front fluctuations of noise signal on efficiency of its suppression. An analysis of influence of wave front fluctuations of a noise signal on efficiency of its suppression is provided in the paper. A numeral evaluation of dependence of a suppression coefficient on statistical characteristics of these fluctuations is proposed.

Keywords: fluctuations, wave front, noise, coefficient of suppression, statistical characteristics.

Минервин Н.Н., Кузнецов А.Л. Oшибки измерения несущей частоты и ее первой производной по времени пачки импульсов при флуктуациях их начальных фаз

В статье получены в явном виде алгоритмы измерения несущей частоты и ее первой производной по времени. Даны оценки ошибок измерения несущей частоты и ее первой производной по времени пачки импульсов с флуктуирующими начальными фазами для различных видов коэффициента корреляции фазы.

Ключевые слова: алгоритм, точность оценивания, мера разрешающей способности, несущая частота, когерентная пачка импульсов, коэффициент корреляции фазы.

Помилки вимірювання несучої частоти та її першої похідної за часом пачки імпульсів при флуктуаціях їх початкових фаз. У статті отримано в явному вигляді алгоритми вимірювання несучої частоти і її першої похідної за часом. Надано оцінки помилок вимірювання несучої частоти і її першої похідної за часом пачки імпульсів із флуктуючими початковими фазами для різних видів коефіцієнта кореляції фази.

Ключові слова: алгоритм, точність оцінювання, міра роздільної здатності, несуча частоти, когерентна пачка імпульсів.

Measurement errors of a carrier frequency and its first derivative in time of a pulse train with fluctuating initial phases. Algorithms of measuring a carrier frequency and its first derivative in time are obtained in an explicit form, which has allowed to reveal some essential properties of these algorithms, and also formulas, defending potential exactitudes of measuring and measure of a solution. The estimates of measurement errors of a carrier frequency and its first derivative in time of a pulse train with fluctuating initial phases are given for different aspects of the coefficient of correlation of a phase.

Keywords: algorithm, estimation precision, measure of resolution, carrier frequency, coherent pulse train, coefficient of correlation of a phase.

Минервин Н.Н., Кузнецов А.Л. Алгоритм и точность оптимального оценивания несущей частоты сигнала при преобладающем влиянии случайных флуктуаций закона изменения фазы

Предлагается алгоритм и точность оптимального оценивания несущей частоты сигнала при преобладающем влиянии случайных флуктуаций закона изменения фазы.  Ошибка оценивания данного параметра обусловлена влиянием аддитивных шумовых колебаний и случайных искажений его фазовой структуры.

Ключевые слова: фазовые флуктуации, частота сигнала, аддитивный шум, точность оценивания.

Алгоритм і точність оптимального оцінювання несучої частоти сигналу при переважному впливі випадкових флуктуацій закону зміни фази. Пропонується алгоритм і точність оптимального оцінювання несучої частоти сигналу при переважному впливі випадкових флуктуацій закону зміни фази. Помилка оцінювання даного параметра обумовлена впливом адитивних шумових коливань і випадкових викривлень його фазової структури.

Ключові слова: фазові флуктуації, частота сигналу,  адитивний шум, точність оцінювання.

Algorithm and accuracy of optimum estimation of carrier signal frequency at prevailing influencing of phase law irregular fluctuations. An algorithm and accuracy of optimum estimation of a carrier signal frequency at prevailing influencing of phase law irregular fluctuations are offered. The estimation error of this parameter is conditioned by influencing of additive noises and irregular fluctuations of its phase structure.

Keywords: phase fluctuations, signal frequency, additive noise, estimation accuracy.

Минервин Н.Н., Кузнецов А.Л. Оптимальный алгоритм измерения несущей частоты пачки радиоимпульсов с учетом флуктуаций их начальных фаз и аддитивных шумовых колебаний

Получен оптимальный алгоритм оценивания несущей частоты пачки радиоимпульсов. Данный алгоритм позволяет произвести оценку несущей частоты пачки с учетом коррелированных фазовых флуктуаций ее радиоимпульсов и аддитивных шумовых колебаний.

Ключевые слова: оптимальный алгоритм, частота, коррелированные фазовые флуктуации, аддитивные шумовые колебания.

Оптимальний алгоритм вимірювання несучої частоти пачки радіоімпульсів з урахуванням флуктуацій їх початкових фаз і адитивних шумових коливань. Отримано оптимальний алгоритм оцінювання несучої частоти пачки радіоімпульсів. Цей алгоритм дозволяє здійснити оцінювання несучої частоти пачки з урахуванням корельованних фазових флуктуацій її радіоімпульсів і адитивних шумових коливань.

Ключові слова: оптимальний алгоритм, частота, корельовані фазові флуктуації, адитивні шумові коливання.

An optimum measurement algorithm of carrier frequency of a radio pulses train in view of fluctuations of their initial phases and additive noises. An optimum algorithm for estimating the carrier frequency of a radio pulses train is obtained. This algorithm allows to estimate the carrier frequency of the packet in view of the correlated phase fluctuations of its radio pulses and additive noise.

Keywords: optimum algorithm, frequency, correlated phase fluctuations, additive noise.

Минервин Н.Н., Кузнецов А.Л. Оптимальные алгоритмы измерения радиальной скорости цели и угла прихода принимаемого радиосигнала с учетом фазовых флуктуаций, описываемых произвольной корреляционной функцией

Получены оптимальные алгоритмы измерения радиальной скорости цели и угла прихода сигнала при многоканальном приеме. Данные алгоритмы обеспечивают учет совместного влияния аддитивных шумовых колебаний и фазовых флуктуаций, описываемых произвольной корреляционной функцией. Оценена эффективность применения предложенных алгоритмов.

Ключевые слова: оптимальный алгоритм, радиальная скорость, угол прихода сигнала,  многоканальный прием.

Оптимальні алгоритми вимірювання радіальної швидкості та кута приходу прийнятого радіосигналу з урахуванням фазових флуктуацій, що описуються довільною кореляційною функцією. Отримано оптимальні алгоритми вимірювання радіальної швидкості цілі та кута приходу сигналу при багатоканальному прийомі. Дані алгоритми забезпечують врахування спільного впливу адитивних шумових коливань і фазових флуктуацій, що описуються довільною кореляційною функцією. Оцінено ефективність застосування запропонованих алгоритмів.

Ключові слова: оптимальний алгоритм, радіальна швидкість, кут приходу сигналу, багатоканальний прийом.

Optimal algorithms for measuring target radial velocity and received signal arrival angle in view of phase fluctuations with arbitrary correlation function. Optimal algorithms for measuring the target radial velocity and signal arrival angle are obtained for a case of multichannel reception. These algorithms provide accounting of the influence of both additive noise waves and phase fluctuations with an arbitrary correlation function. The effectiveness of the algorithms proposed are analysed.

Keywords: optimal algorithm, radial velocity, signal arrival angle, multichannel reception.

Мінервін М.М., Кузнєцов О.Л. Оптимізація вимірювання радіального прискорення цілі за рахунок врахування фазових флуктуацій прийнятого радіолокаційного сигналу

У статті синтезовано алгоритм оптимального вимірювання радіального прискорення цілі, який враховує випадкові фазові викривлення прийнятих радіоімпульсів пачкового радіосигналу. Проаналізовано особливості запропонованого оптимального алгоритму.

Ключові слова: радіальне прискорення, частота, радіосигнал, фазові флуктуації.

Оптимизация измерения радиального ускорения цели за счет учета фазовых флуктуаций принятого радиолокационного сигнала. В статье синтезирован алгоритм оптимального измерения радиального ускорения цели, учитывающий случайные фазовые искажения принятых радиоимпульсов пачечного радиосигнала. Проанализированы особенности предложенного оптимального алгоритма.

Ключевые слова: радиальное ускорение, частота, радиосигнал, фазовые флуктуации.

Optimization of measuring target radial acceleration with due account of phase fluctuations of received radar signal. An algorithm of the optimum measurement of target radial acceleration that takes into account irregular phase distortions of received radio pulses of the train radio signal is synthesized in the paper. The peculiarities of the offered optimum algorithm are analysed.

Keywords: radial acceleration, frequency, radio signal, phase fluctuations.

Мінервін М.М., Кузнєцов О.Л. Підвищення точності вимірювання радіального прискорення цілі з урахуванням фазових флуктуацій радіолокаційного сигналу

У статті наведено вирази для розрахунку середньоквадратичної помилки вимірювання радіального прискорення цілі при впливі випадкових фазових викривлень радіоімпульсів пачкового радіосигналу та з урахуванням цього впливу. Оцінено ефективність алгоритму оптимального вимірювання радіального прискорення цілі, що враховує фазові флуктуації радіоімпульсів прийнятої пачки.

Ключові слова: радіальне прискорення, точність, пачка радіоімпульсів, фазові флуктуації.

Повышение точности измерения радиального ускорения цели при учете фазовых флуктуаций радиолокационного сигнала. В статье представлены выражения для расчета среднеквадратической ошибки измерения радиального ускорения цели при наличии случайных фазовых искажений радиоимпульсов пачечного радиосигнала и при учете этих искажений. Оценена эффективность алгоритма оптимального измерения радиального ускорения цели, учитывающего фазовые флуктуации радиоимпульсов принятой пачки.

Ключевые слова: радиальное ускорение, точность, пачка радиоимпульсов, фазовые флуктуации.

Improving accuracy of measuring target radial acceleration when accounting for phase fluctuations of radar signal. Expressions for computing a RMS error of measuring target radial acceleration are given for the cases when radio pulses within a train radio signal are distorted by random phase noise and when such distortions are accounted for. The efficiency of the algorithm for optimal measurement of target radial acceleration that takes into account the random phase fluctuations of the received train radio pulses is estimated.

Keywords: radial acceleration, accuracy, pulse train, phase fluctuations.

Мінервін М.М., Кузнєцов О.Л. Вплив статистичних характеристик фазових флуктуацій радіолокаційного сигналу на точність оптимального вимірювання радіального прискорення цілі

У статті надано вирази для розрахунку середньоквадратичної помилки вимірювання радіального прискорення цілі з урахуванням випадкових фазових викривлень радіоімпульсів прийнятого пачкового радіосигналу. Проведено чисельний аналіз впливу статистичних характеристик фазових флуктуацій радіоімпульсів прийнятої пачки на точність оптимального вимірювання радіального прискорення цілі.

Ключові слова: радіальне прискорення, точність, пачка радіоімпульсів,  фазові флуктуації.

Влияние статистических характеристик фазовых флуктуаций радиолокационного сигнала на точность оптимального измерения радиального ускорения цели. В статье представлены выражения для расчета среднеквадратической ошибки измерения радиального ускорения цели при учете случайных фазовых искажений радиоимпульсов пачечного радиосигнала. Проведен численный анализ влияния статистических характеристик фазовых флуктуаций радиоимпульсов принятой пачки на точность оптимального измерения радиального ускорения цели.

Ключевые слова: радиальное ускорение, точность, пачка радиоимпульсов, фазовые флуктуации.

Influence of phase fluctuations statistical characteristics of radar signal on the optimal measurement accuracy of target radial acceleration. Expressions for computing a RMS error of measuring  target radial acceleration are given for the cases when random phase distortions of radio pulses within the train radio signal are accounted for. A numerical analysis of the influence of statistical characteristics of phase fluctuations of the said received train radio pulses on the optimum measurement accuracy of the target radial acceleration is done.

Keywords: radial acceleration, accuracy, radio pulse train, phase fluctuations.

Минервин Н.Н., Кузнецов А.Л., Карлов Д.В. Учет особенностей доплеровского преобразования радиолокационных сигналов в ионосфере при оценке показателей качества их обнаружения

В статье рассматривается влияние ионосферы на показатели качества обнаружения движущихся целей. Учитываются неодинаковые изменения временных масштабов несущих колебаний и их комплексной огибающей. Оценивается уменьшение пика сигнала на выходе схемы его обработки при неучете особенностей доплеровского преобразования сигнала в ионосфере и связанное с этим ухудшение показателей качества обнаружения.

Ключевые слова: ионосфера, показатели качества обнаружения, доплеровское преобразование.

Врахування особливостей доплерівського перетворення радіолокаційних сигналів в іоносфері в ході оцінювання показників якості їх виявлення. У статті розглядається вплив іоносфери на показники якості виявлення рухомих цілей. Враховуються неоднакові зміни часових масштабів несучих коливань та їх комплексної обвідної. Оцінюється зменшення піка сигналу на виході схеми його обробки з не урахуванням особливостей доплерівського перетворення сигналу в іоносфері та пов’язане з цим погіршення показників якості виявлення.

Ключові слова: іоносфера, показники якості виявлення, доплерівське перетворення.

Taking into account features of Doppler transformation of radar signals in the ionosphere at estimating parameters of quality of their detection. Influence of the ionosphere on detection quality indices of moving targets is considered. Unequal changes of time scales of carrying oscillations and their complex envelope is taken into account. Decrease of the signal peak at the scheme output of its processing is estimated when ignoring features of Doppler transformation of a signal in the ionosphere and the deterioration of the detection quality indices connected with it.

Keywords: ionosphere, detection quality indices, Doppler transformation.

Минервин Н.Н., Карлов Д.В., Коновалов В.М. Особенности влияния ионосферы на радиолокационные сигналы при ускоренном движении космических объектов

В статье получены соотношения, необходимые для оценки качества обнаружения, разрешения и точности измерения параметров движения цели, ускоренно движущейся в ионосфере.

Ключевые слова: ионосфера, космический объект, радиолокационный сигнал.

Особливості впливу іоносфери на радіолокаційні сигнали при прискореному русі космічних об’єктів. У статті отримано співвідношення, необхідні для оцінки якості виявлення, розрізнення та точності вимірювання параметрів руху цілі, яка рухається з прискоренням в іоносфері.

Ключові слова: іоносфера, космічний об’єкт, радіолокаційний сигнал.

Features of influencing the ionosphere on radar signals at accelerated motion of space objects. The correlations needed for estimating the quality of detection, resolution and measurement accuracy of motion parameters of a target accelerating towards the ionosphere are obtained.

Keywords: ionosphere, space object, radar signal.

Минервин Н.Н. Предельные размеры апертуры антенны радиолокационной станции при компенсации воздействия внешней помехи

Получено выражение для предельного размера антенны радиолокационной станции при компенсации воздействия внешней помехи. Причиной ограничения размера антенны являются пространственные флуктуации фронта помеховой волны. Эти ограничения сравниваются с ограничениями, имеющими место при отсутствии воздействия внешней помехи. В качестве примера для обоих рассмотренных случаев приведены численные оценки влияния турбулентности тропосферы.

Ключевые слова: антенна, радиолокационная станция, помеха, тропосфера.

Граничні розміри апертури антени радіолокаційної станції при компенсації дії зовнішньої завади. Отримано вираз для граничного розміру антени радіолокаційної станції при компенсації дії зовнішньої завади. Причиною обмеження розміру антени є просторові флуктуації фронту завадової хвилі. Ці обмеження порівнюються з обмеженнями, що мають місце за відсутності впливу зовнішньої завади. Як приклад для обох розглянутих випадків наведено чисельні оцінки впливу турбулентності тропосфери.

Ключові слова: антена, радіолокаційна станція, завада, тропосфера.

Limit sizes of radar antenna aperture during compensation of interference influence. An expression for the limit size of a radar antenna during compensation of interference influence is obtained. The reasons for limiting the antenna  size are space fluctuations of the interference wave front. These limitations are compared with those occurring in the no­interference influence condition. Numerical estimations of influencing troposphere turbulence are given as an illustration for both considered cases.

Keywords: antenna, radar, interference, troposphere.

Минервин Н.Н., Гриб Д.А., Карлов Д.В. Сопоставление теоретических оценок и экспериментальных данных эффективности ослабления внешних помех корреляционными автокомпенсаторами

В статье рассматривается эффективность ослабления внешних помех корреляционными автокомпенсаторами РЛС радиотехнических войск сантиметрового, дециметрового и метрового диапазонов длин волн.

Ключевые слова: тропосфера, автокомпенсаторы, помеха.

Зіставлення теоретичних оцінок і експериментальних даних ефективності ослаблення зовнішніх перешкод кореляційними автокомпенсаторами. У статті розглядається ефективність ослаблення зовнішніх перешкод кореляційними автокомпенсаторами РЛС радіотехнічних військ сантиметрового, дециметрового та метрового діапазонів довжин хвиль.

Ключові слова: тропосфера, автокомпенсатори, перешкода.

Сomparison of theoretical estimates and experimental data of the efficiency of external interference attenuation by correlation self­compensators . The efficiency of external interference attenuation by correlation self­compensators of radiotechnical troops radars of centimeter, decimeter and meter waves is considered.

Keywords: troposphere, self­compensators, interference.

Минервин Н.Н., Карлов Д.В., Мисайлов В.Л. Предельные возможности ослабления внешней помехи при оптимальной пространственной обработке принимаемых реализаций полезного сигнала и помехи, подвергшихся случайному воздействию среды распространения

В статье получены формулы для оценивания предельно достижимого ослабления помехового сигнала, подвергшегося случайному воздействию среды распространения. Полученные соотношения позволяют оценить предельные возможности компенсации помеховых колебаний, поскольку рассмотрение проведено применительно к случаю их прохождения через оптимальные устройства обработки по критерию максимума отношения сигнал/помеха. Применительно к случаю воздействия одной помехи, в условиях, когда радиус корреляции фазовых флуктуаций значительно больше размеров антенны, получено выражение для комплексной амплитуды пространственной весовой функции. Используя данное выражение, разработана функциональная схема каналов пространственной обработки и оценено ослабление мощности помехи предложенным устройством.

Ключевые слова: полезный сигнал, помеха, фазовые флуктуации, радиус корреляции.

Граничні можливості ослаблення зовнішньої перешкоди при оптимальній просторовій обробці прийнятих реалізацій корисного сигналу і перешкоди, що піддалися випадковій дії середовища розповсюдження. У статті отримано формули для оцінювання гранично досяжного ослаблення перешкодового сигналу, що піддалися випадковій дії середовища розповсюдження. Отримані співвідношення дозволяють оцінити граничні можливості компенсації перешкодових коливань, оскільки розгляд проведений стосовно випадку їх проходження через оптимальні пристрої обробки за критерієм максимуму відношення сигнал/перешкода. Стосовно випадку дії однієї перешкоди, в умовах, коли радіус кореляції фазових флуктуацій значно більше розмірів оцінки, отриманий вираз для комплексної амплітуди просторової вагової функції. Використовуючи цей вираз, розроблено функціональну схему каналів просторової обробки і оцінено ослаблення потужності перешкоди запропонованим пристроєм.

Ключові слова: корисний сигнал, перешкода, фазові флуктуації, радіус кореляції.

Maximum possibilities of external noise attenuation at optimal spatial processing of accepted realizations of a useful signal and noise exposed to accidental influence of propagation medium. Formulas for estimating ultimate attenuation of an interfering signal subjected to casual influence of the propagation medium are obtained. The obtained parities allow to estimate limiting possibilities of compensating interfering fluctuations as the consideration is carried out with reference to a case of their passage through optimum processing devices by the criterion of the maximum signal­to­noise ratio. With reference to a case of influence of one noise, in conditions when the radius of correlation of phase fluctuations is far bigger than antenna sizes, an expression for the complex amplitude of the spatial weight function is obtained. Using this expression, a function chart of channels of spatial processing is developed and attenuation of noise power by the offered device is estimated.

Keywords: useful signal, noise, phase fluctuations, correlation radius.

Василишин В.И. Оценивание числа гармонических компонент сигнала с использованием технологии суррогатных данных.

В статье рассматривается задача повышения вероятности правильного оценивания числа гармонических компонент сигнала по его наблюдению в присутствии аддитивного белого гауссовского шума с использованием суррогатных данных, полученных рандомизацией фаз спектральных компонент наблюдений при адаптации эффективности рандомизации фаз к отношению сигнал–шум. Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие эффективность применения этой технологии.

Ключевые слова: суррогатные данные, уменьшение шума в наблюдении, собственные значения, собственные вектора, главные компоненты, малая выборка наблюдений.

Оцінювання числа гармонічних компонент сигналу з використанням технології сурогатних даних. У статті розглядається задача підвищення імовірності правильного оцінювання числа гармонічних компонент сигналу за його спостереженням в присутності адитивного білого гаусівського шуму з використанням сурогатних даних, отриманих рандомізацією фаз спектральних компонент спостережень при адаптації ефективності рандомізації фаз до відношення сигнал–шум. Наведено результати імітаційного моделювання, що підтверджують ефективність застосування цієї технології.

Ключові слова: сурогатні дані, зменшення шуму в спостереженні, власні значення, власні вектори, головні компоненти, мала вибірка спостережень.

Estimating the number of harmonic components of a signal with using surrogate data technology. The problem of increasing the probability of correct estimation of  the number of  signal harmonic components by a signal observation in the presence of additive white Gaussian noise with using the surrogate data obtained by randomization of phases of observation spectral components at adaptation of the phase randomization efficiency to signal­to­noise  ratio is considered in the paper. The simulation results are presented that confirm the efficiency of application of the technology.

Keywords: surrogate data, noise reduction in observation, eigenvalues, eigenvectors, principal components, small samples.

Васюта К.С., Кушнир А.И., Озеров С.В. Анализ методов обнаружения хаотических сигналов

В работе раскрывается понятие скрытности сигнала применительно к радиотехническим системам передачи информации с хаотической несущей, анализируются методы обнаружения хаотических сигналов. Рассматриваются причины недостаточной скрытности хаотических несущих с позиции применения к ним методов обнаружения, основанных на анализе статистических и динамических характеристик сигнала.

Ключевые слова: скрытность, c2­статистика, корреляционный радиометр, цифровой анализатор спектра, BDS­статистика, непараметрический обнаружитель.

Аналіз методів виявлення хаотичних сигналів. У роботі розкривається поняття скритності сигналу стосовно до радіотехнічних систем передачі інформації з хаотичною несучою, аналізуються методи виявлення хаотичних сигналів. Розглядаються причини недостатньої скритності хаотичних несучих з позиції застосування до них методів виявлення, заснованих на аналізі статистичних і динамічних характеристик сигналу.

Ключові слова: скритність, c2­статистика, кореляційний радіометр, цифровий аналізатор спектра, BDS­статистика, непараметричний виявляч.

Analyzing methods for detection of chaotic signals. The paper reveals the concept of signal security as applied to radio systems of information transmission with a chaotic carrier as well as analyzes methods of detecting chaotic signals. The causes of insufficient secrecy of chaotic carriers from the position of applying the detection methods to them which are based on the analysis of statistical and dynamic signal characteristics are considered.

Keywords: secrecy, c2­statistics, correlation radio­meter, digital spectrum analyzer, BDS­statistics, nonparametric detector.

Васюта К.С., Зоц Ф.Ф. Применение технологии формирования суррогатных сигналов для статистического усреднения флуктуаций параметров хаотических сигналов при их обработке

В реальных условиях распространения радиоволн и при отражении от движущейся сложной цели форма хаотических радиолокационных сигналов искажается. При этом значительно ухудшается качество их обработки. В работе для повышения качества обнаружения хаотического радиолокационного сигнала с флуктуирующими параметрами предлагается применение технологии формирования суррогатных сигналов. Алгоритм формирования суррогатных сигналов позволяет сохранять спектральные, корреляционные и нелинейные свойства сигналов. На основе формирования таких клонов сигнала в работе предложено статистическое усреднение шума наблюдения и флуктуации параметров сигнала при их нормальном законе распределения. Применение суррогатных сигналов при обработке хаотических сигналов позволяет повысить вероятность их правильного обнаружения на 10–20 %.

