Журнал "Прикладная радиоэлектроника" 2010 №4


ЛОКАЦИЯ И НАВИГАЦИЯ

Литвинов В.В., Климченко В.И., Зюкин В.Ф. Об использовании основных ресурсов в отечественных обзорных радиолокаторах S и L диапазонов волн 497

Проанализированы история и направления развития отечественных трёхкоординатных радиолокационных станций и комплексов, разработанных в СССР в послевоенный период. Основное внимание уделено рациональному выбору и использованию основных ресурсов РЛС обзора воздушного пространства, работающих в режиме длительной непрерывной эксплуатации.
Ключевые слова: радиолокационные станции, высотомеры, комплексы, ресурс, направления развития.

Проаналізовані історія і напрямки розвитку вітчизняних трикоординатних  радіолокаційних станцій і комплексів, розроблених в СРСР в післявоєнний період. Основної уваги надано раціональному вибору і використанню основних ресурсів РЛС огляду повітряного простору, що працюють в режимі тривалої безперервної експлуатації.
Ключові слова:  радіолокаційні станції, висотоміри, комплекси, ресурс,  напрямки розвитку.

History and directions of development of domestic three-coordinate radars created in the USSR in the post-war period are analysed. Much attention is directed to a rational choice and use of basic resources of air-surveillance radars which operate in the regime of protracted day-after-day service.
Кeywords: radars, altitude meter, complexes, resource, development directions.

Кравченкон.И., Ленчук Д.В. Повышение точности измерения скорости ветра доплеровской метеорологической РЛС (ДМРЛ) при действии пассивных помех 507

Анализируется влияние пассивных помех на точность измерения скорости ветра ДМРЛ. Методом статистического математического моделирования определяется дисперсия ошибок оценок максимального правдоподобия доплеровского смещения частоты метеосигнала фильтровой системой при отсутствии и наличии пассивных помех. Определяется выигрыш в точности за счет исключения нулевого фильтра, применения в качестве обеляющих фильтров схем череспериодной компенсации и цифровых рекурсивных фильтров.
Ключевые слова: статистическое математическое моделирование, пассивные помехи, дисперсия, фильтровая система, рекурсивный фильтр.

Аналізується вплив пасивних завад на точність вимірювання швидкості вітру ДМРЛ. Методом статистичного математичного моделювання визначається дисперсія помилок оцінок максимальної правдоподібності доплеровського зсуву частоти метеосигналу фильтровою системою при відсутності і наявності пасивних завад. Визначаються виграш в точності за рахунок виключення нульового фільтру, застосування в якості відбілюючих фільтрів схем черезперіодної компенсації і цифрових рекурсивних фільтрів.
Ключові слова: статистичне математичне моделювання, пасивні завади, дисперсія, фільтрова система, рекурсивний фільтр.

The paper analyses the influence of clutter on the accuracy of measuring wind speed by the Doppler radar. The error variance of estimating the maximum likelihood of the Doppler meteosignal frequency shift of a filtering system in the absence or presence of clutter is determined by statistical mathematical simulation method. The efficiency of different systems (a system without a nought filter, that using a filter measuring with a scheme of interperiodical compensation (subtraction) or with digital recursive filters) is compared.
Keywords: statistical mathematical simulation, background of clutter, variation, filter system, recursive filter.

Литвин-Попович А.И., Олейников В.Н. Анализ состояния атмосферы на малых временных интервалах 513

В работе рассматриваются особенности процедуры анализа данных радиолокационного зондирования атмосферы при времени когерентного накопления, существенно меньшем интервала стационарности рассеянных сигналов. Рассмотрен метод параметризации спектров, основанный на авторегрессионном спектральном оценивании.
Ключевые слова: радиолокационная метеорология, РЛС вертикального зондирования атмосферы, оценивание параметров рассеянных сигналов, параметризация спектров рассеянных сигналов.

В роботі розглянуто особливості методів параметризації розсіяних сигналів РЛС ВЗ, що відносяться до малих часів спостереження. Проведено порівняльний аналіз методів параметризації. Показано недоліки розповсюдженої версії метода найменших квадратів.
Ключові слова: радіолокаційна метеорологія, РЛС вертикального зондування атмосфери, оцінювання параметрів розсіяних сигналів, параметризація спектрів розсіяних сигналів.