Ключевые слова: хаотический сигнал, флуктуации параметров, суррогатный сигнал, качество обнаружения.

Застосування технології формування сурогатних сигналів для статистичного усереднення флуктуацій параметрів хаотичних сигналів під час їхньої обробки. У реальних умовах поширення радіохвиль і при відбитті від рухомої складної цілі форма хаотичних радіолокаційних сигналів спотворюється. При цьому значно погіршується якість їх обробки. У роботі для підвищення якості виявлення хаотичного радіолокаційного сигналу з флуктуючими параметрами пропонується застосування технології формування сурогатних сигналів. Алгоритм формування сурогатних сигналів дозволяє зберігати спектральні, кореляційні та нелінійні властивості сигналів. На основі формування таких клонів сигналу в роботі запропоновано статистичне усереднення шуму спостереження та флуктуацій параметрів сигналу при їх нормальному законі розподілу. Застосування сурогатних сигналів під час обробки хаотичних сигналів дозволяє підвищити імовірність їх правильного виявлення на 10–20 %.

Ключові слова: хаотичний сигнал, флуктуації параметрів, сурогатний сигнал, якість виявлення.

Application of technology of forming surrogate signals for statistical averaging of parameter fluctuations of chaotic signals at their processing. In real conditions of radio wave propagation and reflection from a moving complex target the form of chaotic radar signals is distorted. At that the quality of their processing considerably deteriorates. The paper suggests using the technology of forming surrogate signals with fluctuating parameters to improve the quality of chaotic radar signal detection. The algorithm for generating surrogate signals allows to save spectral, correlation and non­linear properties of signals. On the basis of the formation of these signal clones the paper proposes statistical averaging of observation noise and fluctuations of signal parameters at their normal distribution. The use of surrogate signals for processing chaotic signals enables to increase probability of their correct detection by 10–20%.

Keywords: chaotic signal, parameters fluctuations, surrogate signal, quality of detection.

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2013 №3

ОБЗОР

Калюжный Н.М., Николаев И.М., Ковшарь В.А. Системная методология оценивания эффективности функционирования национальных систем радиочастотного мониторинга на основе пространственно­частотно­временного подхода

Излагается методология оценки эффективности функционирования национальных систем радиочастотного мониторинга (СРЧМ), базирующаяся на системном анализе сложных систем и предложенном пространственно­частотно­временном подходе к оценке эффективности радиомониторинга использования функционирующими радиоэлектронными средствами (РЭС) выделенного радиочастотного ресурса (РЧР). Обосновываются иерархическая структура построения и функционирования национальных СРЧМ, а также целевые функции СРЧМ, региональных подсистем и их элементов. Определяются и обосновываются показатели и критерии эффективности функционирования СРЧМ. Предлагается обобщенное математическое описание этих показателей в виде степенной функции. Приводится научно­методический аппарат аналитической оценки качественных и количественных показателей эффективности функционирования СРЧМ при выполнении основных заданий радиомониторинга с учетом степени охвата контролируемых РЭС по территории, частоте и времени.

Ключевые слова: методология, система, радиочастотный мониторинг, радиочастотный ресурс, эффективность, показатели эффективности.

Системна методологія оцінювання ефективності функціонування національних систем радіочастотного моніторингу на основі просторово­частотно­часового підходу. Викладається методологія оцінки ефективності функціонування національних систем радіочастотного моніторингу (СРЧМ), що базується на системному аналізі складних систем і запропонованому просторово­частотно­часовому підході щодо оцінки ефективності використання функціонуючими радіоелектронними засобами (РЕЗ) виділеного радіочастотного ресурсу (РЧР). Обґрунтовуються ієрархічна структура побудови та функціонування національних СРЧМ, а також цільові функції СРЧМ, регіональних підсистем і їх елементів. Визначаються і обґрунтовуються показники і критерії ефективності функціонування СРЧМ. Пропонується узагальнений математичний опис цих показників у вигляді статечної функції. Наводиться науково­методичний апарат аналітичної оцінки якісних і кількісних показників ефективності функціонування СРЧМ при виконанні основних завдань радіомоніторингу з урахуванням ступеня охоплення контрольованих РЕЗ по території, частоті і часу.

Ключові слова: методологія, система, радіочастотний моніторинг, радіочастотний ресурс, ефективність, показник.

A system methodology of evaluating the efficiency of functioning national radio frequency monitoring systems based on spatial time­and­frequency approach. The paper presents methodology for evaluating the efficiency of functioning national radiofrequency monitoring systems (RFMS) which is based on the system analysis and the proposed spatial time­and­frequency approach to evaluating the effectiveness of radiomonitoring the use of a dedicated radio frequency resources (RFR) by operating radio electronic means (REM). A hierarchical structure of forming and functioning national RFMSs as well as objective functions of RFMSs, regional subsystems and their elements are grounded. Indices and criteria of RFMS functioning efficiency are determined and justified. A generalized mathematical description of these indices in the form of a power function is proposed. The paper gives a scientific and methodological apparatus of analytical evaluation of qualitative and quantitative indicators of RFMS functioning efficiency while performing the main radio monitoring tasks in view of the order of covering the REMs controlled in territory, frequency and time.

Keywords: methodology, system, radio frequency monitoring, radio frequency resource, efficiency, efficiency indices.

локация и навигация

Оргиш П.И., Горшков С.А. Анализ характеристик MIMO РЛС

В последнее десятилетие в литературе активно обсуждается такое направление в радиолокации как MIMO (MultipleInputMultipleOutput) РЛС. Авторы рассматривают ряд преимуществ таких систем: улучшение углового разрешения и точности оценки угловых координат, лучшие способности к адаптации и др. Однако, не все согласны с преимуществами MIMO систем, главным образом из­за потерь в отношении сигнал­шум. В данной работе проводится анализ некоторых характеристик MIMO РЛС, а также их сравнение с РЛС с обычной АФАР.

Ключевые слова: MIMO радиолокационная система, активная фазированная решетка.

Аналіз характеристик MIMO РЛС. У статті розглянуто аналіз деяких тактико­технічних характеристик MIMO РЛС. Показано переваги MIMO РЛС у кутовому розмірі цілей, що досягаються формуванням розрідженої антенної решітки. Також у роботі показано, що MIMO РЛС найбільш доцільно застосовувати для реалізації одночасного огляду за кутовими координатами.

Ключові слова: MIMO радіолокаційна система, активна фазована решітка.

Analysis of MIMO radar characteristics. The MIMO (Multiple – Input – Multiple – Output) radar has been actively discussed in the literature in the last ten years. The authors consider a number of advantages of such systems: improvement of angular resolution and accuracies of evaluating angular coordinates, the best abilities to adapt etc. However, not all agree to the merits of MIMO systems, mainly because of the losses in the signal­noise ratio. The paper presents an analysis of some MIMO radar characteristics and compares the said characteristics with a radar having an ordinary active phased array.

Keywords: MIMO radar, active phased array.

Василишин В.И. Повышение эффективности спектрального анализа методом ESPRIT с использованием технологии суррогатных данных

В работе рассматривается задача адаптивной коррекции предварительной обработки наблюдаемого на фоне шума сигнала, состоящего из совокупности гармонических компонент, при его спектральном анализе методом ESPRIT с использованием технологии суррогатных данных. Применение этой технологии позволяет повысить точность оценивания частот гармонических компонент сигнала при низких значениях отношения сигнал­шум.

Ключевые слова: собственноструктурные методы, метод ESPRIT, суррогатные данные.

Підвищення ефективності спектрального аналізу методом ESPRIT з використанням технології сурогатних даних. У статті розглядається задача адаптивної корекції попередньої обробки спостережуваного на фоні шуму сигналу, що складається із сукупності гармонічних компонент, в ході його спектрального аналізу методом ESPRIT з використанням технології сурогатних даних. Застосування цієї технології дозволяє підвищити точність оцінювання частот гармонічних компонент сигналу при низьких значеннях відношення сигнал­шум.

Ключові слова: власноструктурні методи, метод ESPRIT, сурогатні дані.

Increase of efficiency of spectral analysis by ESPRIT method with using of surrogate data technology. The adaptive correction problem of preliminary processing of a signal which consists of a set of harmonic components and which is observed against the noise background in the process of spectral analysis of the signal by ESPRIT method when using the surrogate data technology is considered in the paper. The application of this technology allows to increase the estimation accuracy of harmonic components of a signal in the case of low values of signal­to­noise ratio.

Keywords: eigenstructure methods, ESPRIT method, surrogate data.

Лукин К.А., Канцедал В.М. Оценка влияния синхронных импульсных помех на помехоустойчивость широкополосных корреляционных приемников импульсных РЛС c шумовой и линейной частотной модуляцией сигналов

Приведены результаты сравнения оценок помехоустойчивости корреляционных приемников радио­локаторов, использующих последовательности коротких ЛЧМ и некоррелированных шумовых импульсов с широкими спектрами (с базой ~ 50) при воздействии двукратных синхронных импуль­сных помех с различной внутриимпульсной модуляцией, создаваемых группой РЭС в рабочем диапазоне частот. Уточнены с применением парного метода анализа ЭМС особенности маскирующего и имитирующего воздействия этих помех. Оценки порогов помехоустойчивости исследуемых приемников и результатов сравнения их помехоустойчивости получены с применением совокупности статистических показателей изменений формы взаимных корреляционных функций в условиях помех. Показано преимущество в помехоустойчивости корреляционного приемника шумовых импульсов при воздействии синхронных импульсных помех с широким спектром и внутриимпульсной ЛЧМ.

Ключевые слова: шумовой импульсный радиолокатор, широкополосный корреляционный приемник, помехоустойчивость, активная помеха.

Оцінка впливу синхронних імпульсних перешкод на завадостійкість широкосмугових кореляційних приймачів імпульсних РЛС із шумовою та лінійною частотною модуляцією сигналів. Наведено результати порівняння оцінок завадо­стійкості кореляційних приймачів радіолокаторів, які використовують послідовності коротких ЛЧМ і некорельованих шумових імпульсів з широким спектром (з базою ~50) при дії двократних синхронних імпульсних завад з різною внутрішньоімпульсною модуляцією, які створюються групою РЕС у робочому діапазоні частот. Уточнено парним методом аналізу ЕМС особливості маскуючого та імітуючого впливів цих завад. Оцінки порогів завадостійкості досліджуваних приймачів та результати порівняння їх завадостійкості отримані із застосуванням сукупності статистичних показників змін форми взаємно кореляційних функцій в умовах завад. Показано перевагу у завадостійкості кореляційного приймача шумових імпульсів в умовах дії синхронних імпульсних завад з широким спектром і внутрішньоімпульсною ЛЧМ.

Ключові слова: шумовий імпульсний радіолокатор, широкосмуговий кореляційний приймач, завадостійкість, активна завада.

Estimation of synchronous pulse interferences influence on interference immunity of wideband correlative receivers of pulse radars with noise and LFM of signals. Some results of comparative analysis of resistance against jamming for radar correlation receivers of sequences of short LFM pulses and noise pulses with power spectral density providing the signal base ~ 50 are presented. The influence of double synchronous pulsed jamming signals with various frequency modulation, created by a RES group in a operation frequency range has been studied. Features of masking and imitating influence of these interferences are specified using reliable methods of the EMC analysis. Estimations of thresholds of a noise resistance of the receivers under investigation and results of comparison of their noise stability have been obtained using a set of statistical parameters of mutual correlation functions shapes under jamming conditions. An advantage of noise radar in resistance against jamming with synchronous (coherent) wideband LFM pulses is shown.

Keywords: noise pulse radar, wideband correlation receiver, interference immunity, active pulse interference.

ФОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Белов Е.Н., Войтович О.А., Зацеркляная А.В., Руднев Г.А., Хлопов Г.И., Хоменко С.И. Спектр флуктуаций некогерентных сигналов, отраженных от мелкомасштабных неоднородностей тропосферы

Приведены результаты годичного экспериментального исследования спектров флуктуаций некогерентных сигналов, отраженных от мелкомасштабных неоднородностей тропосферы. Результаты дистанционного зондирования подтверждают вывод о том, что ширина спектра Брэгговских отражений в большей степени зависит от температуры и скорости ветра. Одной из причин образования таких турбулентностей в приземном слое тропосферы могут быть особенности конкретного рельефа местности.

Ключевые слова: Брэгговское отражение, спектр флуктуаций, турбулентность, «ангел­эхо».

Спектр флуктуацій некогерентних сигналів, відбитих від малорозмірних неоднорідностей тропосфери. Викладено результати дослідження спектрів флуктуацій некогерентних сигналів, відбитих від дрібномасштабних неоднорідностей тропосфери. Експерименти проводилися протягом року. Результати дистанційного зондування свідчать про те, що ширина спектра Брегівського відбиття найбільше залежить від температури та швидкості вітру. Причиною створення таких турбулентностей у приземному шарі тропосфери можуть бути особливості конкретного рельєфу місцевості.

Ключові слова: Брегівське відбиття, спектр флуктуацій, турбулентність, «ангел­ехо».

Spectrum of fluctuations of incoherent signals reflected from small dimensions troposphere inhomogeneities. The results of one­year experimental study of fluctuations spectra of incoherent signals, reflected from small scale irregularities of the troposphere are given. The results of remote sensing show that the spectrum width of Bragg reflections mainly depend on the wind speed. The peculiarities of a terrain profile may be one of the causes of such turbulences in the surface layer of the troposphere.

Keywords: Bragg reflection, spectrum of fluctuations, turbulence, «angel­echo».

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Кочкарев Ю.А., Бурмистров С.В., Аксенов С.Ф. Минимизация частично определенных булевых функций в ортогональной форме представления

Описан новый метод направленного доопределения частично определенных булевых функций, заданных в ортогональной форме представления путем пошагового параллельного разложения с целью получения полностью определенной булевой функции, которая имеет наименьшие показатели сложности реализации в виде минимальной дизъюнктивной нормальной формы. Данный метод является результатом исследований особенностей строения ортогональной формы представления булевых функций. Существенно заметить, что доопределение осуществляется без полнопереборных процедур, направленным путем пошагового доопределения с автоматическим получением минимальной дизъюнктивной нормальной формы на основании исходной частично определенной булевой функции.

Ключевые слова: независимые аппаратные экспертные системы прогнозирования процессов, частично и полностью определенные булевы функции, ортогональная форма представления булевой функции.

Мінімізація частково визначеної булевої функції в ортогональній формі представлення. Описано новий метод направленого довизначення частково визначених булевих функцій, заданих в ортогональній формі представлення, шляхом покрокового паралельного розкладання булевої функції з метою отримання повністю визначеної булевої функції, яка має найменші показники складності реалізації у вигляді мінімальної диз’юнктивної нормальної форми. Даний метод є результатом дослідження особливостей будови ортогональної форми представления булевих функцій. Суттєво зауважити, що довизначення здійснюється без повнопереборних процедур направленим шляхом покрокового довизначення з автоматичним отриманням мінімальної диз’юнктивної нормальної форми для вихідної частково визначеної булевої функцій.

Ключові слова: незалежні апаратні експертні системи прогнозування процесів, частково і повністю визначені булеві функції, ортогональна форма представлення булевої функції.

Minimization of partially defined Boolean functions in the orthogonal form of presentation. The paper describes a new method of directional extension of a definition of partially defined Boolean functions given in the orthogonal form of presentation of Boolean functions by a step­by­step parallel expansion in order to obtain a fully defined Boolean function which has the lowest implementation complexities in the form of a minimum DFN. This method is the result of studying the peculiarities of the structure of a orthogonal representation form of Boolean functions. It is substantial to note that the extension of a definition is realized without fully exhaustive procedures, by the directional way of a step­by­step extension of a definition with automatic acquirement of the minimum DNF on the basis of the initial partially defined Boolean function.

Keywords: hardware independent expert systems for forecasting processes, partially and fully defined Boolean functions, orthogonal form of representation of Boolean functions.

Rajba S. Wireless sensor network with randomly controlled access to experimental botanical fields monitoring

The paper presents a probabilistic method to control access to the wireless sensor network (WSN). The presented network is used for monitoring a botanical field experiment. The proposed network is single­hop with a one­way transmission of network nodes to the base station using only one radio channel. In the model of the network we use Poisson arrivals see time averages (PASTA) with the parameter lambda divided into 3 groups. For these conditions we obtain the probability of collision of transmitted radio packets as the basic criterion for the correct operation of WSN networks.

Keywords: wireless sensor network, Poisson arrivals see time averages (PASTA system), collision probability, random control, monitoring.

Беспроводная сенсорная сеть со случайно контролируемым доступом для мониторинга экспериментальных ботанических полей. В статье приведено вероятностный метод управления доступом к беспроводной сенсорной сети (БСС). Представленная сеть применяется для мониторинга экспериментального ботанического поля. Предлагаемая сеть является однопереприемной с односторонней передачей от сетевых узлов к базовой станции, используя только один радиоканал. В модели сети применено среднее значение за время наблюдения поступления пуассоновского потока (PASTA) с разделением параметра лямбда на 3 группы. Для этих условий определено вероятность коллизии передаваемых радиопакетов в качестве основного критерия для правильного функционирования сети БСС.

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, среднее значение за время наблюдения поступления пуассоновского потока (система PASTA), вероятность коллизии, случайное управление, мониторинг.

Безпровідна сенсорна мережа з випадково контрольованим доступом до моніторингу експериментальних ботанічних полів. У статті наведено імовірнісний метод керування доступом до безпровідної сенсорної мережі (БСМ). Дана мережа застосовується до моніторингу експериментального ботанічного поля. Пропонована мережа є однопереприйомною з односторонньою передачею від мережних вузлів до базової станції, використовуючи тільки один радіоканал. У моделі мережі застосовано середнє значення за час спостереження надходження пуассонівського потоку (PASTA) з поділом параметру лямбда на 3 групи. Для цих умов визначено імовірність колізії радіопакетів, які передаються, як основного критерію для правильного функціонування мережі БСМ.

Ключові слова: безпровідна сенсорна мережа, середнє значення за час спостереження надходження пуассонівського потоку (система PASTA), ймовірність колізії, випадкове керування, моніторинг.

ИНФОРМАЦИОННО­ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Доля Г.Н., Крюков А.М., Мудрик В.Г. Дифференциальная лазерная доплеровская анемометрия объектов со световозвращающей поверхностью

Проведен анализ диаграмм рассеяния когерентного светового излучения на световозвращающих покрытиях. Изложены особенности реализации прямого, инверсного и двойного дифференциальных методов лазерной доплеровской анемометрии, получены выражения для разностной частоты доплеровских сдвигов взаимодействующих волн. Приведены результаты экспериментального исследования указанных методов на лабораторной установке.

Ключевые слова: дифференциальная лазерная доплеровская анемометрия, световозвращающее покрытие.

Диференційна лазерна доплерівська анемометрія об’єктів зі світлоповертаючою поверхнею. Проведено аналіз діаграм розсіювання когерентного світлового випромінювання на світлоповертаючих покриттях. Викладено особливості реалізації прямого, інверсного та подвійного диференціальних методів лазерної доплерівської анемометрії, отримано вирази для різницевої частоти доплерівських зсувів взаємодіючих хвиль. Наведено результати експериментального дослідження зазначених методів на лабораторній установці.

Ключові слова: диференційна лазерна доплерівська анемометрія, світлоповертаюче покриття.

Differential Doppler laser anemometry of objects with retroreflecting surface. Diagrams of coherent light radiation dispersion on retroreflecting sheets have been analyzed. The peculiarities of realization of direct, inverse and dual differential methods of laser Doppler anemometry are described, the expressions of difference frequency of Doppler shift of interacting waves are derived. Experimental research results of the abovementioned methods on a laboratory setup are presented.

Keywords: differential Doppler laser anemometry, retroreflecting sheet.

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА И ПРИБОРЫ

Афанасьева О.В., Лалазарова Н.А. Поверхностное упрочнение сталей лазерами малой мощности

Применение лазеров малой мощности в импульсном режиме для поверхностной закалки стали является перспективным. Работа посвящена определению влияния длительности импульса на свойства упрочнённого слоя для сталей различных марок.

Ключевые слова: импульсное лазерное излучение, лазерная закалка стали, микротвёрдость.

Поверхневе зміцнення сталей лазерами малої потужності. Використання лазерів малої потужності в імпульсному режимі для поверхневого гартування сталі є перспективним. Робота присвячена визначенню впливу тривалості імпульсу на властивості зміцненого шару для сталей різних марок.

Ключові слова: імпульсне лазерне випромінювання, лазерне гартування сталі, мікротвердість.

Surface hardening of steels by low­power lasers. Using of low­power lasers in impulse mode for steel surface hardening is perspective. The paper is devoted to determining the effect that pulse time produces on properties of hardened layers for various steels.

Keywords: pulsed laser radiation, laser hardening of steel, microhardness.

Мазинов А.С., Бахов В.А., Быков М.А. Описание взаимодействия квантового излучения с аморфными пленочными структурами

В данной статье предложена модель, описывающая квантовое взаимодействие оптической волны с аморфными плёночными полупроводниковыми структурами. Установлено, что коэффициент поглощения активных слоев пленочных полупроводниковых приборов представляется как сумма псевдокристаллической и аморфной составляющих. Показано, что для плёночных структур размерами рабочих слоев порядка 100нм необходимо учитывать влияние переходного слоя кристалл – аморфный кремний. В зависимости от разности шагов атомных решеток и степени шероховатости исходных поверхностей подложек, переходная область может составлять от 5 до 100 нм.

Ключевые слова: коэффициент поглощения, плёночные полупроводниковые структуры, аморфный кремний.

Опис взаємодії фотонів з аморфними плівковими структурами. У цій статті запропоновано модель, що описує квантову взаємодію фотонів з аморфними плівковими напівпровідниковими структурами. Встановлено, що коефіцієнт поглинання активних шарів плівкових напівпровідникових приладів представляється як сума псевдокристалічної і аморфної складової. Показано, що для плівкових структур розмірами робочих шарів близько 100 нм необхідно враховувати вплив перехідного шару кристал — аморфний кремній. Залежно від різниці кроків атомних решіток і шорсткості початкових поверхонь підкладок, перехідна область може складати від 5  до 100 нм.

Ключові слова: коефіцієнт поглинання, плівкові напівпровідникові структури, аморфний кремній.

Description of interaction of quantum radiation with amorphous film structures. This paper proposes a model describing the quantum interaction of a optical wave with amorphous thin­film semiconductor structures. It is found that the coefficient of absorption of active layers of film semiconductor devices appears as a sum of pseudocrystalline and amorphous components. It is shown that film structures having about 100 nm working layers require taking into account the influence of a transitional crystal – amorphous silicon layer. Depending on the difference of steps of atomic lattices and degree of roughness of initial surfaces of substrates, a transitional area can make up from 5 to 100 nm.

Keywords: coefficient of absorption, film semiconductor structures, amorphous silicon.

МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ

Гордиенко Ю.Е., Полетаев Д.А., Проказа А.М., Слипченко Н.И.Высоколокальный СВЧ нагрев полупроводников и диэлектриков

Предложены принципы осуществления высоколокального СВЧ нагрева полупроводниковых материалов с целью их сканирующего перелегирования, оксидирования, отжига и других термических модификаций, которые используются в микро­ и нанотехнологиях. Показана возможность создания СВЧ ближнеполевого аппликатора на основе конусного коаксиального зонда. Проведены численные исследования пространственно­временного распределения температуры в области воздействия такого аппликатора в зависимости от электрофизических параметров полупроводникового материала и конструктива зонда.

Ключевые слова: СВЧ модификация, тепловыделение, конусный коаксиальный СВЧ зонд, апертура, аппликатор.

Високолокальний НВЧ нагрів напівпровідників і діелектриків. У статті запропоновано принципи здійснення високолокального НВЧ нагріву напівпровідникових матеріалів з метою їх скануючого перелегування, оксидування, відпалу та інших термічних модифікацій, які використовуються в мікро­ і нанотехнологіях. Показано можливість створення НВЧ ближньопольового аплікатора на основі конусного коаксіального зонда. Проведено чисельні дослідження просторово­часового розподілу температури в області дії такого аплікатора в залежності від електрофізичних параметрів напівпровідникового матеріалу та конструктиву зонда.

Ключові слова: НВЧ модифікація, тепловиділення, конусний коаксіальний НВЧ зонд, апертура, аплікатор.

Highly localized microwave heating of semiconductors and dielectrics. The paper suggests some principles of realizing highly localized microwave heating of semiconductor materials with the aim of their scanning realloying, oxidizing, annealing and other thermal modifications that are used in micro­ and nanotechnologies. A possibility of creating a near­field microwave applicator on the basis of a tapered coaxial microwave probe is shown. Numerical studies of space­time temperature distribution in the area of influence of such an applicator depending on electrophysical parameters of a semiconductor material and the probe design are given.

Keywords: microwave modification, heat generation, tapered coaxial microwave probe, aperture, applicator.

ПРИБОРОСТРОЕНИЕ

Аврунин О.Г., Селиванова К.Г. Разработка метода автоматизированного тестирования мелкой моторики ведущей руки на графическом планшете

В работе описан метод компьютерного тестирования мелкой моторики ведущей руки на графичес­ком планшете. Приведены предварительные результаты экспериментального исследования испытуемых. Описана методика оценки тонкой моторики рук. Показаны основные параметры, служащие критерием оценки эффективности методики. Оценку качества выполнения заданий проводят компьютерной обработкой результатов тестирования с использованием специализированной программы, позволяющей определять уровень развития моторики на основе количественных оценок.

Ключевые слова: моторика, мелкая моторика, ведущая рука, тестирование, графический планшет.

Розробка методу автоматизованого тестування дрібної моторики провідної руки на графічному планшеті. У статті розглянуто метод дослідження індивідуальних особливостей тонкої моторики провідної руки за допомогою тестування на графічному планшеті. Розроблено спеціалізований програмний засіб, що реалізує автоматизовану оцінку рівня розвитку тонкої моторики.

Ключові слова: моторика, дрібна моторика, ведуча рука, тестування, графічний планшет.

Developing a method of automated testing of leading hand fine motor skills on graphic tablet. The paper describes a method of computer testing of leading hand fine motor skills on a graphic tablet. Preliminary results of the experimental study of the testees are given. Methods of evaluating the fine motor skills of hands are described. The main parameters serving as a criterium of evaluating the efficiency of the methods are shown. A specialized program which performs automatic assessing of the level of development of fine motor skills on the basis of quantitative estimations has been developed.

Keywords: motor skills, fine motor skills, leading hand, testing, graphic tablet.

Мачехин Ю.П., Меркулов Е.Г. Исследование лазерных источников, применяемых при лазерном захвате наночастиц

В статье представлены результаты экспериментальных исследований распределения плотности мощности в лазерном пучке. Проведен анализ условий манипулирования диэлектрическими микрочастицами с помощью лазерного излучения. В работе было показано, что благодаря использованию серийно выпускаемых твердотельных лазерных источников можно добиться необходимой плотности мощности и градиента излучения в поперечном сечении для захвата диэлектрических частиц.

Ключевые слова: оптический пинцет, твердотельный лазер, плотность мощности излучения, фокусировка, ПЗС­линейка.

Дослідження лазерних джерел, які застосовуються при лазерному захопленні наночастинок. У статті наведено результати експериментальних досліджень розподілу щільності потужності в лазерному пучку. Проведено аналіз умов маніпулювання діелектричними мікрочастинками за допомогою лазерного випромінювання. У роботі показано, що завдяки використанню твердотільних лазерних джерел, які випускаються серійно, можна досягти необхідної щільності потужності і градієнта випромінювання в поперечному перерізі для захоплення діелектричних частинок.

Ключові слова: оптичний пінцет, твердотілий лазер, щільність потужності випромінювання, фокусування, ПЗС­лінійка.

Investigation of laser sources used in laser capture of nanoparticles. The paper presents the results of experimental studies of the distribution of power density in the laser beam. An analysis of the conditions of manipulating dielectric microparticles has been carried out using laser radiation. It is shown in the work that one can achieve the necessary power density and the gradient of radiation in the cross section for capturing dielectric particles thanks to using commercially produced solid­state laser sources.

Keywords: optical tweezer, solid­state laser, radiation power density, focusing, CCD­line.

Краткие сообщения

локация и навигация

Мишуров А.В., Панько С.П., Рябушкин С.А., Сухотин В.В., Шатров В.А. Уязвимость спутниковых технологий

В статье рассмотрены возможные варианты уязвимости спутниковых технологий на современном уровне развития техники в результате действий злоумышленников. Обращается внимание на возможный международный характер деструктивной деятельности, способной нарушить работу спутниковых систем, вплоть до потери космического аппарата. Проводится анализ технической деятельности злоумышленников и рассматриваются методы противодействия.

Ключевые слова: спутниковые технологии, космический аппарат, кибератаки, защита информации, частотный ресурс ретранслятора, хакер.

Уразливість супутникових технологій. У статті розглянуто можливі варіанти уразливості супутникових технологій на сучасному рівні розвит­ку техніки в результаті дій зловмисників. Звертається увага на можливий міжнародний характер деструктивної діяльності, здатної порушити роботу супутникових систем, аж до втрати космічного апарату. Проводиться аналіз технічної діяльності зловмисників і розглядаються методи протидії.

Ключові слова: супутникові технології, космічний апарат, кібератаки, захист інформації, частотний ресурс ретранслятора, хакер.

Vulnerability of satellite technologies. The paper considers possible variants of vulnerability of satellite technologies at the modern level of technology as a result of intruders’ actions. Attention is paid to a possible international character of destructive activities capable of disturbing the operation of satellite systems, up to the loss of a spacecraft. The analysis of the technical activities of criminals is done and methods of counteraction is done.

Keywords: satellite technologies, spacecraft, cyber attacks, information security, transponder frequency resource, attacker.

ФОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Купченко Л.Ф., Рыбьяк А.С., Ефимова О.В. Свойства пространственных составляющих второго порядка брэгговской дифракции в промежуточном режиме при взаимодействии света с ультразвуковой волной под двойным углом Брэгга

Исследуются селективные свойства пространственных составляющих второго порядка при взаимодействии света и звука под двойным углом Брэгга в промежуточном режиме дифракции. Значения дифракционной эффективности определялись с помощью численного решения системы связанных дифференциальных уравнений Рамана­Ната методом непрерывных дробей. Приведены результаты вычислений зависимостей дифракционной эффективности составляющих первого и второго порядков от частоты ультразвука при различных значениях волнового параметра.

Ключевые слова: акустооптика, второй порядок брэгговской дифракции, промежуточный режим дифракции.

Властивості просторових складових другого порядку брегівської дифракції в проміжному режимі дифракції при взаємодії світла з ультразвуковою хвилею під подвійним кутом Брегга. Досліджуються селективні властивості просторових складових другого порядку при взаємодії світла і звуку під подвійним кутом Брегга в проміжному режимі дифракції. Значення дифракційної ефективності визначалися за допомогою числового розв’язання системи зв’язаних диференційних рівнянь Рамана­Ната методом неперервних дробів. Наведено результати обчислення дифракційної ефективності складових першого та другого порядків від частоти ультразвуку при різних значеннях хвильового параметра.

Ключові слова: акустооптика, другий порядок брегівської дифракції, проміжний режим дифракції.

Features of space components of the second order of Bragg’s diffraction in intermediate mode with light­ultrasonic wave interaction under Bragg’s double angle. The paper studies selective qualities of the second order space components with light­sound interaction under Bragg’s double angle in intermediate diffraction. The values of diffraction efficiency have been estimated by mathematical calculation of the system of connected differential Raman­Nath equations using the method of continued fractions. Results of the calculations of the diffraction efficiency dependencies for the components of the first and second orders on ultrasonic frequency under the different values of a wave parameter are given.

Keywords: acoustooptics, the second order of Bragg’s diffraction, intermediate diffraction mode.

Памяти Михаила Федоровича Бондаренко (1944–2013)

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2013 №2

ЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЦИФРОВОГО МИРА И БЕЗОПАСНОСТЬ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

 Горбенко Ю.І. Проблеми та вимоги до надання довірчих послуг в Європейському Союзі в період 2015–2030 р.

Визначаються та наводяться результати аналізу основних проблемних питань та вимог, які викладені в пропозиціях проекту «Регламент Європейського Парламенту та Ради щодо електронної ідентифікації та трастових сервісів для електронних операцій на внутрішньому ринку» ЄС, розглядаються у вигляді пропозицій та рекомендацій можливості використання певних чи усіх його положень відносно вимог в Україні.

Ключові слова: транскордонні електронні онлайн­послуги, безпечні електронні послуги щодо електронного підпису, електронної печатки, електронних документів, послуг електронної доставки та перевірки справжності веб­сайту.

Проблемы и требования к предоставлению доверительных услуг в Европейском Союзе в период 2015–2030 рр.Определяются и приводятся результаты анализа основных проблемных вопросов и  требований, изложенных в предложениях проекта «Регламент Европейского Парламента и Совета относительно электронной идентификации и трастовых сервисов для электронных операций на внутреннем рынке» ЕС, рассматриваются в виде предложений и рекомендаций возможности использования  определенных или всех его положений относительно требований  в Украине.

Ключевые слова: трансграничные электронные  онлайн­услуги, безопасные электронные услуги относительно  электронной подписи, электронной печати,  электронных документов, услуг электронной доставки и проверки подлинности веб­сайта.

Problems and requirements to the grant of confidential services in European Union in the period of 2015 – 2030. The results of analysis of the main issues and requirements that are described in the proposals of the “Regulations of the European Parliament and Council for electronic identification and trust services for electronic transactions in the domestic market” are presented. The proposals and recommendations concerning the use of some or all of its provisions to define requirements for a perspective system for provision of trustee services in Ukraine are considered.

Keywords: transfrontal electronic  on­line services, safe electronic services in relation to an electronic signature, electronic seal,  electronic documents, services of electronic delivery and verification of authenticity of a web server­site.

 Аулов І.Ф., Горбенко І.Д. Хмарні обчислення та аналіз питань інформаційної безпеки в хмарі

Розглядається сучасний стан застосування та розвитку хмарних обчислень, основні переваги та недоліки їх використання у державах, на підприємствах та в науковій діяльності. Визначаються та аналізуються стандарти, нормативні та керівні документи в галузі інформаційної безпеки хмарних обчислень, що розроблені Cloud Security Alliance (CSA), Європейським агентством мережної та інформаційної безпеки (ENISA) і Національним інститутом стандартів і технологій (NIST), а також наводяться результати детального аналізу питань інформаційної безпеки в хмарі.

Ключові слова: хмарні обчислення, інформаційна безпека, порівняльний аналіз, недоліки та переваги обчислень в хмарах.

Облачные вычисления и анализ информационной безопасности в облаке. В статье рассматривается современное состояние облачных вычислений, преимущества и недостатки их использования для предприятия, государства и научной деятельности. Определяются и анализируются стандарты, нормативные и руководящие документы в области информационной безопасности облачных вычислений, которые разработаны Cloud Security Alliance (CSA), Европейским агентством сетевой и информационной безопасности (ENISA) и Национальным институтом стандартов и технологий (NIST), а также приводятся результаты детального анализа вопросов информационной безопасности в облаке.

Ключевые слова: облачные вычисления, информационная безопасность, сравнительный анализ, преимущества и недостатки вычислений в облаке.

Cloud computing and analysis of information security in the cloud. The paper considers the current state of cloud computing, the advantages and disadvantages of using them for business, government and academia, analyzes the standards, regulations and guidelines on information security of cloud computing developed by Cloud Security Alliance (CSA), the European Agency for Network and Information Security (ENISA) and the National Institute of Standards and Technology (NIST), for detailed analysis of information security issues in the cloud.

Keywords: cloud computing, information security, comparative analysis, advantages and disadvantages of cloud computing.

 Погребняк К.А., Повтарєв Д.В. Аналіз безпеки сервісів зберігання даних у хмарі

Стаття присвячена аналізу сервісів зберігання інформації у хмарі. Для аналізу сервісів визначаються критерії безпеки, за якими проводиться порівняння. Розглядаються такі сервіси: Dropbox, SkyDrive, GoogleDrive, Wuala та Yandex.Disk. Основна увага приділяється аналізу інтерактивного входу в систему, реєстрації, формуванню захищеного каналу зв’язку та механізмам безпеки зберігання даних.

Ключові слова: хмарні обчислення, сервіс зберігання інформації, безпека зберігання даних.

Анализ безопасности сервисов хранения данных в облаке. Статья посвящена анализу сервисов хранения информации в облаке. Для анализа сервисов определяются критерии безопасности, по которым проводится сравнение. Рассматриваются следующие сервисы: Dropbox, SkyDrive, GoogleDrive, Wuala и Yandex.Disk. Основное внимание уделяется анализу интерактивного входа в систему, регистрации, формированию защищенного канала связи и механизмам безопасности хранения данных.

Ключевые слова: облачные вычисления, сервис хранения информации, безопасность хранения данных.

Analysis of security of cloud data storage services. This paper is devoted to analyzing data storage services in the cloud. The security criteria are defined to analyze the services. The paper covers the following services: Dropbox, SkyDrive, GoogleDrive, Wuala and Yandex.Disk. The focus of the analysis is on an interactive login, registration, formation of a secure communication channel and data security mechanisms.

Keywords: cloud computing, information storage service, data storage security.

 СИНТЕЗ И АНАЛИЗ СИМЕТРИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ

 Kazymyrov O. Extended criterion for absence of fixed points

One of the criteria for selecting substitutions used in block ciphers is the absence of fixed points. This paper shows that this criterion must be extended taking into consideration mixing key function. It is shown that modulo addition has more advantages than XOR operation. It is shown in practice that encryption procedure of AES has a natural isomorphic form when fixed points are reached.

Keywords: fixed points, АЕS, criterion, s­box.

Расширенный критерий для отсутствия фиксированных точек. Одним из критериев для выбора подстановок, используемых в блочных шифрах+, является отсутствие неподвижных точек. В статье показано, что этот критерий необходимо расширить, принимая во внимание функцию смешивания ключа. Показано, что использование модульного сложения более предпочтительно, чем XOR. На практике продемонстрировано, что шифрующее преобразование АЕS имеет изоморфную форму, в которой присутствуют неподвижные точки.

Ключевые слова: фиксированные точки, AES, критерий, s­бокс.

Розширений критерій для відсутності фіксованих точок. Одним із критеріїв для вибору підстановок, що використовуються у блокових шифрах, є відсутність нерухомих точок. У статті показано, що цей критерій треба розширити, приймаючи до уваги схему розгортання ключа. Показано, що використання модульного додавання краще, ніж XOR. На практиці продемонстровано, що шифруюче перетворення АЕS має ізоморфну форму, в якій присутні нерухомі точки.

Ключові слова: фіксовані точки, AES, критерій, s­бокс.

 Руженцев В.И. О методе доказательства стойкости блочных шифров к атаке невыполнимых дифференциалов

Анализируются существующие методы поиска невыполнимых дифференциалов. Предлагается метод, который позволяет обосновать отсутствие невыполнимых дифференциалов. Сложность метода, в отличие от известных, в меньшей степени зависит от размера блока. Метод применяется к Rijndael­подобным SPN шифрам и фейстель­подобным шифрам.

Ключевые слова: блочный шифр, атака невыполнимых дифференциалов, невыполнимый дифференциал, Rijndael­подобные преобразования.

Про метод доведення стійкості блокових шифрів до атаки нездійснених диференціалів.  Аналізуються відомі методи пошуку нездійснених диференціалів. Пропонується метод, який дозволяє обгрунтувати відсутність нездійснених диференціалів. Складність цього методу, на відміну від відомих, меншою мірою залежить від розміру блоку. Метод застосовується для Rijndael­подібних SPN шифрів та фейстель­подібних шифрів.

Ключові слова: блоковий шифр, атака нездійснених диференціалів, нездійснений диференціал, Rijndael­подібні перетворення.

On the method of proving the resistance of block ciphers to impossible differential attack. The known methods of proving the security of block ciphers against impossible differentials attacks are considered. A new method is proposed which allows to validate the absence of impossible differentials. The complexity of the method, unlike the known ones, to a less extent depends on the block size. This method is applied to Rijndael­like SPN ciphers and to ciphers which use the Fiestel scheme.

Keywords: block cipher, impossible differential attack, impossible differential, Rijndael­like transformations.

 Халимов Г.З. Строго универсальное хеширование

Представлены результаты строго универсального хеширования на основе методов ортогональных массивов, независимых массивов и слабосмещенных массивов. Получены оценки параметров семейства хеш­функций строго универсального хеширования. Наилучшие результаты универсального хеширования достигаются на слабо смещенных массивах Вейля­Карлитца­Ушиямы.

Ключевые слова: универсальное хеширование.

Суворо універсальне гешування. Наведено результати суворо універсального гешування на основі методів ортогональних масивів, незалежних масивів і слабко зміщених масивів. Отримано оцінки параметрів сімейства геш­функцій суворо універсального гешування. Найкращі результати універсального гешування досягаються на слабко зміщених масивах Вейля­Карлітца­Ушіями.

Ключові слова: універсальне гешування.

Strongly universal hashing. This paper presents the results of strongly universal hashing based on the methods of orthogonal arrays, independent arrays and weakly biased arrays. Estimates of parameters of a hash functions family of strongly universal hashing are obtained. The best results of universal hashing are achieved on Weil­Carlitz­Uchiyama weakly biased arrays.

Keywords: universal hashing.

 Халимов Г.З. Оценки сложности универсального хеширования по алгебраическим кривым

Представлены результаты универсального хеширования по алгебраическим кривым. Получены решения для вычисления точек наилучших кривых по ключевым данным, оценки сложности вычислений, практические рекомендации применения алгебраических кривых для универсального хеширования.

Ключевые слова: универсальное хеширование, максимальные кривые.

Оцінки складності універсального гешування за алгебричними кривими. Наведено результати універсального гешування за алгебричними кривими. Отримано рішення для обчислення точок найкращих кривих за ключовими даними, оцінки складності обчислень, практичні рекомендації щодо застосування алгебричних кривих для універсального гешування.

Ключові слова: універсальне гешування, максимальні криві.

Estimates of complexity of universal hashing by algebraic curves. This paper presents the results of universal hashing by algebraic curves. Solutions for computing the best points of curves by key data, estimates of the computational complexity, practical recommendations of using algebraic curves for universal hashing are obtained.

Keywords: universal hashing, maximal curves.

 Лисицкая И.В., Лисицкий К.Е. О приходе итеративных шифров к стационарному состоянию, свойственному случайной подстановке

В статье обосновывается положение о том, что произведение цикловых шифрующих преобразований с ростом их числа приходит к случайной подстановке.

Ключевые слова: случайная подстановка, произведение подстановочных преобразований, механизм случайного перемешивания.

Про прихід ітеративних шифрів до стаціонарного стану, властивому випадковій підстановці. У статті обгрунтовується положення про те, що добуток циклових шифруючих перетворень із зростанням їх числа приходить до випадкової підстановки.

Ключові слова: випадкова підстановка, добуток підстановних перетворень, механізм випадкового перемішування.

On the reaching by iterative ciphers of a steady state characteristic of a random permutation. The paper substantiates the thesis that  the product of cycle encrypting transformations with the growth of their number results in a random substitution.

Keywords: random substitution, product of substitution transformations, mechanism of accidental mixing.

 Долгов В.И., Родинко М.Ю. Блочные симметричные шифры — случайные подстановки. Комбинаторные показатели

Доказывается, что подстановки, порождаемые блочными шифрами, имеют асимптотически (на полноцикловой длине) законы распределения возрастаний и инверсий, свойственные случайным подстановкам.

Ключевые слова: малая модель шифра, комбинаторные свойства, инверсии, возрастания.

Блокові симетричні шифри – випадкові підстановки. Комбінаторні показники. Доводиться, що підстановки, які породжуються блоковими шифрами, мають асимптотично (на повноцикловій довжині) закони розподілу зростань та інверсій, властиві випадковим підстановкам.

Ключові слова: мала модель шифру, комбінаторні показники, інверсії, зростання.

BBlock symmetric ciphers – random substitutions. Combinatorial indicators. It is proved that substitutions generated by block ciphers asymptotically have (at monocyclelength) distributions of increases and inversions immanent to random substitutions.

Keywords: small cipher model, combinatorial properties, inversions, increases.

 Мельничук Е.Д. Исследование соответствия новым критериям отбора подстановочных конструкций современных БСШ 

Рассматриваются показатели случайности S­блоков ряда современных шифров.

Ключевые слова: подстановка, линейные показатели стойкости, дифференциальные показатели стойкости.

Дослідження відповідності новим критеріям відбору підставних конструкцій сучасних БСШ. Метою статті є вивчення питання про криптографічні значущості підстановок випадкового виду: наскільки застосовні в шифрах підстановки, відібрані за критеріями випадковості; чи дозволяють вони поліпшити криптографічні показники шифрів. Стисло викладається методика оцінки показників випадковості підстановок, наводяться результати аналізу S­блоків ряду сучасних шифрів на предмет оцінки близькості їх показників випадковості показниками випадкових підстановок.

Ключові слова: підстановка, лінійні показники стійкості, диференціальні показники.

Research of correlation between the new selection criteria and substitutions of modern block ciphers. The purpose of this paper is to study the question of the significance of cryptographic random permutations of a new type: to what extent substitutions selected by randomness criteria are applicable to ciphers; whether the said substitutions allow to improve the performance of cryptographic ciphers. The paper briefly presents the  methodology of performance assessment of random permutations and provides the results of analyzing S­blocks of a number of modern ciphers with respect to assessing the similarity of their performance randomness and the corresponding indicators of random permutations.

Keywords: substitution, linear stability indicators, differential resistance indices.

 Горбенко І.Д., Самойлова А.В. Аналіз блокових симетричних шифрів міжнародного стандарту ISO/IEC 29192­2 

Виконується оцінка та порівняльний аналіз блокових симетричних шифрів перспективного міжнародного стандарту ISO/IEC 29192­2. Метою порівняння є оцінка стійкості та швидкодії за умови їх застосування в спрощених застосуваннях (смарт­картках).

Ключові слова: блоковий  симетричний шифр, спрощені застосування, міжнародний стандарт, диференційний та лінійний криптоаналіз.

Анализ блочных симметричных шифров международного стандарта ISO/IEC 29192­2. Выполняется оценка и сравнительный анализ блочных симметричных шифров перспективного международного стандарта ISO / IEC 29192­2. Целью сравнения является оценка устойчивости и быстродействия при условии их применения в упрощенных приложениях (смарт­картах).

Ключевые слова: блочный  симметричний шифр, упрощенные применения, международный стандарт, дифференциальный и линейный криптоанализ.

Analysis of block symmetric ciphers of international standard ISO/IEC 29192­2. This paper gives assessment and comparative analysis of block symmetric ciphers of the perspective standard ISO/IEC 29192­2. The aim of comparison is assessing security and speed of response under conditions of their use in simplified applications (smart cards).

Keywords: block symmetric cipher, lightweight application, international standard, differential and linear cryptanalysis.

 Мордвінов Р.І. Порівняльний аналіз методів та засобів тестування випадкових послідовностей NIST 800­22 ТА NIST 800­90B

Проаналізовано вимоги, які висуваються у стандарті NIST 800­90B до джерела ентропії та генераторів випадкових біт. Наводиться порівняльний аналіз методик тестування, що описані у стандартах NIST 800­22 та NIST 800­90B. Описано методику тестування та їх порівняння.