Methods for backscattered signal parameter estimation are discussed. Comparative analysis of these methods is provided, laying emphasis on their characteristics in high time resolution cases. Drawbacks of least-mean square methods for these cases are illustrated.
Keywords: radar meteorology, radar wind profiler, backscattered signal parameter estimation, parameterization of backscattered signal spectra.

Василишин В.И. Оценивание угловых координат источников излучения на основе прямоугольной антенной решетки двумерным модифицированным унитарным алгоритмом ESPRIT  521

Рассматривается задача определения угловых координат источников шумового излучения в центрально-симметричных прямоугольных антенных решетках. Для таких антенных решеток предложен алгоритм углового сверхразрешения, являющийся модификацией двумерного унитарного алгоритма ESPRIT и позволяющий повысить точность пеленгации по сравнению с двумерным унитарным ESPRIT.
Ключевые слова: сверхразрешение, собственноструктурные алгоритмы, центрально-симметричные антенные решетки.

Розглядається задача визначення кутових координат джерел шумового випромінювання в центрально-симетричних прямокутних антенних решітках. Для таких антенних решіток запропоновано алгоритм кутового надрозділення, який є модифікацією двомірного унітарного алгоритму ESPRIT та дозволяє підвищити точність пеленгації в порівнянні з двомірним унітарним ESPRIT. Приведені результати машинного моделювання.
Ключові слова: надрозділення, власноструктурні алгоритми, центрально-симетричні антенні решітки.

The problem of angular coordinate estimation of noise sources in centro-symmetric rectangular arrays is considered. An angular superresolution algorithm is proposed for such arrays, which is the modification of the 2-D Unitary ESPRIT algorithm and which permits to improve the quality of direction finding as compared to the 2-D Unitary ESPRIT. Simulation results are presented.
Keywords: superresolution, eigenstructure algorithms, centro-symmetric antenna arrays.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

Varfolomieiev A., Antonyuk O., Lysenko O., Tereshin M. Camshift object tracking algorithm
implementation on DM6437 EVM evaluation module  528

An approach to creating an automatic tracking system on the evaluation DM6437 EVM type module, is considered. The СamShift algorithm is chosen on the base of the system. The algorithm model is implemented in Matlab Simulink and ported to the evaluation module. The paper contains a description of some peculiarities related to porting of the algorithm model to the DM6437 EVM board. The pictures included show the behavior of the system working with actual video sequences. Comparison of the optimized and non-optimized versions of the program from the viewpoint of operation speed is also performed.
Keywords: object tracking, СamShift algorithm, DSP, DM6437, Simulink.

В роботі розглядається система автоматичного відслідковування, основана на алгоритмі CamShift і призначена для визначення координат заданого об’єкту на кожному кадрі кольорової відеопослідовності. Модель системи розроблена та налагоджена в середовищі Matlab Simulink® і апаратурно реалізована на тестовому модулі DM6437 EVM.
Ключові слова: відслідковування рухомих об’єктів; алгоритм CAMSHIFT; DSP; DM6437; Simulink.

В работе описывается система автоматического слежения, основанная на алгоритме CamShift и предназначенная для определения координат заданного объекта на каждом кадре цветной видеопоследовательности. Модель системы  разработана, отлажена в среде Matlab Simulink® и аппаратно реализована на отладочном модуле DM6437 EVM.
Ключевые слова: слежение за движущимися объектами; алгоритм CAMSHIFT; DSP; DM6437; Simulink.

Саенко В.И. Метод оценивания состояния развития сервисной информационной системы 534

Рассматриваются вопросы оценивания состояния развития информационной системы в рамках задач менеджмента компьютерных сетей. Предложен набор показателей, функционалов и критериев, описывающих качественную сторону функционирования систем. Разработан метод оценивания состояния развития информационной системы. Предложенные в работе методы ориентированы на помощь администраторам компьютерных сетей при принятии решений о  планировании развития инфраструктуры сети. Все положения подтверждаются примерами.
Ключевые слова: компьютерные сети, информационные системы, сервисные системы, администрирование, менеджмент компьютерных сетей, менеджмент инфраструктуры, состояние систем, методы оценивания, уровень развития систем,  старение системы, функциональность системы, оптимизация инфраструктуры, QoS.