Ключові слова: випадкова послідовність, псевдовипадкова послідовність, генератори випадкових послідовностей, детерміновані генератори псевдовипадкових послідовностей.

Сравнительный анализ методов и средств тестирования случайных последовательностей NIST 800­22 и NIST 800­90B. Проанализированы требования, описанные в стандарте NIST 800­90B к источнику энтропии и генераторам случайных бит. Приводится сравнительный анализ методик тестирования, которые описаны в стандартах NIST 800­22 и NIST 800­90B. Описана методика тестирования и сравнение.

Ключевые слова: случайная последовательность, псевдослучайная последовательность, генератор случайной последовательности, детерминированный генератор случайной последовательности. 

Comparative analysis of methods and tools for testing random sequences NIST 800­22 and NIST 800­90B. The paper analyzes requirements of the standard NIST 800­90B to an entropy source and random bit generators. A comparative analysis of the testing techniques which are described in the standards NIST 800­22 and NIST 800­90B is conducted. The methodology of testing and comparison of testing methods is described.

Keywords: random sequence, pseudo­random sequence, random sequence generator, deterministic random sequence generator.

 АСИММЕТРИЧНЫЕ КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ИХ СВОЙСТВА

 Качко Е.Г., Балагура Д.С., Погребняк К.А., Горбенко Ю.И. Исследование методов вычисления инверсии в алгоритме NTRU 

Проводится анализ и сравнение методов вычисления инверсии в алгоритме NTRU. Проводится экспериментальное исследование влияния свойств кеша и параллелизации вычислений. Даётся оценка производительности некоторых методов вычисления инверсии.

Ключевые слова: методы вычисления инверсии, параллелизация вычислений, оптимизация вычислений, алгоритм NTRU.

Дослідження методів обчислення інверсії в алгоритмі NTRU. Здійснюється аналіз та порівняння методів обчислення інверсії в алгоритмі NTRU. Здійснюється експериментальне дослідження впливу властивостей кешата паралелізації обчислень. Надається оцінка швидкос­ті деяких методів обчислення інверсії.

Ключові слова: методи обчислення інверсії, паралелізація обчислень, оптимізація обчислень, алгоритм NTRU.

Research of methods of calculating of inversion in NTRU algorithm. The analysis and comparison of methods of calculating inversion in the NTRU algorithm is carried out. The experimental research of influence of cache properties and parallelization of calculations is conducted. The assessment of productivity of some methods of calculation of inversion is given.

Keywords: methods of calculating inversion, parallelization of calculations, optimization of calculations, NTRU algorithm.

 Бондаренко М.Ф., Макутоніна Л.В. Обчислювальна складність основних задач на алгебраїчних решітках 

Наводяться огляд та результати порівняльного аналізу основних обчислювальних задач, що використовують алгебраїчні решітки.

Ключові слова: алгебраїчні решітки, обчислювальна складність, базис решітки, найкоротший вектор у решітці.

Вычислительная сложность основных задач на алгебраических решетках. Приводятся обзор и результаты сравнительного анализа основных вычислительных задач, использующих алгебраические решетки..

Ключевые слова: алгебраическая решетка, вычислительная сложность, базис решетки, кратчайший вектор в решетке.

Computational complexity of algebraic lattice basic problems. A review and comparative analysis of basic computational problems using algebraic lattices are provided.

Keywords: algebraic lattice, computational complexity, lattice base, shortest vector in the lattice.

 Котенко В.В., Котенко С.В., Румянцев К.Е., Горбенко И.Д. Оптимизация процессов защиты информации с позиций виртуализации относительно условий теоретической недешифруемости.................................................... 265-272

Приводится фундаментальное решение задачи оптимизации процессов защиты информации с позиций виртуализации относительно  условий  теоретической недешифруемости. Применение предложенного подхода открывает принципиально новую область возможностей для комплексного решения проблем повышения стойкости защиты информации.

Ключевые слова: ансамбль ключевых данных, комплексное решения проблем повышения стойкос­ти, оптимизация процессов защиты информации, условия  теоретической недешифруемости, энтропия ансамбля ключа.

Оптимізація процесів захисту інформації з позицій віртуалізації щодо умов теоретичної недешифрувальності. Наводиться фундаментальне розв’язання задачі оптимізації процесів захисту інформації з позицій віртуалізації щодо умов теоретичної недешифрувальності. Застосування запропонованого підходу відкриває принципово нову область можливостей для комплексного вирішення проблем підвищення стійкості захисту інформації.

Ключові слова: ансамбль ключових даних, комплексне вирішення проблем підвищення стійкості, оптимізація процесів захисту інформації, умови теоретичної недешифрувальності, ентропія ансамблю ключа.

Optimization of information security processes in terms of virtualization relative to conditions of theoretical indecipherability. The fundamental solution of the problem of optimization of information security processes from virtualization positions concerning conditions of theoretical indecipherability is provided. Application of the offered approach opens a brand new area of opportunities for the complex solution of problems of improving information security.

Keywords: ensemble of key data, complex solution of problems of improving security, optimization of processes of information security, conditions of theoretical indecipherability, entropy of a key ensemble.

 Бессалов А.В., Діхтенко А.А., Яценко О.І. Параметри криптосистеми на кривій Едвардса над розширеннями малих простих полів 

Розглянуто можливість удосконалення криптографічних систем на еліптичних кривих на базі кривих у формі Едвардса. Описаний підхід для обчислення загальносистемних параметрів криптосистеми на кривій Едвардса над розширеннями полів F5 та F7. Отримано 28 наборів параметрів, що відповідають стандартним криптографічним вимогам та можуть бути рекомендовані у майбутніх стандартах.

Ключові слова: еліптична крива, форма Едвардса, розширене поле, порядок кривої.

Параметры криптосистемы на кривой Едвардса над расширениями малых простых полей. Рассмотрена возможность совершенствования криптосистем на эллиптических кривых на базе кривых, представленных в форме Эдвардса. Описан подход для вычисления общесистемных параметров криптосистемы на кривой Эдвардса над расширениями полей F5 и F7. Получено 28 наборов параметров, которые удовлетворяют стандартным криптографическим требованиям и могут быть рекомендованы в будущих стандартах.

Ключевые слова: эллиптическая кривая, форма Эдвардса, расширеное поле, порядок кривой.

Parameters of cryptosystems on the Edwards curve above expansions of small simple fields. The improvement possibility of elliptic curve cryptosystems on the basis of the Edwards curves is considered. An approach for evaluating Edwards’s curve system­wide­parametres over F5 and F7 ffield expansions is described. 28 sets of parametres which satisfy standard cryptographic requirements are obtained. They can be recommended in future standards.

Keywords: elliptic curve, Edwards form, field extension, curve order.

 Бессалов А.В. Деление точки на два для кривой Эдвардса над простым полем

Дано решение обратной удвоению задачи деления точки на два для эллиптических кривых, представленных в форме Эдвардса. Получены оценки сложности операции деления на два в сравнении с удвоением точки. Рассмотрено одно из приложений свойств делимости точки на два для определения порядка точки в криптосистеме.

Ключевые слова: эллиптическая кривая, форма Эдвардса, удвоение точки, деление точки на два.

Ділення точки на два для кривої Едвардса над прос­тим полем. Дано розв’язок оберненої до здвоєння задачі ділення точки на два для еліптичних кривих, які подані у формі Едвардса. Отримано оцінки складності операції ділення на два в порівнянні зі  здвоєнням точки. Розглянуто один з додатків властивостей  ділення точки  на два для визначення порядку точки у криптосистемі.

Ключові слова: еліптична крива, форма Едвардса, здвоєння точки, ділення точки на два.

Dividing a point by two for the Edwards curve over a simple field. The solution of an inverse to doubling point­halving problem for elliptic Edwards curves is given. Estimations of complexity of a point­halving operation in comparison with point­doubling are obtained. One of the applications of properties of a point­halving divisibility to define a point order in a cryptosystem is considered.

Keywords: elliptic curve, Edwards form, point doubling, point halving.

 Єсіна М.В., Горбенко І.Д. Аналіз складності криптографічних перетворень у групі точок ек залежно від обраного базису 

Розглядаються існуючі базиси представлень еліптичних кривих та їх використання під час виконан­ня операцій у групах точок еліптичних кривих, а також швидкісні характеристики. Формуються пропозиції щодо використання базисів перетворень.

Ключові слова: базис, координати, криптографічні перетворення, складність.

Анализ сложности криптографических преобразований в группе точек ЭК в зависимости от выбранного базиса. Рассматриваются существующие базисы представлений эллиптических кривых и их использование при выполнении операций в группах точек эллиптических кривых, а также скоростные характеристики. Формулируются предложения, касающиеся базисов преобразований.

Ключевые слова: базис, координаты, криптографические преобразования, сложность.

Analyzing the complexity of cryptographic transformations in a group of points of elliptic curves according to a basis chosen. Existing elliptic curves representation bases and their using in carrying out operations in groups of elliptic curves points are considered. Proposals for using transformation bases are formulated.

Keywords: basis, coordinates, cryptographic transformations, complexity.

 Бессалов А.В., Дихтенко А.А. Криптостойкие кривые Эдвардса над простыми полями

Рассмотрена форма Эдвардса эллиптической кривой. Приведены явные формулы изоморфного преобразования канонической эллиптической кривой в кривую Эдвардса и обратно. Найдено 40 кривых в форме Эдвардса над простыми полями, приемлемых  для криптографии, получены координаты генераторов криптосистем.

Ключевые слова: эллиптическая кривая, форма Эдвардса, простое поле, порядок кривой.

Криптостійкі криві Едвардса над простими полями. Розглянуто форму Едвардса еліптичної кривої. Наведено формули явного ізоморфного перетворення канонічної еліптичної кривої у криву Едвардса і навпаки. Знайдено 40 кривих у формі Едвардса, які прийнятні для криптографії, отримано координати генераторів криптосистем.

Ключові слова: еліптична крива, форма Едвардса, просте поле, порядок кривої.

Cryptographically resistant Edwards curves over prime fields. The Edwards form of an elliptic curve is considered. Explicit formulas of isomorphic transformation of a canonical elliptic curve into Edwards’s curve and inverse are given. 40 curves in the Edwards form over prime fields suitable to cryptography are discovered, coordinates of cryptosystem generators are obtained.

Keywords: elliptic curve, Edwards form, prime field, curve order.

 Іваненко Д.В. Методи протидії атакам на реалізації, які базуються на аналізі енергоспоживання, схеми направленого шифрування у кільцях зрізаних поліномів

Аналіз існуючих методів протидії атакам спеціального виду. Досліджуються недоліки та переваги методів протидії атакам: CPA, SPA, DPA, які реалізуються на криптосистеми у кільцях зрізаних поліномів.

Ключові слова: методи протидії, атаки спеціального виду, CPA, DPA, SPA.

Методы противодействия атакам специального вида на криптопреобразования NTRU, которые основываются на анализе энергопотребления. Анализируются существующие методы противодействия атакам специального вида, которые основываются на анализе энергопотребления. Рассматривается реализация атак специального вида на криптопреобразования NTRU, учитывая реализованные методы противодействия, такие как рандомизация и заслепление. Проведен анализ недостатков и преимуществ методов противодействия относительно таких атак специального вида как SPA, DPA и CPA, которые были направлены на криптопреобразования NTRU.

Ключевые слова: методы противодействия, атаки специального вида, CPA, DPA, SPA.

Methods to counteract side channel attacks on the NTRU cryptotransformations, based on energy consumption analysis. The paper analyzes methods of counteracting side channel attacks which are based on energy consumption analysis. Implementing side channel attacks on NTRU cryptotransformation is considered taking into account the realized methods of counteracting such as randomization and blinding. Analyzing advantages and disadvantages of the methods of countracting such side channel attacks as CPA, SPA and DPA which were aimed at NTRU transformations is performed.

Keywords: methods of counteract, side channel attacks, CPA, SPA, DPA.

 Балагура Д.С., Баглаев И.А.Инфраструктуры открытых ключей с использованием криптосистем NTRU 

Проводится исследование функционала инфраструктур открытых ключей в части использования криптографических протоколов. Определяется возможность использования криптосистем NTRU в инфраструктурах открытых ключей.

Ключевые слова: инфраструктуры открытых ключей, несимметричные криптосистемы, криптосистема  NTRU, сертификат, личный ключ.

Інфраструктури відкритих ключів з використанням криптосистем NTRU. Здійснюється дослідження функціоналу ін­фраструктур відкритих ключів у частині використання криптографічних протоколів. Визначається можливість використання криптосистем NTRU в інфраструктурах відкритих ключів.

Ключові слова: інфраструктури відкритих ключів, несиметричні криптосистеми, криптосистема NTRU, сертифікат, особистий ключ.

Public key infrastructures with the use of NTRU cryptosystems. Research of the functional of public key infrastructures regarding the use of cryptographic protocols is conducted. A possibility of using NTRU cryptosystems in public key infrastructures is defined.

Keywords: public key infrastructures, asymmetrical cryptosystems, NTRU cryptosystem, certificate, personal key.

 Проскуровский Р.В. Аналіз стану підготовки фахівців у галузі «Інформаційна безпека»

Проведено огляд стану підготовки фахівців із захисту інформації в Україні. Аналіз галузевих стандартів вищої освіти України в галузі “Інформаційна безпека” показав, що є потреба у їх доопрацюванні та у другій редакції. Проведено короткий аналіз стану підготовки фахівців із захисту інформації в Казахстані та Росії.

Ключові слова: стандарти вищої освіти України в галузі “Інформаційна безпека”,  галузь знань 1701 “Інформаційна безпека”, захист інформації, локальні і регіональні обчислювальні мережі, світовий інформаційний простір, фахівцi із захисту інформації.

Анализ состояния подготовки специалистов в области «Информационная безопасность». Проведен обзор состояния подготовки специалис­тов по защите информации в Украине. Анализ отраслевых стандартов высшего образования Украины в области «Информационная безопасность» показал, что существует потребность в их доработке и переиздании. Проведен анализ состояния подготовки специалистов и научных кадров по информационной безопасности в Казахстане и России.

Ключевые слова: стандарты высшего образования Украины в области «Информационная безопасность», отрасль знаний 1701 «Информационная безопасность», защита информации, локальные и региональные вычислительные сети, мировое информационное пространство, специалисты по защите информации.

Analyzing the state of training specialists in the information security field. The paper provides a review of the state of training specialists in the information security field in Ukraine. Analysis of the branch standards for higher education in Ukraine has shown a need for their improvement and reissuing. Specialists and scientific manpower training state analysis in the information security field in Kazakhstan and Russia is carried out.

Keywords: standards for higher education in Ukraine in the information security field, knowledge branch 1701 “Information security”, information security, local area and regional computational networks, world information space, specialists in information security.

СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

 Котенко В.В., Котенко С.В., Румянцев К.Е., Горбенко Ю.И. Стратегия защиты непрерывной информации с позиций виртуализации ансамбля ключей на формальные отношения ансамблей

Приводится фундаментальное обоснование стратегии защиты непрерывной информации с позиций виртуализации ансамбля ключей на формальные отношения ансамблей. Устанавливается, что применение стратегии впервые открывает возможность трехуровневой защиты непрерывной информации. Оценка эффективности защиты от криптоанализа на первом (начальном) уровне защиты показывает потенциальную возможность выполнения условий абсолютной недешифруемости путем соответствующего увеличения дисперсии ансамбля виртуальных ключей.

Ключевые слова: ансамбль ключей, виртуализация процесса защиты непрерывной информации, объём выборочного пространства ансамбля ключевых данных, трехуровневая защита непрерывной информации, энтропия виртуального ансамбля ключей.

Стратегія захисту безперервної інформації з позицій віртуалізації ансамблю ключів на формальні відносини ансамблів. Наводиться фундаментальне обґрунтування стратегії захисту безперервної інформації з позицій віртуалізації ансамблю ключів на формальні відносини ансамблів. Встановлюється, що застосування стратегії вперше відкриває можливість трирівневого захисту безперервної інформації. Оцінка ефективності захисту від криптоаналізу на першому (початковому) рівні захисту показує потенційну можливість виконання умов абсолютної недешифрувальності шляхом відповідного збільшення дисперсії ансамблю віртуальних ключів.

Ключові слова: ансамбль ключів, віртуалізація процесу захисту безперервної інформації, обсяг вибіркового простору ансамблю ключових даних, трирівневий захист безперервної інформації, ентропія віртуального ансамблю ключів.

Continuous data protection strategy from the standpoint of virtualization of ensemble of keys on a formal relationship of ensembles. Fundamental justification of continuous information protection strategy from the positions of virtualization of an ensemble of keys on of ensembles is given. It is found that the strategy application opens for the first time a formal relations possibility of three­level protection of continuous information. The assessment of efficiency of protection against cryptanalysis at the first (initial) level of protection shows a potential possibility of satisfying the conditions of an absolute indecipherability by the corresponding increase of dispersion of an ensemble of virtual keys.

Keywords: : ensemble of key data, virtualization of continuous information protection process, amount of sample space of key data ensemble, three­level protection of continuous information, entropy of a virtual key ensemble.

 Алексейчук А.Н., Грязнухин А.Ю. Метод восстановления систематических линейных кодов по наборам искаженных кодовых слов 

Показано, что задача восстановления систематического линейного кода по набору искаженных кодовых слов, наблюдаемых на выходе двоичного симметричного канала связи, сводится к решению ряда систем линейных уравнений с искаженными правыми частями. Получены оценки сложности решения указанных систем уравнений. Представлены результаты вычислительных экспериментов по восстановлению кодов с малой плотностью проверок на четность.

Ключевые слова: восстановление линейных кодов, система уравнений с искаженными правыми частями, коды с малой плотностью проверок на четность. 

Метод відновлення систематичних лінійних кодів за наборами систематичних кодових слів. Показано, що задача відновлення систематичного лінійного коду за набором спотворених кодових слів, що спостерігаються на виході двійкового симетричного каналу зв’язку, зводиться до розв’язання ряду систем лінійних рівнянь зі спотвореними правими частинами. Отримано оцінки складності розв’язання зазначених систем рівнянь. Подано результати обчислювальних експериментів щодо відновлення кодів з малою щільністю перевірок на парність.

Ключові слова: відновлення лінійних кодів, система рівнянь зі спотвореними правими частинами, коди з малою щільністю перевірок на парність.

A method of restoring systematic linear codes by samples of noisy code words. It is shown that the problem of restoring a systematic linear code by samples of noisy code words observed at the output of a binary symmetric channel can be reduced to solving of some systems of linear equations with noised right­hand sides. Estimations of comlexity of an algorithm for solving the said systems of equations are obtained. Results of experiments with computer simulation on retrieving codes with low­density parity­checks in the presence of noise are obtained.

Keywords: restoring of linear codes, system of linear equations with noised right­hand sides, low­density parity­check codes.

 Кузнецов А.А., Приходько С.И., Билал Хамзе. Многомерные спектры для описания каскадных кодов в частотной области 

Рассматривается математический аппарат многомерного дискретного преобразования Фурье в конечных полях. Исследуются методы описания линейных блоковых кодов в частотной области. Показано, что, в отличие от итеративных кодов (кодов­произведений) каскадные коды в общем случае не могут быть описаны в частотной области в терминах многомерных спектров. Получены аналитические выражения, устанавливающие взаимно­однозначное функциональное соответствие спектра последовательности над конечным полем и спектров соответствующих слов, полученных ограничением этого слова на подполе. Получено общее решение задачи представления каскадных кодов в частотной области, что позволит, используя выведенные аналитические зависимости компонентов многомерных спектров, строить в частотной области вычислительно эффективные алгоритмы кодирования и декодирования.

Ключевые слова: многомерное дискретное преобразование Фурье, каскадные коды, конечные поля.

Багатовимірні спектри для опису каскадних кодів у частотній області. Розглядається математичний апарат багатовимірного дискретного перетворення Фур’є в кінцевих полях. Досліджуються методи опису лінійних блокових кодів у частотній області. Показано, що, на відміну від ітеративних кодів (кодів­добутків) каскадні коди в загальному випадку не можуть бути описані в частотній області в термінах багатовимірних спектрів. Отримано аналітичні вирази, що встановлюють взаємно­однозначну функціональну відповідність спектру послідовності над кінцевим полем і спектрів відповідних слів, отриманих обмеженням цього слова на підполе. Отримано загальне розв’язання задачі подання каскадних кодів у частотній області, що дозволить, використовуючи виведені аналітичні залежності компонентів багатовимірних спектрів, будувати в частотній області обчислювально ефективні алгоритми кодування і декодування.

Ключові слова: багатовимірне дискретне перетворення Фур’є, каскадні коди, кінцеві поля.

Multidimensional spectra for describing cascade codes in the frequency domain. Mathematical tools of multidimensional discrete Fourier transformation over finite fields are considered. Methods for describing linear block codes in the frequency domain are researched. It is shown that unlike iterative codes (product codes) in the general case cascade codes cannot be described in the frequency domain in terms of multidimensional spectra. Analytical expressions establishing one­to­one functional correspondence of a spectrum of sequence over a finite field and spectra of relevant words derived by restriction of the word to the subfield are obtained. A general solution of the problem of cascade code representation in the frequency domain is obtained which makes it possible to construct computationally efficient algorithms for encoding and decoding using the derived analytical relations of multidimensional spectra.

Keywords: multidimensional discrete Fourier transformation, cascade codes, finite fields.

 Смирнов А.А. Программная модель устройства формирования дискретных сигналов с особыми корреляционными свойствами 

Исследуется алгебраический подход к формированию больших ансамблей дискретных сигналов с многоуровневой функцией корреляции, который основан на сечении циклических орбит групповых кодов. Число и величина уровней боковых лепестков функции корреляции формируемых последовательностей, а также мощность ансамбля сигналов определяются дистанционными и структурными свойствами колец многочленов над конечными полями. Разрабатываются предложения по программной реализации устройств формирования дискретных сигналов с многоуровневой функцией корреляции.

Ключевые слова: программная модель, дискретные сигналы, особые корреляционные свойства, многоуровневая функция корреляции.

Програмна модель пристрою формування дискретних сигналів з особливими кореляційними властивостями. Досліджується алгебраїчний підхід до формування великих ансамблів дискретних сигналів з багаторівневою функцією кореляції, що заснований на перетині циклічних орбіт групових кодів. Число й величина рівнів бічних пелюстків функції кореляції формованих послідовностей, а також потужність ансамблю сигналів визначаються дистанційними й структурними властивостями кілець багаточленів над кінцевими полями. Розробляються пропозиції з програмної реалізації пристроїв формування дискретних сигналів з багаторівневою функцією кореляції.

Ключові слова: програмна модель, дискретні сигнали, особливі кореляційні властивості, багаторівнева функція кореляції.

Software model of a device of forming discrete signals with special correlation properties. The paper researches an algebraic approach to forming large ensembles of discrete signals with multi­level correlation function, which is based on the section of circular orbits of group codes. The number and value of sidelobe levels of the correlation function of generated sequences as well as power of a signal ensemble are determined by remote and structural properties of polynomial rings over finite fields. Proposals for a software implementation of devices of forming discrete signals with multi­function correlation are being developed.

Keywords: programming model, discrete signals, special correlation properties, multi­level correlation function.

 Краснобаев В.А., Маврина М.А., Замула А.А. Метод контроля данных, представленных в классе вычетов 

В статье предложен метод повышения достоверности контроля данных, представленных в классе вычетов (КВ). Результаты расчетов и сравнительного анализа достоверности контроля данных в КВ показали, что с ростом разрядной сетки обрабатываемых данных эффективность непозиционного кодирования в классе вычетов существенно возрастает.

Ключевые слова: класс вычетов, непозиционная система счисления, достоверность контроля данных.

Метод контролю даних, поданих у класі лишків. У статті запропоновано метод підвищення достовірності контролю даних, поданих у класі лишків (КВ). Результати розрахунків та порівняльного аналізу достовірності контролю даних у КВ показав, що із зростанням розрядної сітки даних, які обробляються, ефективність непозиційного кодування у класі лишків суттєво зростає.

Ключові слова: непозиційна система, клас лишків, достовірність контролю даних.

Method for controlling data presented in residue classes. A method for improving the reliability of monitoring data presented in residue classes (RC). The results of calculations and comparative analysis of the reliability of data monitoring in RCs have  shown that as the word length of the data under processing increases, the efficiency of non­positioning encoding in the residue class substantially increases.

Keywords: residue class, non­positional number system, reliability of data control.

 Николаенко С.В. Усиление безопасности методом гаммирования протокола квантовой прямой безопасной связи       

В статье рассматривается классический (не квантовый) способ усиления безопасности пинг­понг протокола с парами перепутанных кубитов. Этот способ заключается в шифровании методом гаммирования блоков сообщений и позволяет обеспечить достаточно высокий уровень безопасности протокола. При этом сами гаммы не являются секретной информацией и передаются открытым каналом только после того, как легитимные пользователи убедились в отсутствии атаки в квантовом канале. Разработана имитационная модель пинг­понг протокола с парами перепутанных кубитов в квантовом канале с использованием шифрования методом гаммирования. Выполнен расчет необходимых для обеспечения заданного уровня безопасности длин блоков сообщения в зависимос­ти от параметров протокола и параметров атакующей операции злоумышленника, а также соответствующий расчет необходимых размеров случайных гамм. Выполнены оценки вычислительной сложности генерации гамм для данного метода усиления безопасности. Показано, что время генерации является приемлемым для гамм размером около 2000 бит при использовании вычислительной техники с невысоким быстродействием.

Ключевые слова: квантовая криптография, пинг­понг протокол, метод усиления безопасности протокола, шифрования методом гаммирования, имитационное моделирование, временные оценки.

Підсилення безпеки методом гамування протоколу квантового прямого безпечного зв’язку. У статті розглянуто класичний (не квантовий) спосіб підсилення безпеки пінг­понг протоколу з парами переплутаних кубітів. Цей спосіб використовує шифрування методом гамування блоків повідомлень. При цьому самі гами не є секретною інформацією і передаються відкритим каналом зв’язку тільки після того, як легітимні користувачі переконалися у відсутності атаки у квантовому каналі. Крім того, запропонований спосіб не потребує квантової пам’яті.

Ключові слова: квантова криптографія, пінг­понг протокол, метод підсилення безпеки протоколу, шифрування методом гамування, імітаційне моделювання, часові оцінки.

Improving security of quantum direct secure communication protocol by XOR encryption. The paper considers the classical (not quantum) method of improving security of the ping­pong protocol with pairs of entangled qubits. This method uses XOR encryption of message blocks. Keys are not secret information and are transmitted via an open channel only after legitimate users convince in the absence of an attack in the quantum channel. In addition, the suggested method of security improving does not require a quantum memory. 

Keywords: quantum cryptography, ping­pong protocol, method of improving protocol security, XOR encryption, simulation, time estimations.

 Заболотний В.І., Задорожна Є.В.Обґрунтування вибору заходів захисту характеристик продукції відконкурентної розвідки

Стаття присвячена обґрунтуванню способів захисту інформації від конкурентної розвідки (КР) з урахуванням можливості застосування нею засобів технічних розвідок (ЗТР). Розглянуто організаційні принципи побудови системи КР, інформаційні ресурси для КР, можливі відомості з обмеженим дос­тупом (ВзОД), що потрібно захищати, та їх ознаки, на які потрібно впливати, наведено приклад дослідження певної продукції в умовах КР, зроблено аналіз її характеристик з урахуванням тренду, запропоновані заходи захисту.

Ключові слова: конкурентна розвідка, технічні засоби розвідки, відомості з обмеженим доступом,  дезінформація, приховування.

Обоснование выбора средств защиты характеристик продукции от конкурентной разведки. Статья посвящена обоснованию способов защиты информации от конкурентной разведки (КР) с учетом возможности применения ею средств технических разведок. Рассмотрены организационные принципы построения системы КР, информационные ресурсы для КР, возможные сведения с ограниченным доступом, которые нужно защищать, и их признаки, на которые нужно влиять, приведен пример исследования определенной продукции в условиях КР, сделан анализ ее характеристик с учетом тренда, предложен подход к обоснованию мер защиты.

Ключевые слова: конкуретная разведка, техничес­кие средства разведки, сведения с ограниченным доступом, дезинформация, сокрытие.

Substantiation of choosing the methods of protection of the production characteristics from competitive intelligence. The paper is devoted to the substantiation of methods of information protection against competitive intelligence (CI) in view of the fact that CI can apply technical reconnaissance means. Organizing principles of competitive intelligence (CI); information recourses for CI; possible information with restricted access that must be protected and its features should be influenced on are considered. An example of investigating definite production under conditions of CI is given. An analysis of the characteristics of the production including a trend is done and an approach to substantiating protection measures is suggested.

Keywords: competitive intelligence, technical reconnaissance, information with restricted access, misinformation, hiding.

 Чиж В.М., Карпінський М.П., Балабан С.М. Контроль та візуалізація стану функціональної безпеки інформаційних систем із застосуванням бездротових сенсорних мереж

Розглянуто важливість та складність організації ефективних методів контролю за станом надійності поширення інформації у бездротових сенсорних мережах. Запропоновано оригінальні методи контролю за параметрами сигналів окремих або компактно розташованих сенсорів та візуалізації атак на них. Обґрунтовано доцільність використання кластерної моделі зі симплексним покриттям його поля для візуалізації областей трансформації сенсорів, сигнали яких зазнали атак.

Ключові слова: функціональна безпека, інформаційні системи, сенсор, бездротова сенсорна мережа, кластер, візуалізація, трансформація, стаціонарна сигнальна точка, фіктивна сигнальна точка, еталонна сигнальна точка.

Контроль и визуализация состояния функциональной безопасности информационных систем с применением беспроводных сенсорных сетей. В статье рассмотрены важность и сложность организации эффективных методов контроля за состоянием надежности распространения информации в беспроводных сенсорных сетях. Предложены оригинальные методы контроля параметров сигналов отдельных или компактно расположенных сенсоров и визуализации атак на них. Обоснована целесообразность использования кластерной модели с симплексным покрытием его поля для визуализации областей трансформации сенсоров, сигналы которых подверглись атакам.

Ключевые слова: функциональная безопасность, информационные системы, сенсор, беспроводная сенсорная сеть, кластер, визуализация, трансформация, стационарная сигнальная точка, фиктивная сигнальная точка, эталонная сигнальная точка.

Control and visualization of functional security of information systems using wireless sensor networks. The importance and complexity of organizing effective methods of monitoring the status of the reliability of propagating information in wireless sensor networks are examined. Original methods of controlling signal parameters of individual or compactly disposed sensors and visualization methods of attacks on them are proposed. Authors substantiated using a cluster model with simplex coverage of its field to visualize areas of transformation of sensors whose signals were subjected to attacks.

Keywords: functional security, information systems, sensor, wireless sensor network, cluster visualization, transformation, fixed alarm point, dummy alarm point, reference signal point.

 Олешко І.В. Удосконалення протоколу нульових знань, заснованого на дискретних логарифмах

В роботі запропоновано удосконалену версію протоколу нульових знань, заснованого на дискретних логарифмах – протокол нульових знань з використанням еліптичної кривої. За допомогою методу аналізу ієрархій було проведено порівняльний аналіз двох протоколів: існуючого протоколу на дискретних логарифмах та його удосконаленої версії. Доведено, що кращим протоколом є протокол нульових знань з використанням еліптичної кривої. 

Ключові слова: протокол нульових знань, дискретний логарифм, еліптична крива, механізм автентифікації, Пред’явник, сертифікат, метод аналізу ієрархій.

Усовершенствование протокола нулевых знаний, основанного на дискретных логарифмах. В работе предложена усовершенствованная версия протокола нулевых знаний, основанного на дискретных логарифмах — протокол нулевых знаний с использованием эллиптической кривой. С помощью метода анализа иерархий был проведен сравнительный анализ двух протоколов: существующего протокола на дискретных логарифмах и его усовершенствованной версии. Доказано, что лучшим протоколом является протокол нулевых знаний с использованием эллиптической кривой.

Ключевые слова: протокол нулевых знаний, дискретный логарифм, эллиптическая кривая, механизм аутентификации, Инициатор, сертификат, метод анализа иерархий.

Improving of zero­knowledge protocol based on discrete logarithms. The paper presents an improved version of an zero­knowledge protocol based on discrete logarithms — a zero­knowledge protocol using an elliptic curve. A comparative analysis of two protocols has been performed with the help of hierarchy analysis method: the discrete logarithms­based existing algorithm and its improved version. It is proved that the best protocol is the zero knowledge protocol using an elliptic curve.

Keywords: zero­knowledge protocol, discrete logarithm, elliptic curve, authentication mechanism, claimant, certificate, hierarchy analytic method.

 

Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2013 №1

 Lukin K.A. Editorial

 RANDOM WAVEFORM DESIGN 

 Galati G. and Pavan G. On the design of waveforms for noise­MIMO radar

Multiple­Input­Multiple­Output (MIMO) radar is an emerging technology that has significant potential for advancing the state­of­the­art of modern radar systems. Unlike standard phased­array radar, a MIMO Radar system can transmit, via its antennas, multiple signals that may be correlated or uncorrelated with each other. The orthogonal property is required for the transmitted signals to better separate them in reception. Although orthogonality may be imposed in the time, in frequency or in signals coding domain, to avoid changes in the radar cross­section of the target and undesirable Doppler effects, the waveforms have to be transmitted simultaneously and at the same carrier frequency. As a consequence, the orthogonality in the signals domain is the best choice and to successfully utilize such systems signal design plays a critical role. Good candidates as orthogonal signals for MIMO radar are the Phase Noise signals. In this paper, after an introduction to MIMO radar systems, we present the main characteristics of these signals through a statistical characterization, including an analysis of the autocorrelation, cross­correlation and spectral properties. Finally two novel methods to generate phase Noise signals will be proposed, i.e. a recursive method and non­recursive (closed form) one. Preliminary results will be presented.

Keywords: MIMO, Orthogonal Waveforms, Phase Noise.

Построение радиолокационных сигналов для шумового MIMO радара. Технология Multiple­Input­Multiple­Output (MIMO) является новым направлением в радиолокации, которое имеет значительный потенциал для улучшения характеристик современных радиолокационных систем. В отличие от обычных радиолокаторов с фазированной антенной решеткой, система MIMO может излучать через свои антенны несколько сигналов, которые могут быть коррелированы или не коррелированы друг с другом. Для лучшего разделения при приеме сигналы обязательно должны обладать свойством ортогональности. Хотя ортогональность может проявляться во временной, частотной областях или при кодировании сигналов, для предотвращения изменений в поперечнике рассеяния цели и нежелательных эффектов Доплера, сигналы должны передаваться одновременно и на одной и той же несущей частоте. Как следствие, ортогональность в сигнальной области наиболее предпочтительна, и для успешного использования такой системы ключевую роль играет качество построения сигналов. Хорошие результаты для радиолокационных систем с технологией MIMO показывают ортогональные сигналы со случайной фазой. В статье, после введения в MIMO технологии радиолокационных систем, представлено статистическое описание основных характеристик таких сигналов, в том числе анализ автокорреляционных, кросс­корреляционных и спектральных свойств. Наконец, предложено два новых метода для генерации сигналов со случайной фазой: рекурсивный и нерекурсивный (закрытая форма). Предварительные результаты будут представлены.

Ключевые слова: MIMO, ортогональные сигналы, фазовый шум.

Побудова радіолокаційних сигналів для шумового MIMO радара. Технологія Multiple­Input­Multiple­Output (MIMO) є новим напрямком у радіолокації, який має значний потенціал для поліпшення характеристик сучасних радіолокаційних систем. На відміну від звичайних радіолокаторів з фазованими антенними решітками, система MIMO може випромінювати через свої антени кілька сигналів, які можуть бути корельовані або некорельовані один з одним. Для кращого поділу при прийомі сигнали обов’язково повинні мати властивість ортогональності. Хоча ортогональність може проявлятися в тимчасовій, частотної областях або при кодуванні сигналів, для запобігання змін у поперечнику розсіювання цілі і небажаних ефектів Доплера, сигнали повинні передаватися одночасно і на одній і тій самій несучій частоті. Як наслідок, ортогональність у сигнальній області найкраща, і для успішного використання такої системи ключову роль відіграє якість побудови сигналів. Хороші результати для радіолокаційних систем з технологією MIMO показують ортогональні сигнали з випадковою фазою. У статті, після введення в MIMO технології радіолокаційних систем, подається статистичний опис основних характеристик таких сигналів, в тому числі аналіз автокореляційних, крос­кореляційних і спектральних властивостей. Нарешті, запропоновано два нових методи для генерації сигналів з випадковою фазою: рекурсивний і нерекурсивний (закрита форма). Попередні результати будуть представлені.

Ключові слова: MIMO, ортогональні сигнали, фазовий шум.

Tohidi E., Nazarimajd M., Haghshenas H., and Nayebi M.M. Waveform design for masking effect reduction in noise radar using Viterbi algorithm

Signal processing in noise radar is based on the calculation of the correlation between transmitted and received signals. Strong echoes of nearby targets present relatively high sidelobes in the correlation function, thus they can conceal weak echoes of far targets (masking effect). Therefore, finding methods to suppress this effect becomes important. These methods can be implemented at the transmitter or receiver side. There are many new methods developed for the receiver side and a few methods applicable at the transmitter side. The main idea of suppressing side lobes at the transmitter is to design a specific noise signal instead of using pure random noise. A new waveform design to reduce the masking effect is introduced in this paper, which is based on Viterbi algorithm and the produced signals are quantized.

Keywords: masking effect, noise radar, sidelobe, Viterbi algorithm.

Получение сигнала для снижения маскирующего эффекта в шумовом радиолокаторе с использованием алгоритма Витерби. Обработка сигналов в шумовой радиолокации основана на вычислении корреляции между передаваемым и принимаемым сигналами. Сильное эхо от близлежащих целей является причиной относительно высокого уровня боковых лепестков корреляционной функции, таким образом, они могут скрыть слабые отклики от далеко расположенных целей (эффект маскировки). Поэтому становится важным поиск методов для подавления этого эффекта. Эти методы могут быть реализованы на передающей или на приемной стороне. Существует много новых методов, разработанных для канала приемника, и несколько методов, применяемых в канале передатчика. Основная идея подавления боковых лепестков в передатчике заключается в формировании шумового сигнала со специальными свойствами вместо истинно случайного шума. Новый способ формирования сигнала с целью уменьшения эффекта маскировки, который предложен в статье, основан на алгоритме Витерби с квантованием получаемых сигналов.

Ключевые слова: маскирующий эффект, шумовой радиолокатор, боковые лепестки, алгоритм Витерби.

Отримання сигналу для зниження маскуючого ефекту в шумовому радіолокаторі з використанням алгоритму Вітербі. Обробка сигналів в шумовій радіолокації заснована на обчисленні кореляції між переданим і прийнятим сигналами. Сильне відлуння від довколишніх цілей є причиною відносно високого рівня бічних пелюсток кореляційної функції, таким чином, вони можуть приховати слабкі відгуки від далеко розташованих цілей (ефект маскування). Тому стає важливим пошук методів для заглушення цього ефекту. Ці методи можуть бути реалізовані на передавальній або на приймальній стороні. Є багато методів, розроблених для каналу приймача, і кілька методів, які застосовуються в каналі передавача. Основна ідея заглушення бічних пелюсток в передавачі полягає у формуванні шумового сигналу зі спеціальними властивостями замість істинно випадкового шуму. Новий спосіб формування сигналу з метою зменшення ефекту маскування, який запропонований в статті, базується на алгоритмі Вітербі з квантуванням одержуваних сигналів.

Ключові слова: ефект маскування, шумовий радіолокатор, бічні пелюстки, алгоритм Вітербі.

 Lukin K.A., Shcherbakov V.Ye. and Shcherbakov D.V. New method for generation of quasi­orthogonal chaotic sequences

A new method for generation of quasi­orthogonal chaotic sequences for applications both in radars and communication systems has been suggested. The method is based upon a discrete chaotic map with two time delay parameters. The phase space structure of the suggested algorithm has been analyzed using computer simulation. The period spectrum of cyclic trajectories in the phase space for different values of the time delay parameters has been founded. The statistical and correlation characteristics of binary pseudorandom sequences, generated with the help of the suggested method have been studied in detail. It has been shown that for the properly chosen time delay parameters the suggested discrete chaotic algorithm generates binary pseudorandom sequences with a nearly uniform probability distribution. It has been shown that the correlation characteristics of binary pseudorandom sequences generated are rather similar to those of random process with a uniform probability distribution.

Keywords: quasi­orthogonal chaotic sequence, discrete chaotic algorithm, chaotic integer sequence, chaotic map, phase space, binary pseudorandom sequence, autocorrelation and cross­correlation function.

Новый метод формирования квазиортогональных хаотических последовательностей / K.A. Лукин,  В.Е. Щербаков, Д.В. Щербаков. Предложен новый метод формирования квазиортогональных хаотических последовательностей для применения как в радарах, так и в связных системах. Метод разработан на базе дискретного хаотического отображения с двумя параметрами запаздывания. Компьютерным моделированием проанализирована структура фазового пространства предложенного алгоритма. Найден спектр периодов циклических траекторий в фазовом пространстве, различающихся параметрами запаздывания. Проведено исследование статистических и корреляционных характеристик бинарных  псевдослучайных последовательностей, сформированных согласно методу. Моделирование показало, что при соответствующем выборе параметров запаздываний предложенный дискретный хаотический алгоритм формирует бинарные псевдослучайные последовательности с распределением вероятностей, близким к равномерному. Показано, что корреляционные характеристики бинарных псевдослучайных последовательностей, сформированных дискретным хаотическим алгоритмом, соответствуют корреляционным характеристикам случайного процесса с равномерным распределением вероятностей.

Ключевые слова: квазиортогональная хаотическая последовательность, дискретный хаотический алгоритм, хаотическая целочисленная последовательность, хаотическое отображение, фазовое пространство, бинарная псевдослучайная последовательность, автокорреляционная и взаимнокорреляционная функция.

Новий метод формування квазіортогональних хао­тичних послідовностей. Запропонований новий метод формування квазіортогональних хаотичних послідовностей для застосування як в радарах, так і в системах зв’язку. Метод розроблений на базі дискретного хаотичного відображення з двома параметрами запізнювання. Комп’ютерним моделюванням проаналізована структура фазового простору запропонованого алгоритму. Знайдений спектр періодів циклічних траєкторій у фазовому просторі, що розрізняються параметрами запізнювання. Проведено дослідження статистичних і кореляційних характеристик бінарних  псевдовипадкових послідовностей, сформованих згідно з методом. Моделювання показало, що при відповідному виборі параметрів запізнювань запропонований дискретний хаотичний алгоритм формує бінарні псевдовипадкові послідовності з розподілом ймовірностей, близьким до рівномірного. Показано, що кореляційні характеристики бінарних псевдовипадкових послідовностей, сформованих дискретним хаотичним алгоритмом, відповідають кореляційним характеристикам випадкового процесу з рівномірним розподілом ймовірностей.

Ключові слова: квазіортогональна хаотична послідовність, дискретний хаотичний алгоритм, хаотична цілочисельна послідовність, хаотичне відображення, фазовий простір, бінарна псевдовипадкова послідовність, автокореляційна та взаємокореляційна функція.

 Haghshenas H. and Nayebi M.M. Graph­based waveform design for range sidelobe suppression

The cross­correlation between transmitted and received signals is known as a common processing method in noise radars, but, it creates a lot of undesirable sidelobes which can mask weak echoes of far targets. A lot of receiver­based algorithms are developed due to masking effect suppression. In this paper, a transmitter­based method of waveform generation based on the graph theory is presented. First stage of this method tries to design a graph consisting of nodes each corresponds to a random subsequence. In Second stage, output sequence is generated by moving from one node to another based on the probability of each edge. First stage is done offline while the second one is performed online. The subsequences are designed in a way that the correlation sidelobe levels generated by two adjacent subsequences are reduced. The waveform randomness is measured and compared with purely random waveforms.

Keywords: Random waveform generator, Graph theory, Random walk.

Метод уменьшения боковых лепестков, основанный на графах. Известно, что кросс­корреляция между переданным и опорным сигналами является общепринятым способом обработки сигналов в шумовых радарах. Однако такая обработка приводит к появлению большого числа нежелательных боковых лепестков, которые могут маскировать слабые отклики от удаленных целей. Разработано много алгоритмов приема для уменьшения эффекта маскирования. В данной работе представлен алгоритм генерации сигнала, основанный на теории графов и работающий на стороне передатчика. На первой стадии этого метода составляется граф, состоящий из точек, соответствующих случайным субпоследовательностям. На второй стадии генерируется выходная последовательность путем перехода от одной точки к другой согласно вероятности каждой грани. Первая стадия выполняется на этапе подготовки, вторая осуществляется в режиме реального времени. Субпоследовательности составлены в таком виде, что боковые лепестки корреляционной функции, производимые соседними субпоследовательностями, компенсируют друг друга. Степень случайности сигнала измерена и сравнена с чисто случайным сигналом.

Ключевые слова: генератор случайных сигналов, теория графов, случайный переход.

Метод зменшення бічних пелюсток, заснований на графах. Відомо, що крос­кореляція між переданим і опорним сигналами є загальноприйнятим способом обробки сигналів у шумових радарах. Однак така обробка призводить до появи великого числа небажаних бічних пелюсток, які можуть маскувати слабкі відгуки від віддалених цілей. Розроблено багато алгоритмів прийому сигналів, покликаних зменшити ефект маскування. У даній роботі представлений алгоритм генерації сигналу, заснований на теорії графів, що працює на стороні передавача. На першій стадії роботи цього методу складається граф з точок, які відповідають випадковим субпослідовностям. На другій стадії генерується вихідна послідовність шляхом переходу від однієї точки до іншої згідно з  ймовірностю кожної грані. Перша стадія виконується на етапі підготовки, друга здійснюється в режимі реального часу. Субпослідовності складені в такому вигляді, що бічні пелюстки кореляційної функції, вироблені сусідніми субпослідовностями, компенсують одна одну. Ступінь випадковості сигналу виміряна і порівняна з чисто випадковим сигналом.

Ключові слова: генератор випадкових сигналів, теорія графів, випадкових переход.

 Zemlyaniy O.V., and Lukin S.K. FPGA based design of random waveform generators for noise radars

The results on the use of arbitrary waveform generators that are based on FPGA technology for generation of complex signals in modern noise radars are presented. On the basis of these devices we propose a radar scheme with digital generation of noise waveforms for both sounding signal and reference and analog processing (stepped­delay method for noise radar). Experimental testing shows efficiency of FPGA­based application in radar with variety of sounding waveforms.

Keywords: noise radar, Field­Programmable Gate Array (FPGA), Arbitrary Waveform Generator (AWG), stepped­delay radar, cross­correlation function, noise/random/chaotic waveform.