Представлений метод оцінювання стану розвитку інформаційної сервісної системи. Метод заснований на узагальнених показниках і критеріях, які характеризують рівень розвитку системи. Запропоновані рішення орієнтовані на допомогу адміністраторам комп’ютерних мереж при прийнятті рішень про планування розвитку інфраструктури мережі. Метод пояснюється на прикладі.
Ключові слова: комп’ютерні мережі, сервісні системи, менеджмент комп’ютерних мереж, рівень розвитку систем, старіння системи, функціональність системи.

A method for estimating the state of development of a service information system is presented. The method is based on the generalized parameters and criteria that characterize the level of development of the system. The offered solutions are oriented to help computer networks administrators make decisions about planning and development of network infrastructure. The method is explained on examples.
Keywords: computer networks, information systems, service systems, management, computer network management, infrastructure management, state of system, estimation methods, system development level, system aging, system functionality, infrastructure optimization, QoS.

Лищинская Л.Б. Критериальная оценка эффективности многопараметрических ОПИN 542

Разработана общая концепция построения критерия эффективности многопараметрических ОПИN, обоснованы их основные параметры, используемые для сравнительной оценки эффективности, приводится аналитическое определение частных критериев эффективности.
Ключевые слова: обобщенные преобразователи иммитанса, многопараметрические ОПИ, эффективность, информационные устройства.

Розроблена загальна концепція побудови критерію ефективності багатопараметричних УПІN, обґрунтовані їх основні параметри, використовувані для порівняльної оцінки ефективності, наводиться аналітичне визначення часткових критеріїв ефективності.
Ключові слова: узагальнені перетворювачі імітансу (УПІ), багатопараметричні УПІ, ефективність, інформаційні пристрої.

A general concept of constructing the criterion of efficiency of multiparameter GCINs is developed, their basic parameters used for the comparative estimation of the efficiency are grounded, analytical determination of subtests of efficiency is given.
Keywords: generalized transformers of immittance (GCI), multiparameter GCIs, efficiency, information devices.

ЭЛЕКТРОННАЯ И ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНИКА, ОПТОЭЛЕКТРОНИКА И ТЕХНОЛОГИИ

Мачехин Ю.П., Медведенко О.А. Формирование спектра излучения твердотельных чип лазеров с полупроводниковой накачкой 547

В работе представлены результаты исследований особенностей формирования спектра излучения твердотельного чип лазера. Рассмотрены условия формирования полем накачки режима одномодовой генерации. Показано, что, используя селектор Фокса — Смита, можно реализовать условия генерации одночастотного излучения. Показано, что добиться требуемой девиации оптической частоты для ее стабилизации по пикам насыщенного поглощения в йоде, можно с помощью модуляции интенсивности излучения накачки.
Ключевые слова: твердотельный лазер, полупроводниковая накачка, спектр излучения, стандарт частоты.

У роботі наведено результати досліджень спектру випромінювання чіп лазерів з напівпровідниковою накачкою. Показано, як можна формувати спектр продольних та поперечніх мод випромінювання у разі використання цих лазерів в оптичних стандартах частоти.
Ключові слова: твердотільний лазер, напівпровідникове накачування, спектр випромінювання, стандарт частоти.

The paper presents the results of theoretical researches of monolithical solid-state chip lasers with semiconductor pumping, which may be used for designing compact optical standards of frequency. Conditions of forming a single mode generation regime by a pumping field are considered. It is shown that using the Fox – Smith selector one can realize the conditions of single frequency radiation generation. Obtaing the required deviation of optical frequency for its stabilization in peaks of saturated absorption in iodine is shown to be possible by means of modulation of pumping radiation intensity.
Keywords: solid-state laser, semiconductor pumping, radiation spectrum, frequency standard.

Крыжановский В.Г., Прилипская А.С. О классификации транзисторных усилителей мощности 554

Предложено расширить классификацию усилителей мощности путем введения понятия пространственно-развитых усилителей, включающих более одного усилителя, выполненного по обычным схемам одиночного усилительного каскада. Для одиночных каскадов усилителей мощности поддерживается спектральный подход к классификации.
Ключевые слова: усилители мощности, классификация усилителей мощности, усилители с высоким КПД, класс Е, класс F.

Розглянуто використання в основі класифікації підсилювачів підходу на основі обліку кількості та виду маніпулювання гармоніками напруги та струму на транзисторі підсилювального каскаду. Обговорюються варіанти його графічного відображення. Запропоновано розглядати два види підсилювачів – зосереджені (канонічні) та просторово розвинені для опису схем підсилення, що з’являються.
Ключові слова: підсилювачі потужності, класифікація підсилювачів потужності, підсилювачі з великим ККД, клас Е, клас F.