Генераторы случайных сигналов на основе ПЛИС для шумовых радиолокаторов. Представлены результаты по применению генераторов сигналов произвольной формы, которые построены на основе ПЛИС для генерации сложных сигналов в шумовых радиолокаторах. Для генерации сигналов, представленных в цифровой форме в виде заранее запрограммированных последовательностей, предложено использовать генератор сигналов произвольной формы, позволяющий получать сигналы любого типа в реальном масштабе времени. На базе этого устройства предлагается схема построения радиолокатора с цифровой генерацией опорного и зондирующего шумовых сигналов (метод скачкообразного изменения задержки в шумовом радиолокаторе). Предложенный подход позволяет получать кросс­корреляционную функцию без использования быстродействующих АЦП и переключаемой линии задержки. Экспериментально на примере различных типов сигналов показана эффективность использования генераторов сигналов произвольной формы в радиолокаторах. В работе также использовался метод формирования сигналов с применением алгоритмов получения выборок непосредственно в ПЛИС, что подразумевает вычисление и выдачу отсчетов сигнала в реальном масштабе времени.

Ключевые слова: шумовой радиолокатор, программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС), генератор сигналов произвольной формы, радиолокатор со скачкообразным изменением задержки, функция взаимной корреляции, шумовой / случайный / хаотический сигнал.

Генератори випадкових сигналів на основі ПЛІС для шумових радіолокаторів. Представлені результати по застосуванню генераторів сигналів довільної форми, які побудовані на основі ПЛІС для генерації складних сигналів в шумових радіолокаторах. Для генерації сигналів, представлених у цифровій формі у вигляді заздалегідь запрограмованих послідовностей, запропоновано використовувати генератор сигналів довільної форми, що дозволяє отримувати сигнали будь­якого типу в реальному масштабі часу. На базі цього пристрою пропонується схема побудови радіолокатора з цифровою генерацією опорного і зондуючого шумових сигналів (метод стрибкоподібної зміни затримки в шумовому радіолокаторі). Запропонований підхід дозволяє отримувати крос­кореляційну функцію без використання швидкодіючих АЦП і лінії затримки, що перемикається. Експериментально на прикладі різних типів сигналів показана ефективність використання генераторів сигналів довільної форми в радіолокаторах. У роботі також використовувався метод формування сигналів із застосуванням алгоритмів отримання вибірок безпосередньо в ПЛІС, що має на увазі обчислення і видачу відліків сигналу в реальному масштабі часу.

Ключові слова: шумовий радіолокатор, програмована логічна інтегральна схема (ПЛІС), генератор сигналів довільної форми, радіолокатор із стрибкоподібною зміною затримки, функція взаємної кореляції, шумовий / випадковий / хаотичний сигнал.

 RANDOM NOISE SIGNAL GENERATION

 Ryskin N.M., Emel’yanov V.V., Khavroshin O.S., Usacheva S.A. and Yakovlev A.V. Nonlinear dynamics of delayed feedback microwave oscillators

An overview of research activity on nonlinear dynamics of delayed feedback microwave oscillators in Saratov State University during the ten years passed since the first NRT Workshop is presented. The paper covers a broad range of problems. First, general picture of nonlinear dynamics in delayed feedback oscillators is described. Recent advance in generation of robust hyperbolic chaos in a klystron­type microwave oscillator is discussed. The problem of controlling chaos in delayed feedback oscillators, as well as forced synchronization of such oscillator by external harmonic driving is considered.

Keywords: Delayed feedback oscillator, microwaves, klystron, traveling wave tube, hyperbolic chaos, controlling chaos, synchronization.

Нелинейная динамика микроволновых генераторов с запаздывающей обратной связью. Представлен обзор исследований в области нелинейной динамики микроволновых автогенераторов с запаздыванием, выполненных в Саратовском государственном университете в течение последних десяти лет. В статье затрагивается широкий круг вопросов. Описана общая картина нелинейной динамики генераторов с запаздыванием. Обсуждаются последние достижения в области разработки микроволновых генераторов грубого гиперболического хаоса клистронного типа. Рассматриваются проблемы управления хаосом в генераторах с запаздыванием, а также синхронизации таких генераторов внешним гармоническим сигналом.

Ключевые слова: генератор с запаздывающей обратной связью, микроволны, клистрон, лампа бегущей волны, гиперболический хаос, управление хаосом, синхронизация.

Нелінійна динаміка мікрохвильових генераторів із запізнілим зворотним зв’язком. Представлено огляд досліджень в галузі нелінійної динаміки мікрохвильових автогенераторів із запізненням, виконаних у Саратовському державному університеті протягом останніх десяти років. У статті порушується широке коло питань. Описана загальна картина нелінійної динаміки генераторів з запізненням. Обговорюються останні досягнення в галузі розробки мікрохвильових генераторів грубого гіперболічного хаосу клістронного типу. Розглядаються проблеми управління хаосом в генераторах з запізненням, а також синхронізації таких генераторів зовнішнім гармонійним сигналом.

Ключові слова: генератор із запізнілим зворотним зв’язком, мікрохвилі, клістрон, лампа біжучої хвилі, гіперболічний хаос, управління хаосом, синхронізація.

 Yurchenko L.V. and Yurchenko V.B. Time­domain simulation of short­pulse oscillations in a gunn diode system with time­delay microstrip coupling

Time­domain simulations of active systems with Gunn diodes connected by sections of microstrip transmission lines (TL) are carried out. Self­generation of Gunn diodes mounted in various ways in the TL circuits has been investigated. Complex dynamics of electromagnetic field radiated into an open end of the TL are observed. Trains of high­frequency pulses are shown to emerge when active devices are separated from compact resonant circuits by extended sections of the TL providing a time­delayed feedback.

Keywords: high­frequency pulses, Gunn diode, delay line, time delay system.

Моделирование во временной области колебаний высокочастотных импульсов в микрополосковых линиях задержки с диодами Ганна. В статье было выполнено моделирование во временной области активных систем с диодами Ганна, соединенных секциями микрополосковой линии передачи. Было исследовано самовозбуждение диодов Ганна, вмонтированных различными способами в цепь линии передачи. Обнаружена сложная динамика электромагнитного поля, излученного в открытую секцию микрополосковой линии. Показана возможность появления серии высокочастотных импульсов в случае, когда активные блоки отделены от компактных резонансных элементов протяженными секциями линии передачи с задержкой обратной связи.

Ключевые слова: высокочастотные импульсы, диод Ганна, линии задержки, система с запаздыванием.

Моделювання у часовому просторі коливань високочастотних імпульсів у мікросмуговій лінії затримки з діодами Ганна. У статті було виконано моделювання у часовому просторі активних систем з діодами Ганна, з’єднаних секціями мікросмугової лінії передачі. Було досліджено самозбудження діодів Ганна, вмонтованих різним чином у ланцюжок лінії передачі. Знайдена складна динаміка електромагнітного поля, що випромінюється у відкриту секцію мікросмугової лінії. Показана можливість появи серії високочастотних імпульсів у випадку, коли активні блоки відділені від компактних резонансних елементів подовженими секціями лінії передачі з затримкою зворотного зв’язку.

Ключові слова: високочастотні імпульси, діод Ганна, лінія затримки, система з запізнюванням.

 Khutoryan E.M. Mode Interaction for random signal generation in mm­waveband vacuum oscillators

We consider transformation of single frequency oscillations to multi­frequency and to the chaotic ones in Smith­Purcell radiation (SPR) multiplier. It consists of grating with upper mirror that enables both BWO and diffraction radiation oscillator (DRO) modes excitation. We consider the case when fundamental frequency oscillation corresponds to backward wave oscillator mode. The SPR condition holds for nth harmonic (3rd in our case). When operating­to­starting current ratio exceeds unit value for both modes the auto­modulation process takes place, which leads to generation of oscillations with multifrequency spectrum. The reason for this is BWO and DRO modes interaction. When operating current exceeds starting one many times both for BWO and DRO mode the oscillation spectrum becomes a continuous one. The spectrum behavior has been studied for various system parameters such as electron beam current, grating length, OR quality factor, etc.

Keywords: Backward wave oscillator, Diffraction radiation oscillator, Smith­Purcell radiation multiplier, mode interaction, stochastic oscillations.

Взаимодействие мод в вакуумных генераторах миллиметрового диапазона для генерации случайных сигналов. Рассматривается преобразование одночастотных колебаний в многочастотные и хаотические в умножителе на эффекте Смита­Парселла (СП), состоящем из гребенки и верхнего зеркала и поддерживающем возбуждение режимов ЛОВ и ГДИ. Рассматривается случай возбуждения режима ЛОВ на основной гармонике. Режим излучения СП при этом наблюдается на третьей гармонике. Когда рабочий ток превышает стартовый для обоих режимов, наблюдается многочастотная генерация, причиной которой является взаимодействие мод ЛОВ и ГДИ. Когда рабочий ток намного превышает стартовый для обоих режимов, спектр колебаний становится непрерывным. Исследуется поведение спектра в зависимости от различных параметров, таких как ток, длина гребенки, добротность резонатора и т.д.

Ключевые слова: взаимодействие мод, ЛОВ, ГДИ, многочастотные колебания, высшие пространственные гармоники.

Взаємодія мод у вакуумних генераторах міліметрового діапазону для генерації випадкових сигналів. Розглянуто перетворення одночастотних коливань в багаточастотні і хаотичні в помножувачі на ефекті Сміта­Парселла (СП), що складається з гребінки і верхнього дзеркала, які підтримують збудження режимів ЛЗХ і ГДВ. Розглядається випадок збудження режиму ЛЗХ на основній гармоніці. Режим випромінювання СП при цьому спостерігається на третій гармоніці. Коли робочий струм перевищує стартовий для обох режимів, спостерігається багаточастотна генерація, причиною якої є взаємодія мод ЛЗХ і ГДВ. Коли робочий струм набагато перевищує стартовий для обох режимів, спектр коливань стає безперервним. Досліджується поведінка спектра в залежності від різних параметрів, таких як струм, довжина гребінки, добротність резонатора і т. д.

Ключові слова: взаємодія мод, ЛЗХ, ГДВ, багаточастотні коливання, вищі просторові гармоніки.

 Usacheva S.A., Chumakova M.M., Glyavin M.Yu., Novozhilova Yu.V. and Ryskin N.M. Effect of reflection from the remote load on mode competition in multimode resonant electron oscillators

Effect of reflection from the remote load on the mode competition in a two­mode electronic maser is considered. A system of two coupled equations for slowly varying amplitudes of the modes with time delayed coupling is investigated analytically and numerically. It is shown that the reflections can, under the certain conditions, strongly affect the operation regime. Special attention is paid to a gyrotron with build­in quasioptical mode convertor where the radiation after reflection from the window is converted into oppositely rotating mode.

Keywords: reflections, mode competition, maser, gyrotron, delayed feedback.

Влияние отражений от удаленной нагрузки на конкуренцию мод в многомодовых резонансных электронных генераторах. Рассматривается влияние отражений от удаленной нагрузки на конкуренцию мод в двухмодовом электронном мазере. Аналитически и численно исследуется система двух связанных уравнений для медленно меняющихся амплитуд мод, в которую входят слагаемые, содержащие запаздывание. Показано, что при определенных условиях отражения сильно влияют на режим генерации. Особое внимание уделяется гиротрону со встроенным квазиоптическим преобразователем мод, где излучение после отражения от окна преобразуется в моду встречного вращения.

Ключевые слова: отражения, конкуренция мод, мазер, гиротрон, запаздывающая обратная связь.

Вплив відбиттів від віддаленого навантажування на конкуренцію мод в багатомодових резонансних електронних генераторах. Розглядається вплив відбиттів від віддаленого навантаження на конкуренцію мод у двухмодовому електронному мазері. Аналітично і чисельно досліджується система двох зв’язаних рівнянь для повільно мінливих амплітуд мод, в яку входять доданки, що містять запізнювання. Показано, що при певних умовах відбиття сильно впливають на режим генерації. Особлива увага приділяється гіротрону з вбудованим квазіоптичних перетворювачем мод, де випромінювання після відбиття від вікна перетворюється в моду зустрічного обертання.

Ключові слова: відбиття, конкуренція мод, мазер, гіротрон, запізненний зворотний зв’язок.

 Churyumov G.I., Gritsunov A.V. and Ekezly A.I. Computer simulation of noise generation in magnetron

This paper describes possible approaches to the computer simulation of fluctuation processes in a magnetron operating in p­mode. The use of computer simulation (TULIP particle­in­cell simulation code) allows carrying out comparative analysis of output spectrum and phase focusing of electron flow in different operating conditions of the magnetron. It is shown that the regularization of electron flow motion associated with decreasing its turbulence, leads to minimizing the noise level in the range of up to ­ 60 dB relative to a level of operating signal. A circuitry model of the magnetron is established for more detailed study of physical processes and understanding the influence of fluctuation processes in re­entrant electron flow on the quality of the output spectrum.

Keywords: magnetron, simulation, noise, fluctuation, PIC method, circuit method, output spectrum.

Математическое моделирование генерации шума в магнетроне. В данной статье рассматриваются возможные подходы к моделированию флуктуационных процессов  в стационарном режиме работы магнетрона на основном виде колебания. Применение вычислительного эксперимента (программа TULIP) позволяет провести сравнительный анализ выходного спектра магнетрона и состояния фазовой группировки электронного облака в различных режимах работы магнетрона. Показано, что регуляризация движения электронного потока, связанная с уменьшением его турбулентности, приводит к  минимизации уровня шума в диапазоне значений до -60 дБ по отношению к уровню основного сигнала.  Описана математическая модель магнетрона на основе метода эквивалентных схем для более детального изучения и понимания влияния флуктуационных процессов в электронном облаке  на  качество спектра выходного сигнала.

Ключевые слова: магнетрон, моделирование, шумы, колебания, PIC метода, метода цепи, выходной спектр.

Математичне моделювання генерації шума в магнетроні. У даній статті розглядаються можливі підходи до моделювання флуктуаційних процесів у стаціонарному режимі роботи магнетрона на основному виді коливання. Застосування обчислювального експерименту (програма TULIP) дозволяє провести порівняльний аналіз вихідного спектра магнетрона та стану фазового групування електронного потоку в різних режимах роботи магнетрона. Показано, що регуляризація руху електронного потоку, пов’язана зі зменшенням його турбулентності, призводить до мінімізації рівня шуму в діапазоні значень до -60 дБ по відношенню до рівня основного сигналу. Описано математичну модель магнетрона на основі методу еквівалентних схем для більш детального вивчення та розуміння впливу флуктуаційних процесів у електронному потоці на якість спектра вихідного сигналу.

Ключові слова: магнетрон, моделювання, шуми, коливання, PIC методу, методу ланцюга, вихідний спектр.

 SIGNAL PROCESSING IN NOISE RADAR

 Lekhovytskiy D.I., Rachkov D.S., Semeniaka A.V., and Atamanskiy D.V. On methods for estimation of random processes spectra

We analyze the quality of reproduction of random processes’ continuous energy spectra by classical nonparametric (periodogram and correlogram) spectral estimation (SE) methods based on Fourier transform and by modern (parametric) SE methods. The unified approach to their synthesis is proposed. In its framework, along with the known methods the new ones with practically useful features are obtained. The well­known and new quality criteria of continuous spectra reproduction are discussed. On these criteria, we compare the “extreme” capabilities of classical and parametric SE methods under hypothetic conditions of exactly known covariance matrix (CM) of analyzed mixture consisting of Gaussian random process and internal receiver noise. These methods’ statistical characteristics in real “adaptive” situation, when different CM estimates formed on finite­size training sample are used instead of apriori unknown CM, are also compared. The rational ways of practical implementation of perspective parametric SE methods on the basis of adaptive lattice filters are proven.

Keywords: continuous energy spectrum, statistical analysis, accuracy of spectral estimation, integral criterion, adaptive lattice filter.

О методах оценивания спектров случайных процессов. Анализируется качество воспроизведения непрерывных энергетических спектров случайных процессов классическими непараметрическими (периодограммными, коррелограммными) методами на основе преобразования Фурье и современными (параметрическими) методами спектрального оценивания (СО). Предлагается единый подход к их синтезу, в рамках которого наряду с известными получаются новые методы с практически полезными свойствами. Обсуждаются известный и новый критерии качества воспроизведения непрерывных спектров. По этим критериям сравниваются «предельные» возможности классических и параметрических методов СО в гипотетических условиях точно известной корреляционной матрицы (КМ) анализируемой смеси гауссового случайного процесса и собственного шума приемника, а также их статистические характеристики в реальной «адаптивной» ситуации использования вместо априори неизвестной КМ ее оценок различного вида, формируемых по обучающим выборкам конечного объема. Обосновываются рациональные способы практической реализации перспективных параметрических методов СО на основе адаптивных решетчатых фильтров (АРФ).

Ключевые слова: непрерывный энергетический спектр, статистический анализ, точность оценивания спектра, интегральный критерий, адаптивный решетчатый фильтр.

Про методи оцінювання спектрів випадкових процесів. Аналізується якість відтворення неперервних енергетичних спектрів випадкових процесів класичними непараметричними (періодограмними, корелограмними) методами на основі перетворення Фур’є та сучасними (параметричними) методами спектрального оцінювання (СО). Пропонується єдиний підхід до їхнього синтезу, в рамках якого поряд із відомими отримані нові методи з практично корисними властивостями. Обговорюються відомий і новий критерії якості відтворення неперервних спектрів. За цими критеріями порівнюються «граничні» можливості класичних і параметричних методів СО в гіпотетичних умовах точно відомої кореляційної матриці (КМ) суміші гаусового випадкового процесу та власного шуму приймача, а також їхні статистичні характеристики в реальній «адаптивній» ситуації використання замість апріорі невідомої КМ її оцінок різного виду, які формуються за навчаючими вибірками кінцевого об’єму. Обґрунтовуються раціональні способи практичної реалізації перспективних параметричних методів СО на основі адаптивних решітчастих фільтрів (АРФ).

Ключові слова: неперервний енергетичний спектр, статистичний аналіз, точність оцінювання спектра, інтегральний критерій, адаптивний решітчастий фільтр.

 Sinitsyn R.B. and Yanovsky F.J. Non­parametric signal processing in noise radar

Noise radar is one of the most interesting technical and scientific ideas implemented in modern radar design. Nonparametric methods of signal processing, with some loss in efficiency, give us the opportunity of providing the synthesis of procedures that are invariant to changes in the signal form and changes of the interference situation. The use of statistical methods for the noise signal processing is closely linked with the latest digital signal processing achievements, which give us the possibility of simplifying the technical implementation of the noise radar as well as signal processing. Thus the use of digital processing techniques can technically implement the idea of noise radar.

Keywords: Noise radar, permutation statistics, copula,  rank, permutations, ambiguity function.

Непараметрическая обработка сигналов в шумовом радаре. Рассмотрены различные алгоритмы обработки сигнала шумового радиолокатора. Разработана теория и алгоритмы непараметрической обработки сигналов, которые с некоторой потерей эффективности дают возможность обеспечить синтез процедур, обладающих свойством инвариантности по отношению к изменениям формы сигнала и помеховой обстановки. Синтезированные непараметрические алгоритмы обеспечивают также стабильный уровень вероятности ложной тревоги. Указанные свойства существуют только в случае независимых выборок, что в шумовом локаторе обеспечивается естественным образом в силу характера генерируемого шумового сигнала. В работе также предложено обобщение функции неопределенности, которая, в отличие от классической, не зависит от плотности вероятности сигнала и может быть использована как чистая мера связи между зондирующим колебанием и отраженным сигналом. Она также обеспечивает анализ потенциальных свойств зондирующего сигнала. Предложенные статистические методы обработки шумового сигнала в сочетании с новейшими достижениями цифровой обработки обеспечивают упрощение технической реализации шумовой радиолокации.

Ключевые слова: шумовой радиолокатор, статистики перестановок, копула, ранжирование, функция неопределенности.

Непарамертична обробка сигналів у шумовому радарі. Розглянуто різні алгоритми обробки сигналу шумового радіолокатора. Розроблено теорію і алгоритми непараметричної обробки сигналів, які з деякою втратою ефективності дають можливість забезпечити синтез процедур, що мають властивість інваріантності по відношенню до змін форми сигналу і завадової обстановки. Синтезовані непараметричні алгоритми забезпечують також стабільний рівень ймовірності хибної тривоги. Зазначені властивості існують лише в разі незалежних вибірок, що в шумовому локаторі забезпечується природним чином в силу характеру генерованого шумового сигналу. В роботі також запропоновано узагальнення функції невизначеності, яка, на відміну від класичної, не залежить від щільності ймовірності сигналу і може бути використана як чиста міра зв’язку між зондувальним коливанням і відбитим сигналом. Вона також забезпечує аналіз потенційних властивостей зондувального сигналу. Запропоновані статистичні методи обробки шумового сигналу в поєднанні з новітніми досягненнями цифрової обробки забезпечують спрощення технічної реалізації шумової радіолокації.

Ключові слова: шумовий радіолокатор, статистики перестановок, копула, ранжування, функція невизначеності.

 NOISE RADAR DESIGN

Sachs J., Kmec M., Fritsch H.C., Helbig M., Herrmann, R., Schilling K., Rauschenbach P. Ultra­wideband pseudo­noise sensors

The ultra­wideband (UWB) pseudo­noise (PN) technique merges the circuit simplicity of the pulse technique and the precision of the sine wave method with the LPI performance (low probability of intercept) of noise radar. Binary PN sequences of large bandwidth may be generated and captured with high precision and temporal stability by comparatively simple means. This opens up new high­resolution short­range radar applications. The article introduces the basic working principle, summarizes the state of recent devices, and introduces some key parameters as assistance for device parameterization that is appropriate for an intended application.

Keywords: ultra­wideband, pseudo­noise, M­sequence, Golay­sequence, sub­sampling, Hadamard­transform, impulse response function, frequency response function.

Сверхширокополосные псевдошумовые сенсоры. Технология сверхширокополосных псевдошумовых (ПШ) сигналов объединяет простоту схем импульсной технологии и точность метода синусоидальных сигналов с низкой вероятностью перехвата шумовых радаров. Бинарные ПШ последовательности с широкой полосой могут быть достаточно просто сгенерированы и оцифрованы с высокой точностью и временной стабильностью. Это открывает новые применения радаров с высоким разрешением, работающих на малых дальностях. В данной работе описаны базовые рабочие принципы СШП ПШ радаров, приведен обзор новых устройств, представлены основные параметры как помощь в параметризации устройства, подходящего для применения метода.

Ключевые слова: сверхширокополосный, псевдошумовой, М­последовательность, последовательность Голай, субдискретизация, преобразование Адамара, импульсная функция отклика, амплитудно­частотная характеристика.

Надшироковсмугові псевдошумові сенсори. Технологія надширокосмугових псевдошумових (ПШ) сигналів об’єднує простоту схем імпульсної технології і точність методу синусоїдальних сигналів з низькою імовірністю перехоплення шумових радарів. Бінарні ПШ послідовності з широкою смугою можуть бути досить просто згенеровані і оцифровані з високою точністю і стабільністю у часі. Це відкриває нові застосування радарів з високим розрізненням, працюючих на малих відстанях. У даній роботі описані базові робочі принципи СШП ПШ радарів, наведено огляд нових пристроїв, представлені основні параметри, як допомога в параметризації пристрою, придатного для застосування методу.

Ключові слова: надширокосмуговий, псевдошумовий, М­послідовність, послідовність Голай, субдис­кретізація, перетворення Адамара, імпульсна функція відгуку, амплітудно­частотна характеристика.

 Lukin K.A., Moreira J.R., Vyplavin P.L., Lukin S.K., and Zemlyaniy O.V. FPGA based software defined noise radar

Software Defined Radar concept which supposes realization of all radar units as  digital circuits, has been applied to implementation of  noise radar having such attractive  performance as covertness, absence of range ambiguities, high electromagnetic compatibility, etc. This novel concept requires design of digital random signal generators and digital correlators in fast digital circuit such as FPGA. We present the results of our evaluation of the software defined noise radar design and demonstrate the corresponding digital sub­units development on the basis of various FPGA boards. In the experiments we generate noise signals in digital generator implemented in the FPGA, convert it to analog form and transmit it to propagation medium. Noise radar returns have been sampled using onboard ADC and fed into a digital correlator, also realized inside FPGA, along with the sounding signal copy as the reference. The correlator output is processed using algorithms on hosted PC. Design of noise software defined radar using  FPGA based SPOS board from ORBISAT company has been evaluated.

Keywords: Noise Radar Technology, Software Defined Noise Radar; FPGA, noise waveform, random signal generator, cross­correlation function, SPOS, correlator.

Программно­определяемый шумовой радар на основе ПЛИС. Концепция программно определяемого радара, которая предполагает реализацию всех радарных блоков в цифровом исполнении, была применена для разработки шумового радара, имеющего такие привлекательные характеристики, как скрытность, отсутствие неоднозначности измерений дальности, высокая электромагнитная совместимость и т.д. Эта концепция требует проектирования цифровых генераторов случайных сигналов и цифровых приемников на базе корреляторов на основе быстрой  цифровой техники типа FPGA. В работе представлены результаты нашей оценки возможности разработки программно определяемого шумового радара и приводятся результаты разработки соответствующих цифровых блоков на основе различных FPGA. В экспериментах мы генерируем шумовые сигналы в цифровом генераторе, осуществленном в FPGA, преобразуем его в аналоговую форму и излучаем сигнал в направлении цели. Отраженные сигналы оцифровывались в бортовом АЦП и подавались в цифровой коррелятор, также реализованный в FPGA, наряду с копией переданного сигнала, используемого в качестве опоры. Выход коррелятора обрабатывался в ПК с помощью соответствующих алгоритмов. Приведены оценки создания программно определяемого шумового радара с использованием цифровой платы SPOS, разработанной компанией ORBISAT на основе FPGA фирмы XILINX.

Ключевые слова: шумовая радарная технология, программно определяемый радар, ПЛИС, шумовой сигнал, генератор случайных сигналов, цифровая обработка сигналов, кросс­корреляция, коррелятор.

Шумовий радар, що визначається програмно на основі ПЛІС. Концепція радара, що визначається програмно, яка передбачає реалізацію всіх радарних блоків у цифровому виконанні, була застосована для розробки шумового радара, що має такі привабливі характеристики, як скритність, відсутність неоднозначності вимірювань дальності, висока електромагнітна сумісність, тощо. Ця концепція потребує проектування цифрових генераторів випадкових сигналів і цифрових приймачів на базі кореляторів на основі швидкої цифрової техніки типу FPGA. У роботі представлені результати нашої оцінки можливості розробки шумового радара, що визначається програмно, і наводяться результати розробки відповідних цифрових блоків на основі різних FPGA. В експериментах ми генеруємо шумові сигнали в цифровому генераторі, здійсненому в FPGA, перетворюємо його в аналогову форму і випромінюємо сигнал у напрямку цілі. Відбиті сигнали оцифровувалися  в бортовому АЦП і подавалися в цифровий корелятор, також реалізований в FPGA, разом з копією переданого сигналу використовуваного як опора. Вихід корелятора оброблявся в ПК за допомогою відповідних алгоритмів. Наведено оцінки створення шумового радара, що визначається програмно, з використанням цифрової плати SPOS, розробленої компанією ORBISAT на основі FPGA фірми XILINX.

Ключові слова: шумова радарна технологія, радар, що визначається програмно, ПЛІС, шумовий сигнал, генератор випадкових сигналів, цифрова обробка сигналів, крос­кореляція, корелятор.

 Rodionov V.V. Compression and interperiod processing of signals in surveillance radars

This article considers the formation of probing signal with low­level side lobes of the range uncertainty function, algorithms for detection of moving targets among passive interferences, and a possibility for their implementation by means of digital signal processing modules.

Keywords: signal, radar, compression.

Сжатие и межпериодная обработка сигналов в обзорных радарах. В работе рассматриваются формирование зондирующего сигнала с низким уровнем боковых лепестков в дальностном сечении функции Вудворда, алгоритмы обнаружения движущихся целей на фоне пассивных помех и возможность их реализации посредством модулей цифровой обработки сигнала.

Ключевые слова: сигнал, радар, компрессия сигналов.

Компресія та міжперіодна обробка сигналів в оглядових радарах. У роботі розглянуті формування зондуючого сигналу з низьким рівнем бічних пелюсток в дальнісному перерізі функції Вудворда, алгоритми виявлення цілей, що рухаються на фоні пасивних перешкод, та можливість їх реалізації за допомогою модулів цифрової обробки сигналів.

Ключові слова: сигнал, радар, компресія сигналів.

 Turk A.S., Keskin A.K., Ilarslan M. Partial dielectric loaded TEM horn and reflector antenna designs for ultrawide band ground penetrating radar systems

This paper deals with ultra­wide band (UWB) TEM horn antenna designs and their usage as feeder of parabolic reflector, which are suitable for down­looking and forward­looking vehicle­mounted impulse GPR systems, respectively. On this scope, partial dielectric loaded, Vivaldi form and array configurations of the TEM horn structure are investigated, designed, simulated and measured. Vivaldi shaped TEM horn fed parabolic reflector antenna prototype is proposed to reach hyper­wide band impulse radiation performances from 300 MHz up to 15 GHz for multi­band GPR operation that can provide both deep and high resolution imaging. The gain and input reflection performances are demonstrated with measurement results.

Keywords: Ultra­wide band antenna, TEM horn, Parabolic reflector, Ground penetrating radar, Impulse radiation.

Применение частично заполненных диэлектриком антенн рупорного и рефлекторного типов для сверхширокополосных подповерхностных радиолокаторов. Статья посвящена разработке сверхширокополосных (СШП) TEM­антенн рупорного типа и их использованию в качестве облучателя для параболического отражателя, которые предназначены для установленных на транспортных средствах смотрящих вниз и вперед импульсных георадаров, соответственно. С этой целью были исследованы, сконструированы, промоделированы и измерены частично заполненные диэлектриком антенны Вивальди и конфигурации массива ТЕМ­рупоров. С использованием антенны Вивальди в форме TEM­рупора в качестве облучателя параболической зеркальной антенны предлагается достичь гиперширокой полосы импульсного излучения от 300 МГц до 15 ГГц для работы в составе многодиапазонного георадара, что может обеспечить получение изображения на глубине с высоким разрешением. Усиление и отражение по входу соответствуют результатам измерений.

Ключевые слова: сверхширокополосная антенна, TEM­рупор, параболический отражатель, георадар, импульсное излучение.

Застосування частково заповнених діелектриком антен рупорного та рефлекторного типів для надширокосмугових підповерхневих радіолокаторів. Стаття присвячена розробці надширокосмугових TEM­антен рупорного типу та їх використанню як опромінювача для параболічного відбивача, які призначені для встановлених на транспортних засобах таких, що дивляться вниз і вперед імпульсних георадарів, відповідно. З цією метою були досліджені, сконструйовані, промоделювані та виміряні частково заповнені діелектриком антени Вівальді та конфігурації масиву TEM­рупорів. З використанням антени Вівальді у формі TEM­рупора як опромінювача параболічної дзеркальної антени пропонується досягти гіперширокі смуги імпульсного випромінювання від 300 МГц до 15 ГГц для роботи в складі багатосмугових георадарів, що може забезпечити отримання зображення на глибині з високою роздільною здатністю. Посилення і віддзеркалення по входу відповідають результатам вимірювань.

Ключові слова: надширокосмугова антена, TEM­рупор, параболічний відбивач, георадар, імпульсне випромінювання.

 NOISE RADAR PERFORMANCE

 Sachs J., Herrmann R., and Kmec M. Time and range accuracy of short­range ultra­wideband pseudo­noise radar, NRT­2012

Time and range estimations based on ultra­wideband (UWB) measurements need to be carefully considered with respect to their accuracy, since range, propagation delay and time position can often not be uniquely defined. The paper illustrates these issues and shows some common approaches for UWB range and time position estimation. Ranging errors provoked from the sensor device are introduced and the performance of pseudo­noise radar concepts is shown. They provide excellent time axis accuracy due to a stable clock reference and cause random timing errors in the fs­range which is a consequence of a robust synchronization concept and jitter suppression by correlation. The impact of frequency aliasing onto time position measurements is considered as well.

Keywords: PN­sequence, jitter, time position, range accuracy, correlation, aliasing.

Точность по времени и дальности сверхширокополосного псевдошумового радара для малых дальностей. Оценка времени и дальности, основанная на измерениях с использованием сверхширокополосных (СШП) сигналов, должна быть внимательно рассмотрена с учетом точности, поскольку дальность, время распространения и позиция во времени часто не могут быть однозначно оценены. Данная работа иллюстрирует эти особенности и показывает некоторые общие подходы к оценке времени и дальности в СШП измерениях. Представлены ошибки измерения дальности, вызываемые сенсором, и показаны возможности, предоставляемые концепцией псевдо­шумового радара. Они обеспечивают отличную точность по оси времени благодаря использованию стабильного генератора тактовой частоты. Случайные ошибки оценки времени составляют величины порядка фемтосекунд благодаря использованию принципа устойчивой синхронизации и уменьшению дрожания с помощью корреляции. Кроме того, рассмотрено влияние дискретности спектра на точность измерения времени.

Ключевые слова: псевдослучайный сигнал, джиттер, временная позиция, точность по дальности, корреляция, влияние дискретности.

Точність за часом та дальністю надширокосмугового псевдошумового радару для малих дальностей. Оцінка часу і дальності, заснована на вимірах з використанням надширокосмугових (НШС) сигналів, повинна бути уважно розглянута з урахуванням точності, оскільки дальність, час поширення та позиція в часі часто не можуть бути однозначно оцінені. Дана робота ілюструє ці особливості і показує деякі загальні підходи до оцінки часу і дальності в НШС вимірах. Представлено помилки виміру дальності, що викликаються сенсором, і показано можливості, що надаються концепцією псевдошумового радара. Вони забезпечують відмінну точність по осі часу завдяки використанню стабільного генератора тактової частоти. Випадкові помилки оцінки часу складають величини порядку фемтосекунд завдяки принципу стійкої синхронізації та зменшення тремтіння за допомогою кореляції. Крім того, розглянуто вплив дискретності спектра на точність вимірювання часу.

Ключові слова: псевдовипадковий сигнал, джіттер, часова позиція, точність за дальністю, кореляція, вплив дискретності.

Stove A.G. Radars with low probability of interception

The arrival of wide band, high duty cycle radars has made it practical to design radars with enough processing gain to detect their targets at greater ranges than those at which their transmissions can be intercepted. This paper looks at the principles of such Low Probability of Intercept (LPI) Radars and illustrates this with a simple quantitative example, comparing the performance of a pulse radar with an Frequency­Modulated Continuous Wave radar. The paper takes as its baseline a receiver using the Instantaneous Frequency Measurement technique, but discusses other possible receiver types, leading to a brief examination of the trade­off between interception sensitivity and intercept time. It is argued that coherent matched filtering is not a good way of trying to intercept an LPI radar and, instead, the virtues of the Matched Incoherent Receiver are discussed, where the pre­detection bandwidth and post­detection integration time are matched to the radar’s signals, but the detection is incoherent rather than coherent. The additional strengths which are potentially offered in this area by noise waveforms are also discussed. The importance of the military scenario for the significance of an LPI radar and particularly for the complementary principle of ‘Low Probability of Exploitation’ are also emphasized.

Keywords: Low Probability of Intercept Radar, Intercept Receiver, ESM.

Радары с низкой вероятностью обнаружения. Появление широкополосных радаров с большими относительными длительностями включения привело к тому, что стало практичным создавать радары с коэффициентом усиления обработки достаточно высоким для работы на дальностях, на которых сигналы этих радаров не могут быть перехвачены. Данная работа рассматривает принципы таких радаров с низкой вероятностью перехвата и иллюстрирует их простыми количественными примерами, сравнивая характеристики с импульсными радарами с линейной частотной модуляцией сигналов. В качестве базы в данной работе рассматривается приемник с использованием техники измерения моментальной частоты, но обсуждаются и другие возможные варианты радаров, и исследуется противоречие между чувствительностью перехвата и временем перехвата. Приводятся аргументы в пользу того, что согласованная фильтрация – не лучший способ перехвата радара с низкой вероятностью перехвата. Рассматриваются достоинства согласованного некогерентного приемника, где время предетектирования и ширина полосы пост­детектирования согласованы с радиолокационным сигналом, но обнаружение некогерентно. Кроме того, обсуждаются дополнительные достоинства в этой сфере, потенциально доступные для шумовых радаров. Подчеркнута важность в военном сценарии низкой вероятности перехвата и, в частности, дополнительного принципа низкой вероятности использования сигнала.

Ключевые слова: низкая вероятность обнаружения, приемник­перехватчик, радиоперехват.

Радари з малою імовірністю перехоплення. Поява широкосмугових радарів з великою відносною тривалістю включення призвела до того, що стало практичним створювати радари з коефіцієнтом посилення обробки достатньо високим для огляду відстаней, на яких сигнали цих радарів не можуть бути перехоплені. Дана робота розглядає принципи таких радарів з низькою ймовірністю перехоплення та ілюструє їх простими кількісними прикладами, порівнюючи характеристики з імпульсними радарами з лінійною частотною модуляцією сигналів. Як база у даній роботі розглядається приймач з використанням техніки вимірювання моментальної частоти, але обговорюються й інші можливі варіанти радарів, досліджується протиріччя між чутливістю перехоплення і часом перехоплення. Наводяться аргументи на користь того, що узгоджена фільтрація — не кращий спосіб перехоплення радара з низькою ймовірністю перехоплення. Розглядаються переваги узгодженого некогерентного приймача, де час попереднього детектування і ширина смуги пост­детектування узгоджені з радіолокаційним сигналом, але детектування є некогерентним. Крім того, обговорюються додаткові переваги в цій сфері, потенційно доступні для шумових радарів. Підкреслено важливість у військовому сценарії низької ймовірності перехоплення і, зокрема, додаткового принципу низької ймовірності використання сигналу.

Ключові слова: мала імовірність детектування, приймач­перехоплювач, радіоперехоплювання.

 Rodionov V.V. Radar with random variation of probing signal parameters

This paper utilizes game­theoretic principles in detecting of Gaussian signals against background of Gaussian noise. We propose the payoff function generalizing signal­to­noise ratio to casual signals. It is found that potential immunity of radar to electronic countermeasure strategies is only achievable through random variation in parameters of sounding signals.  Performance limits of radar depend on the product of probing signal bandwidth and its duration. The coherent integration time is to be 2­10 times less than full processing time of the received signal.

Keywords: jammer, radar, game theory, signal.

Радар со случайной вариацией параметров зондирующего сигнала. В статье рассмотрено обнаружение гауссовых сигналов на фоне гауссова шума с использованием принципов теории игр. Предложена функция компенсации, обобщающая отношение сигнал­шум на случайные сигналы. Показано, что потенциальная устойчивость радара к стратегиям радиоэлектронного противодействия достижима только при случайном изменении параметров зондирующего сигнала. Потенциальные возможности радара определяются произведением полосы частот и длительности зондирующего сигнала. Время когерентного накопления должно быть в 2–10 раз меньше полного времени обработки принятого сигнала.

Ключевые слова: постановщик помех, радар, теория игр, сигнал.

Радар з випадковою зміною параметрів зондувального сигналу. У статті розглянуто виявлення гаусових сигналів на тлі гаусової перешкоди за використання принципів теорії ігор. Запропоновано функцію компенсації, що узагальнює відношення сигнал­шум на випадкові сигнали. Показано, що потенційна опірність радару до стратегій радіоелектронної протидії досяжна тільки за випадкової зміни параметрів зондуючого сигналу. Потенційні можливості радара визначаються добутком смуги частот і тривалості зондуючого сигналу. Термін когерентного накопичення має бути в 2–10 разів менший від повного часу обробки прийнятого сигналу.

Ключові слова: постановник завад, радар, теорія ігор, сигнал.

 Vyplavin P.L. Integrated and maximal sidelobe levels of noise signal

One of the most important characteristics of a radar signal is sidelobes level. It is known that it is possible to build a noise signal generator with power spectrum shape close to Gaussian. Such signal can provide rather low sidelobe level. On the other hand, it is well known that randomness of noise signals leads to randomness of resulting range profiles which is observed as residual fluctuations of autocorrelation also called as processing noise or noise floor. Increase of signal time­bandwidth product leads to decreasing of such residual fluctuations. Residual fluctuations can be a big drawback of noise signal for some applications and can be neglected in other ones. Current work is dedicated to numerical and experimental investigation of properties of noise signal. Because residual fluctuations are spread over the range profile, we have chosen such parameter as integrated sidelobe ratio of the signal (ISLR) to be used for analysis of the signal performance. We estimated ISLR for modeled noise signal with various parameters. Besides, through analysis of reference channel of existing noise radars we estimated ISLR for real systems.

Keywords: sidelobes, noise signal, residual fluctuations.

Интегральный и максимальный уровни боковых лепестков шумового сигнала. Уровень боковых лепестков является одной из наиболее важных характеристик радиолокационных сигналов. Известно, что возможно создание генераторов шума с формой спектра, близкой к гауссовой. Такой сигнал обеспечивает малый уровень боковых лепестков. С другой стороны, известно, что случайная природа шумового сигнала приводит к случайности результирующих профилей дальности, наблюдаемых в виде остаточных флуктуаций автокорреляции, называемых также шумом обработки, или фоновым шумом. Повышение произведения длительности сигнала на ширину полосы приводит к уменьшению таких остаточных флуктуаций. В одних радарах остаточный шум может быть большой проблемой, в других он может быть, наоборот, пренебрежимо мал. Данная работа посвящена численному и экспериментальному исследованию свойств шумового сигнала. Поскольку остаточные флуктуации распределены по профилю дальности, мы использовали такой параметр, как интегральный уровень боковых лепестков (ИУБЛ), для анализа свойств сигнала. Мы оценили ИУБЛ для моделированного шумового сигнала с различными параметрами. Кроме того, посредством анализа опорного сигнала существующих шумовых радаров мы оценили ИУБЛ реальных систем.

Ключевые слова: боковые лепестки, шумовой сигнал, остаточные флуктуации.

Інтегральний та максимальний рівні бокових пелюсток шумового сигналу. Рівень бічних пелюсток є однією з найбільш важливих характеристик радіолокаційних сигналів. Відомо, що можливо створення генераторів шуму з формою спектра, близькою до гаусової. Такий сигнал забезпечує малий рівень бічних пелюсток. З іншого боку, відомо, що випадкова природа шумового сигналу призводить до випадковості результуючих профілів дальності, спостережуваних у вигляді залишкових флуктуацій автокореляції, званих також шумом обробки, або фоновим шумом. Підвищення добутку тривалості сигналу на ширину смуги призводить до зменшення таких залишкових флуктуацій. В одних радарах залишковий шум може бути великою проблемою, в інших він може бути, навпаки, зневажно малий. Дана робота присвячена чисельному та експериментальному дослідженням властивостей шумового сигналу. Оскільки залишкові флуктуації розподілені за профілем дальності, ми використовували такий параметр, як інтегральний рівень бічних пелюсток (ІРБП), для аналізу властивостей сигналу. Ми оцінили ІРБП для модельованого шумового сигналу з різними параметрами. Крім того, за допомогою аналізу опорного сигналу існуючих шумових радарів ми оцінили ІРБП реальних систем.

Ключові слова: бокові пелюстки, шумовий сигнал, залишкові флуктуації.

 Pompeo B., Pralon L., Beltrao G., Cioqueta H., Cosenza B. and Moreira J.R. On a comparison of radar system performance between random and linear frequency modulation considering sidelobe suppression techniques

In order to improve sidelobe suppression, to increase processing gain and range resolution at the receiver filter’s output, many techniques based on transmit waveform and receiver’s filter design have already been proposed. This paper addresses a comparison on the performance of pulse compression radar systems that apply random frequency modulated transmitted signals, commonly used in noise radars, and linear frequency modulated transmitted signals. For the latter, it will also be analyzed pulse compression’s sidelobes reduction techniques, more precisely, it is investigated window functions techniques and mismatched receiver filter design using the Lp­ norms minimization techniques. Peak to sidelobe ratio, range resolution, compression gain and signal to noise ratio will be evaluated for all cases by means of mathematical analyses and simulations.

Keywords: noise radar, LFM, sidelobes.

Сравнение характеристик радарной системы при использовании шумовых сигналов и сигналов с линейной частотной модуляцией с точки зрения подавления боковых лепестков. Существует много методов улучшения подавления боковых лепестков, увеличения коэффициента усиления обработки и повышения разрешения по дальности на выходе фильтра приемника. Эти методы основаны на выборе формы зондирующего сигнала или характеристик приемного фильтра. В данной работе представлено сравнение производительности радиолокационных систем со сжатием импульсов, со случайной частотной модуляцией передаваемых сигналов, используемой в шумовых радарах, и с линейной частотной модуляцией сигналов. В отношении последнего проведен анализ методов уменьшения боковых лепестков сжатых по дальности импульсов, а именно, исследованы оконные функции и неоптимальные фильтры, использующие минимизацию Lp­норм. Путем моделирования оценены уровень боковых лепестков, разрешение по дальности, коэффициент усиления обработки и отношение сигнал­шум.

Ключевые слова: шумовой радар, ЛЧМ сигнал, боковые лепестки.

Порівняння характеристик радарної системи при використанні шумових сигналів і сигналів з лінійною частотною модуляцією з точки зору заглушення бічних пелюсток. Існує багато методів поліпшення заглушення бічних пелюсток, збільшення коефіцієнта посилення обробки та підвищення роздільної здатності за дальністю на виході фільтра приймача. Ці методи засновані на виборі форми зондуючого сигналу або характеристик приймального фільтра. В даній роботі представлено порівняння продуктивності радіолокаційних систем зі стискуванням імпульсів, з випадковою частотною модуляцією переданих сигналів, використовуваної в шумових радарах і з лінійною частотною модуляцією сигналів. Щодо останнього проведено аналіз методів зменшення бічних пелюсток стислих за дальністю імпульсів, а саме, досліджені віконні функції і не­оптимальні фільтри, що використовують мінімізацію Lp­норм. Шляхом моделювання оцінені рівень бічних пелюсток, роздільна здатність за дальністю, коефіцієнт посилення обробки і відношення сигнал­шум.

Ключові слова: шумовий радар, ЛЧМ сигнал, бічні пелюстки.

 Sedyshev S.Y., Gorshkov S.A., and Vorontsov M.N. Clutter compensation problem in the LPI radar

Noise probing signals and noise radar technology is one of perspective directions in the radar systems theory and techniques. Detection of moving targets in background clutter environment by noise radar is discussed in this paper. Some questions of pseudorandom quasi­continuous signals processing in surveillance radar are also considered.

Keywords: LPI Radar, clutter, noise­like signals, autocorrelation function, cross­correlation function, «range­rate» matrix.

Проблема компенсации мешающих отражений в LPI РЛС обзора. Случайный закон модуляции шумоподобных сигналов обладает случайной структурой боковых лепе­стков сжатого импульса. В этом случае происходит снижение коэффициента межпериодной корреляции пассивных помех, и, как следствие – снижается качество их подавления. В настоящей статье рассматривается возможность обнаружения движущихся целей на фоне пассивных помех. Приводятся результаты математического моделирования квазинепрерывной последовательности из пяти взаимно ортогональных циклически повторяющихся кодов Голда и устройств их обработки на фоне пассивных помех для РЛС обзора.