An approach for classification of power amplifiers is considered, which is based on taking into account the number of voltage and current harmonics at the power transistor as well as the type of manipulations on them. Possible ways of graphical representation of this approach are considered. In order to encompass the newly emerging schemes of power amplifiers, it is proposed to differentiate two types of amplifiers — concentrated (canonical) and spatially-developed ones.
Keywords: power amplifier, classification of power amplifiers, high efficiency power amplifier, class E, class F.

Борисов А.В., Дейнека И.С., Лупина Б.И. Исследование динамических характеристик микромеханических терморезисторных преобразователей физических параметров жидкости и газа на аппаратной платформе NI ELVIS II в программной среде LabVIEW 562

Измерены динамические параметры терморезисторного микромеханического преобразователя прямого разогрева в различных физических средах. Описаны архитектура аппаратной части разработанного автоматизированного стенда на основе платформы ELVIS II, приведены программное обеспечение и интерфейс пользователя в среде LabVIEW. Приведены формулы для расчета основных динамических параметров МЭМС ТРП, рассчитано значение тепловой постоянной времени исследуемой структуры. Результаты расчет сравниваются с экспериментальными данными. Представлены и проанализированы экспериментальные результаты измерения характеристик терморезисторного преобразователя, полученные с помощью описываемого стенда.
Ключевые слова: терморезисторный преобразователь, микроэлектромеханическая структура, программно-аппаратный комплекс.

Виміряно динамічні параметри терморезисторного мікромеханічного перетворювача прямого розігрівання в різних фізичних середовищах. Описано архітектуру апаратної частини розробленого автоматизованого стенду на основі платформи Elvis II, наведені програмне забезпечення та інтерфейс користувача в середовищі LabVIEW. Наведені формули для розрахунку основних динамічних параметрів МЕМС ТРП, розраховано значення теплової сталої часу досліджуваної структури. Результати розрахунку порівнюються з експериментальними даними. Представлені та проаналізовані експериментальні результати вимірювання характеристик терморезисторного перетворювача, отримані за допомогою описаного стенду.
Ключові слова: терморезисторний перетворювач, мікроелектромеханічна структура, програмно-апаратний комплекс.

The dynamic properties of a micromechanical thermal structure are measured and its basic parameters are determined and specified for directly heated resistive membrane elements. The hardware architecture on the ELVIS II basis, software description and user interface of the automated stand into the LabVIEW environment are designed, presented and analysed. The formulas for calculating the basic dynamic parameters of MEMS TRP are presented, value of the thermal time constant of the structure is calculated. Calculated results are compared with experimental data. The experimental results of measuring the transducer’s characteristics obtained with the help of the said stand are given and analysed.
Keywords: thermistor converter, microelectromechanical structure, software and hardware сomplex.

ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Томашевский Р.С. Улучшение технических показателей портативного спирометра с турбинным преобразователем потока 569

В статье дано описание измерительной части портативного спирометра, реализованной на турбинном преобразователе потока, и приведены уравнения движения чувствительного элемента – лепестков ротора. В ходе работы предложены и обоснованы способы уменьшения интервалов дискретизации измеряемой величины. Путем анализа уравнений движения получены зависимости для определения размеров основных элементов конструкции при реализации предложенных способов.
Ключевые слова: спирометр, турбинный датчик, технические показатели, инструментальная погрешность.

У статті дано опис вимірювальної частини портативного спірометра, реалізованої на турбінному перетворювачі потоку, і наведені рівняння руху чутливого елемента – пелюсток ротора. У ході роботи запропоновані й обгрунтовані способи зменшення інтервалів дискретизації вимірюваної величини. Шляхом аналізу рівнянь руху отримані залежності для визначення розмірів основних елементів конструкції при реалізації запропонованих способів.
Ключові слова: спірометр, турбінний датчик, технічні показники, інструментальна похибка.

The paper describes the measurement part of a portable spirometer realized on a turbine flow transducer, and gives the equations of the motion of a sensor – rotor blades. Some ways of reducing the sampling intervals of the measured value are suggested and justified. Functions for sizing up the main construction elements at the realization of the ways suggested are obtained by analysing motion equations.
Keywords: spirometer, turbine sensor, technical performances, instrumental error.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

Gorokhovatskyi A.V. Image invariant recogniton methods in the space of projections 574

Image recognition methods based on invariant features of projections are investigated. Influence of geometrical distortions on Radon space is shown, systems of invariant features for recognition based on Radon transform and classical moment invariants are suggested. Computer modeling results on real images are shown.
Keywords: Radon transform, projection, invariant features, moment invariants, recognition.