Ключевые слова: LPI РЛС, шумоподобные сигналы, пассивные помехи, коэффициент подавления, матрица «дальность­скорость».

Проблема компенсації відбитків, що заважають, у LPI РЛС огляду. Випадковий закон модуляції шумоподібних сигналів має випадкову структуру бічних пелюсток стисненого імпульсу. У цьому випадку відбувається зниження коефіцієнта міжперіодної кореляції пасивних перешкод, і, як наслідок – знижується якість їх заглушення. У цій статті розглядається можливість виявлення рухомих цілей на фоні пасивних перешкод. Наводяться результати математичного моделювання квазі­непереривних послідовностей з п’яти взаємно ортогональних циклічно повторюваних кодів Голда і пристроїв їх обробки на фоні пасивних перешкод для оглядових РЛС.

Ключові слова: LPI РЛС, шумоподібні сигнали, пасивні перешкоди, коефіцієнт заглушення, матриця «дальність­швидкість».

 NOISE WAVEFORM SAR

 Lukin K.A., Kim J.P., Vyplavin P.L., and Palamarchuk V.P. SAR imaging with stepped frequency noise radar 

In the paper, a radar scheme combining benefits of noise and stepped frequency waveforms is considered. Noise signal provides the best electromagnetic compatibility, LPI performance and interference robustness but design of conventional noise radar requires expensive high speed ADCs. Stepped frequency radar uses narrowband signals for sounding. This enables to use low speed ADCs which can have much higher dynamic range and are much cheaper. But periodicity of the sounding signal leads to range ambiguity and high sensitivity to monochromatic interference. The proposed approach consists in generation of narrowband noise signal with step­like variation of its central frequency. Sounding signal and radar return are fed to mixer and then digitized. The digitized signal is processed like conventional stepped frequency one. This gives range profile, but radar is sensitive to targets only within the correlation range of noise signal. The obtained range profile contains phase information which enables to use it for SAR imaging. In the paper, the proposed approach is experimentally tested using noise radar based upon digital arbitrary waveform generator.

Keywords: SAR, stepped frequency, noise radar.

Формирование РСА изображений с помощью шумового радара со ступенчатой перестройкой центральной частоты. В данной работе рассматривается система, комбинирующая достоинства шумовых сигналов и сигналов со ступенчатым изменением частоты. Шумовые сигналы обеспечивают лучшие характеристики электромагнитной совместимости, низкой вероятности перехвата, устойчивости к шуму. С другой стороны, создание обычных шумовых радаров требует использования дорогих высокоскоростных АЦП. Радары со ступенчатой перестройкой частоты излучают узкополосные сигналы. Это позволяет использовать низкоскоростные АЦП с большим динамическим диапазоном и меньшей ценой. Но периодичность излучаемого сигнала приводит к наличию неопределенности по дальности и высокой чувствительности к монохроматическим помехам. В работе предлагается подход, заключающийся в генерации узкополосных шумовых сигналов со ступенчатой перестройкой центральной частоты. Излучаемый сигнал и радарный отклик подаются на смеситель и оцифровываются. Цифровой сигнал обрабатывается аналогично обычному радару со ступенчатой перестройкой частоты. Это позволяет сформировать профиль дальности, но чувствительность радара ограничена зоной корреляции шумового сигнала. Получаемые профили дальности содержат фазовую информацию, позволяющую использовать их для формирования РСА изображений. В данной работе предлагаемый подход экспериментально исследован с использованием шумового радара, основанного на цифровом генераторе произвольных сигналов.

Ключевые слова: РСА, ступенчатая перестройка частоты, шумовой радар.

Формування РСА зображень за допомогою шумового радара із ступінчастою зміною центральної частоти. У роботі розглядається система, що комбінує переваги шумових сигналів і сигналів зі ступінчастою зміною частоти. Шумові сигнали забезпечують кращі характеристики електромагнітної сумісності, низької ймовірності перехоплення, стійкості до шуму. З іншого боку, створення звичайних шумових радарів вимагає використання дорогих високошвидкісних АЦП. Радари зі ступінчастою перебудовою частоти випромінюють вузькосмугові сигнали. Це дозволяє використовувати низькошвидкісні АЦП з великим динамічним діапазоном і меншою ціною. Але періодичність випромінюваного сигналу призводить до наявності невизначеності за дальністю і високої чутливості до монохроматичних перешкод. У роботі пропонується підхід, який являє собою генерацію вузькосмугових шумових сигналів зі ступінчастою перебудовою центральної частоти. Випромінюваний сигнал і радарний відгук подаються на змішувач і оцифровуються. Цифровий сигнал обробляється аналогічно звичайному радару зі ступінчастою перебудовою частоти. Це дозволяє сформувати профіль дальності, але чутливість радара обмежена зоною кореляції шумового сигналу. Одержувані профілі дальності містять фазову інформацію, що дозволяє використовувати їх для формування РСА зображень. У даній роботі пропонований підхід експериментально досліджено з використанням шумового радара, заснованого на цифровому генераторі довільних сигналів.

Ключові слова: РСА, ступінчаста зміна частоти, шумовий радар.

 Lukin K.A., Stove A.G., Kulpa K., Calugi D., Palamarchuk V.P., Vyplavin P.L. Ka­band ground­based noise SAR trials in various conditions

Interest to noise radars is growing because they provide good electromagnetic compatibility, the best Low Probability of Interception (LPI) and Probability of Exploiting (LPE) characteristics and other desirable features whilst current progress in electronics makes them more and more affordable. One of the noise radar applications is SAR imaging. Correct operation of SAR requires high stability of radar parameters including the parameters of the probing signal. This paper is devoted to experimental investigation of Ka­band ground based noise SAR and estimation of noise level, dynamic range, range resolution, residual fluctuations and sidelobe levels. In the paper, we briefly describe design of the Noise Waveform SAR and present the trials results.

Keywords: noise radar, SAR, interferometry.

Испытания наземного шумового РСА 8­мм диапазона в различных условиях. Интерес к шумовым радарам растет, поскольку они обеспечивают наилучшую электромагнитную совместимость, малую вероятность перехвата и использования сигналов и другие положительные свойства, в то время как прогресс в электронике делает их все более доступными. Одной из сфер применения шумовых сигналов являются радары с синтезированной апертурой (РСА). Для правильной работы РСА требуется высокая стабильность параметров радара, включая параметры зондирующего сигнала. Данная работа посвящена экспериментальному исследованию 8­мм наземного шумового РСА и оценке уровня шума, динамического диапазона, разрешения по дальности, остаточных флуктуаций и боковых лепестков. В работе мы кратко описываем устройство шумового наземного РСА и представляем результаты измерений.

Ключевые слова: шумовой радар, РСА, интерферометрия.

Випробовування наземного шумового РСА 8­мм діапазону у різних умовах. Інтерес до шумових радарам росте, оскільки вони забезпечують найкращу електромагнітну сумісність, малу ймовірність перехоплення і використання сигналів та інші позитивні властивості, в той час як прогрес в електроніці робить їх все більш доступними. Однією зі областей застосування шумових сигналів є радари з синтезованою апертурою (РСА). Для правильної роботи РСА потрібна висока стабільність параметрів радара, включаючи параметри сигналу. Дана робота присвячена експериментальному дослідженню 8­мм наземного шумового РСА та оцінці рівня шуму, динамічного діапазону, розрізнення по дальності, залишкових флуктуацій і бічних пелюсток. У роботі ми коротко описуємо пристрій шумового наземного РСА і представляємо результати вимірювань.

Ключові слова: шумовий радар, РСА, інтерферометрія.

 Lukin K.A., Vyplavin P.L., Kudriashov V.V., Palamarchuk V.P., Zemlyaniy O.V., Lukin S.K., Jong­Min Lee, Jong­Soo Ha, Sun­Gu Sun, Youn­Sik Kang, Kyu­Gong Cho, Byung­Lae Cho. Tomographic imaging using noise radar and 2D aperture synthesis    

Implementation of 2D aperture synthesis enables obtaining of 2D angular resolution which in combination with range resolution gives tomographic 3D images. Tomographic 3D radar images can give detailed and precise information about spatial distribution of semitransparent objects or other area of interest. Radar tomography may be realized with the help of any type of high resolution radar; however this paper is focused on noise radar tomography. We describe simulation of wideband noise radar operation combined with 2D aperture synthesis and present some results of tomographic SAR imaging experiments using continuous noise waveform and 2D aperture synthesis carried out in S­band.

Keywords: noise waveform, radar tomography, 3D SAR imaging, noise waveform SAR, antenna with beam synthesis.

Формирование томограмм с помощью шумового радара и двумерного апертурного синтеза. Реализация двумерного апертурного синтеза позволяет получить двумерное угловое разрешение, которое в комбинации с разрешением по дальности позволяет формировать томографические трехмерные изображения. Томографические трехмерные изображения  могут дать детальную и точную информацию о пространственном распределении полупрозрачных объектов или других зондируемых областей. Радарная томография может быть реализована с помощью любого типа радара с высоким разрешением; однако эта статья сфокусирована на шумовой радарной томографии. Мы приводим результаты моделирования работы широкополосного шумового радара в комбинации с двумерным апертурным синтезом и представляем некоторые результаты эксперимента по получению томографических изображений, используя непрерывные шумовые сигналы S­диапазона и двумерный апертурный синтез.

Ключевые слова: шумовой сигнал, радарная томография, формирование трёхмерных РСА изображений, шумовой РСА.

Формування томограм за допомогою шумового радара та двовимірного апертурного синтезу. Реалізація двовимірного апертурного синтезу дозволяє отримати двовимірну кутову роздільну здатність, яка в комбінації з роздільною здатністю за дальністю дає змогу формувати томографічні тривимірні зображення. Томографічні тривимірні зображення можуть дати детальну та точну інформацію про просторовий розподіл напівпрозорих об’єктів або інших областей, що зондуються. Радарна томографія може бути реалізована за допомогою будь­якого типу радара з високою роздільною здатністю; проте ця стаття сфокусована на шумовій радарній томографії. Ми описуємо результати моделювання роботи широкосмугового шумового радара в комбінації з двовимірним апертурним синтезом і представляємо деякі результати експерименту з отримання томографічних зображень, використовуючи безперервні шумові сигнали S­діапазону і двовимірний апертурний синтез.

Ключові слова: шумовий сигнал, радарна томографія, формування тримірних РСА зображень, шумовий РСА.

 Espadas V. and Shkvarko Yu. Descriptive experiment design framework for high resolution imaging with multimode array radar systems

We address a descriptive experiment design (DED) regularization approach for enhanced resolution imaging of multiple targets via space­time processing of multimode array radar (MAR) data. The multiple frequency­polarization signal processing (SP) mode is employed to provide necessary DED redundancy that is next exploited to enhance the MAR imaging resolution performances in different operational environments including harsh scenarios with imperfect array calibration, partial sensor failure and/or uncertain noise statistics. The proposed DED framework provides robust extension of the Van­Zittert — Zernike approach based on the matched spatial filter bank SP for such realistic operational scenarios. The DED­based MAR employs the robust regularized matched spatial filter bank SP for image formation, in which the shape of the MAR resulting point spread function is optimized applying the new proposed DED­inspired quality metrics constructed to optimally balance the resolution­over­noise­suppression performances adapted to harsh multiple target sensing scenarios. Numerical simulations verify the effectiveness of the proposed DED­SP method for MAR imaging in harsh sensing environments.

Keywords: antenna ray, descriptive experiment design, multimode imaging radar, regularization.

Метод регуляризации на основе дескриптивного планирования экспериментов для формирования высокоразрешающих радиоизображений в мультимодальных РЛС с антенными решетками. Предложен новый метод регуляризации обратных задач формирования радиолокационных (РЛ) изображений с улучшенным разрешением на основе теории дескриптивного планирования экспериментов (ДПЭ) дистанционного зондирования. Для необходимой избыточности РЛ измерений используется многомодовая поляризация, позволяющая комплексировать РЛ изображения отдельных мод и обеспечить робастность обработки сигналов в различных операционных сценариях. Предложенный ДПЭ­подход осуществляет робастную модификацию метода Ван­Циттерта — Цернике для РЛС с антенными решетками. Метод реализуется в форме банка согласованных фильтров формирования РЛ изображений на различных модах. Форма результирующей вещественной функции неопределенности оптимизируется на основе метода ДПЭ­регуляризации, который реализует оптимальный баланс между повышением разрешения и фильтрации помех, адаптированный к сценариям визуализации множественных целей в условиях статистической априорной неопределенности. Численное моделирование подтверждает эффективность предложенного метода формирования высокоразрешающих РЛ изображений множественных целей в статистически неопределенных операционных сценариях.

Ключевые слова: антенная решетка, дескриптивное планирование экспериментов, многомодовая РЛС формирования изображений, регуляризация.

Метод регулярізаціі на основі дескриптивного планування експериментів для формування високорозрізняючих радіозображень в мультимодальних РЛС з антенними решітками. Запропоновано новий метод регуляризації обернених задач формування радіолокаційних (РЛ) зображень з покращеним розрізненням на основі теорії дескриптивного планування експериментів (ДПЕ) дистанційного зондування. Для забезпечення необхідної надмірності РЛ вимірювань використовується багатомодова поляризація, що дозволяє скомплексувати РЛ зображення окремих мод і забезпечити робасність обробки сигналів у різних операційних сценаріях. Запропонований ДПЕ­підхід здійснює робастну модифікацію методу Ван­Ціттерта — Церніке для РЛС з антенними решітками. Метод реалізується у формі банку узгоджених фільтрів формування РЛ зображень на різних модах. Форма результуючої дійсної функції невизначеності оптимізується на основі методу ДПЕ­регуляризації, який реалізує оптимальний баланс між підвищенням розрізнення та фільтрації перешкод, адаптований до сценаріїв візуалізації множини цілей в умовах статистичної апріорної невизначеності. Кількісне моделювання підтверджує ефективність запропонованого методу формування високорозрізняючих РЛ зображень множини цілей у статистично невизначених операційних сценаріях.

Ключові слова: антенна решітка, дескриптивне планування експериментів, багатомодова РЛС формування зображень, регуляризація.

 NOISE RADAR TECHNIQUE IN OPTICS AND SEISMOLOGY 

 Lukin K.A., Danailov M.B., Machekhin Yu.P., and Tatyanko D.N. Nano­distance measurements using spectO ral interferometry based on light­emitting diodes

The paper presents some results of the optical interferometry investigations based on the noise spectral interferometry method with use of low­coherent optical sources beyond their coherence zone. It is shown that when the path difference of arms in Michelson interferometer exceeds the coherence length of light­emitting diode radiation, the interference pattern in spectral domain enables to perform absolute measurements of micro­ and nanodistances due to its dependence on both time delay and relative phase of the signals.

Keywords: spectral interferometry method, optical coherence tomography, Michelson interferometer, light­emitting diode, optical noise signal.

Измерение нано­расстояний с использованием спектральной интерферометрии на основе светодиодов. В работе представлены результаты исследований оптической интерферометрии на основе низкокогерентных источников излучения вне зоны когерентности. Показано, что когда разность плеч интерферометра Майкельсона превышает длину когерентности излучения светодиода, явление спектральной интерференции обеспечивает абсолютные измерения микро­ и нано­расстояний в соответствии со временем задержки и относительной фазой между опорным и зондирующим сигналами.

Ключевые слова: метод спектральной интерферометрии, томография оптической когерентности, интерферометр Майкельсона, светодиод, шумовой оптический сигнал.

Вимірювання нано­відстаней з використанням спектральної інтерферометрії на основі світлодіодів. У роботі наведено результати досліджень оптичної інтерферометрії на основі низько­когерентних джерел випромінювання поза межами зони когерентності. Показано, що коли різниця пліч інтерферометра Майкельсона перевищує довжину когерентності випромінювання світлодіода, явище спектральної інтерференції забезпечує абсолютні вимірювання мікро­ та нано­відстаней згідно з часом затримки та відносною фазою між опорним та зондуючим сигналами.

Ключові слова: метод спектральної інтерферометрії, томографія оптичної когерентності, інтерферометр Майкельсона, світлодіод, шумовий оптичний сигнал.

 Shaidurov G.Ya., Suhotin V.V., Kudinov D.S. and Kopylov M.A. On seismic side­looking location with antenna aperture synthesis 

This article has given an assessment of implementation possibilities of the method of seismic location using pulsed non­explosive sources and receivers that are placed in one transport base during the side looking of the geological environment and the synthesis of an equivalent aperture of transceiver antennas.

Keywords: seismic, location, aperture, synthesis, interface.

Сейсмическая локация бокового обзора с использованием синтеза апертуры антенны. В статье дана оценка возможности реализации метода сейсмической локации с помощью импульсных невзрывных источников и приемников, которые расположены на единой транспортной базе во время бокового обзора геологической среды и синтеза эквивалентной апертуры антенны трансивера.

Ключевые слова: сейсмическая локация, апертура, синтез, интерфейс.

Сейсмічна локація бокового огляду з використанням синтезу апертури антени. У статті дана оцінка можливості реалізації методу сейсмічної локації за допомогою імпульсних невибухових джерел і приймачів, які розташовані на єдиній транспортній базі під час бокового огляду геологічного середовища та синтезу еквівалентної апертури антени трансивера.

Ключові слова: сейсмічна локація, апертура, синтез, інтерфейс.

 Kim J.P., Zemlyaniy O.V., Tatyanko D.N., Lukin K.A. Phase shift measurement of optical noise waveform modulation envelope

The paper presents investigation results of a single­beam anemometer, in which the only one optical beam is used. The principle of operation of single­beam anemometer is based on the fact that the frequency shift due to Doppler effect appears both on a carrier frequency (optical band) and on the frequency of any oscillation, which can be distinguished from the signal by means of linear or nonlinear transformations. Such system is less dependent on destabilizing factors such as temperature fluctuations, mechanical impact of system components, vibration, etc. The extraction of information from the modulating signal, but not directly from the signal of the optical range allows using slow­speed and therefore less expensive components (photodetectors, ADC’s). The approach used in the work ultimately simplifies the measuring device and makes it more reliable.

Keywords: Doppler effect, anemometer, single­beam optical speed meter, modulator, photodetector.

Измерение фазового сдвига огибающей оптического шумового сигнала. Представлены результаты исследования однолучевого анемометра, в котором используется только один оптический луч. Принцип работы однолучевого анемометра основан на том, что сдвиг частоты в соответствии с эффектом Доплера появляется как на несущей частоте (оптический диапазон), так и на частоте любого колебания, которое можно выделить из сигнала с помощью линейного или нелинейного преобразования. Таким образом, если модулированное по амплитуде оптическое излучение направлено на движущийся объект или поток и отраженное излучение регистрируется фотоприемником, сдвиг частоты сигнала на выходе фотоприемника пропорционален скорости движения объекта и частоте модуляции. Сдвинутый по частоте сигнал, выделенный фотодетектором, затем сравнивается с модулирующим сигналом с выхода генератора. Разность частот этих двух сигналов в соответствии с эффектом Доплера пропорциональна скорости движения исследуемого объекта или потока. В экспериментальной установке были использованы полупроводниковый красный лазер (с длиной волны 640нм) и электро­оптический модулятор/затвор, действие которого основано на эффекте Поккельса. Одним из преимуществ использования такого измерителя скорости является то, что система однолучевая, и поэтому ее проще юстировать, чем двухлучевую систему. Такая система является менее зависимой от дестабилизирующих факторов, таких как колебания температуры, механические воздействия на компоненты системы, вибрации и т.д. Получение информации из модулирующего сигнала, а не непосредственно из сигнала в оптическом диапазоне, позволяет использовать меньшие скорости и, следовательно, менее дорогие компоненты (фотоприемники, АЦП). Подход, используемый в работе, в конечном итоге, упрощает измерительное устройство и делает его более надежным.

Ключевые слова: эффект Доплера, анемометр, однолучевой оптический измеритель скорости, модулятор, фотоприемник.

Вимірювання фазового зсуву огинаючої оптичного шумового сигналу. Представлено результати дослідження однопроменевого анемометра, в якому використовується тільки один оптичний промінь. Принцип роботи однопроменевого анемометра заснований на тому, що зсув частоти у відповідності з ефектом Доплера з’являється як на несучій частоті (оптичний діапазон), так і на частоті будь­якого коливання, яке можна виділити з сигналу за допомогою лінійного або нелінійного перетворення. Таким чином, якщо модульоване по амплітуді оптичне випромінювання спрямоване на рухомий об’єкт або потік, і відбите випромінювання реєструється фотоприймачем, зсув частоти сигналу на виході фотоприймача пропорційний швидкості руху об’єкта і частоті модуляції. Зсунутий за частотою сигнал, виділений фотодетектором, потім порівнюється з модулюючим сигналом з виходу генератора. Різниця частот цих двох сигналів у відповідності з ефектом Доплера пропорційна швидкості руху досліджуваного об’єкта або потоку. В експериментальній установці були використані напівпровідниковий червоний лазер (з довжиною хвилі 640 нм) і електро­оптичний модулятор / затвор, дія якого заснована на ефекті Поккельса. Однією з переваг використання такого вимірювача швидкості є те, що система однопроменева, і тому її простіше юстувати, ніж двопроменеву систему. Така система є менш залежною від дестабілізуючих факторів, таких як коливання температури, механічні дії на компоненти системи, вібрації тощо. Отримання інформації з модулюючого сигналу, а не безпосередньо з сигналу в оптичному діапазоні, дозволяє використовувати менші швидкості і, отже, менш дорогі компоненти (фотоприймачі, АЦП). Підхід, який використовується в роботі, зрештою, спрощує вимірювальний пристрій і робить його більш надійним.

Ключові слова: ефект Доплера, анемометр, однопроменевий оптичний вимірювач швидкості, модулятор, фотоприймач.

 

эффект Доплера, анемометр, однолучевой оптический измеритель скорости, модулятор, фотоприемник.

Общая информация об Академии

Академия наук прикладной радиоэлектроники  является межгосударственной общественной организацией, объединяющей на добровольных началах известных ученых и специалистов Украины, России и Беларуси в области радиоэлектронники.
 
Здание ХНУРЭГлавная цель Академии – консолидация интеллектуального и производственного потенциала в интересах повышения эффективности научно-исследовательской деятельности, комплексного решения приоритетных задач национального и мирового развития в области прикладной радиоэлектроники; укрепление научных связей, взаимодействия научных сообществ и научных школ разных стран, развитие прогрессивных форм организации науки; рациональное использование научного потенциала и финансовых ресурсов во благо научно-технического прогресса.
 
Первым Президентом Академии с 1992 года по 2000 год был избран доктор технических наук,профессор, Заслуженный деятель науки Украины, полковник Вооруженных сил СССР Алмазов Владислав Борисович. Вторым Президентом Академии с 2000 года по 2013 год был избран Заслуженный деятель науки и техники Украины, доктор технических наук, профессор, ректор Харьковского национального университета радиоэлектроники Бондаренко Михаил Фёдорович. Третьим Президентом Академии с 2014 года является доктор физико-математических наук,профессор, проректор по научной работе Харьковского национального университета радиоэлектроники Слипченко Николай Иванович. С 2000 года Академия функционирует на базе Харьковского национального университета радиоэлектроники (ХНУРЭ).
 
С 2002 года Академия совместно с ХНУРЭ издаёт научно-технический журнал «Прикладная радиоэлектроника».
 
В соответствии с Уставом Академия сотрудничает с государственными и общественными организациями Украины и других государств как равноправный член национальных и международных союзов и организует обмен научно-технической информацией и информационными банками открытий и изобретений.
 
Академия может вступать в международные общественные (негосударственные) организации, поддерживать прямые междунаро