В статье исследуются методы инвариантного распознавания образов на основе проекционных признаков. Показано влияние геометрических искажений на радоновский образ. Предложены системы инвариантных признаков для распознавания на основе преобразования Радона и классических моментных инвариантов. Приведены результаты компьютерного моделирования на реальных изображениях.
Ключевые слова: преобразование Радона, проекция, инвариантные признаки, моментные инварианты, распознавание.

В статті розглянуто методи інваріантного розпізнавання зображень на основі проекційних ознак. Наведено вплив геометричних викривлень на радонівський образ. Запропоновано системи інваріантних ознак для розпізнавання із використанням перетворення Радона та класичних моментних інваріантів. Наведено результати комп’ютерного моделювання на реальних зображеннях.
Ключові слова: перетворення Радона, проекція, інваріантні ознаки, моментні інваріанти, розпізнавання.

Гороховатский В.А. Оптимизация структурно-иерархических методов анализа изображений 577

Приведены результаты исследований по оптимизации параметров структурно-иерархических методов анализа изображений, применяемых для распознавания видео-объектов в условиях пространственных помех. Целевая функция соответствует значениям статистических критериев среднего риска или полной вероятности ошибки. Параметрами оптимизации выступают пороги для числа фрагментов и величины сходства фрагментов объекта и эталона. Приводятся результаты сравнительных расчетов и компьютерных экспериментов.
Ключевые слова: компьютерное зрение, структурные методы распознавания изображений, характерные признаки, иерархия,  помехозащищенность, оптимизация.

Наведено результати досліджень з оптимізації параметрів структурно-ієрархічних методів аналізу зображень, що застосовуються для розпізнавання відео-об’єктів в умовах дії просторових завад. Цільова функція відповідає значенням статистичних критеріїв середнього ризику або повної ймовірності помилки. Параметрами оптимізації є пороги для числа фрагментів та значення схожості фрагментів об’єкту та еталону. Наводяться результати порівняльних розрахунків та комп’ютерних експериментів.
Ключові слова: комп’ютерний зір, структурні методи розпізнавання зображень, характерні ознаки, ієрархія, завадостійкість, оптимізація. 

The results of researches on optimization of structurally-hierarchical method parameters of image analysis, that are applied for video-objects recognition in conditions of spatial influences are shown. The result function corresponds to values of statistical middle risk or complete probability error criteria. Thresholds are used as optimization parameters for the quantity of fragments and value of object and etalon fragments similarity. Results of comparative calculations and computer experiments are shown.
Keywords: computer vision, structural image recognition methods, characteristic features, hierarchy, noise immunity, optimization.

Машталир С.В., Щербинин К.С. Области достаточности и необходимости при решении задач альтернативного поиска видеоданных 580

В работе предложен подход по решению задач альтернативного распознавания данных разной природы в произвольном метрическом пространстве. Рассмотрены условия формирования областей необходимости и достаточности в случае поиска на основе двух альтернатив, а также их соотношение между собой.
Ключевые слова: контекстный поиск, сходство, метрика, области достаточности и необходимости.

В роботі запропонований підхід по розв’язанню задач альтернативного пошуку даних різної природи в довільному метричному просторі. Розглянуті умови формування областей необхідності та достатності в випадку пошуку на базі двох альтернатив, а також їх співвідношення між собою.
Ключові слова: контекстний пошук, схожість, метрика, області необхідності та достатності.

This paper proposes an approach to the solution of problems of alternative data recognition in arbitrary metric spaces. The conditions for the formation of necessity and sufficiency areas in the case of search based on two alternatives and their relationship to each other are considered.
Keywords: сontent-based search, similarity, metrics, necessity and sufficiency areas.

ЭЛЕКТРОННАЯ И ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНИКА, ОПТОЭЛЕКТРОНИКА И ТЕХНОЛОГИИ

Балабан В.М., Мачехин Ю.П., Расчектаева А.И., Тимофеев Е.П. Частотный метод измерения длины оптического волокна  584

В статье рассмотрены вопросы метрологического обеспечения параметров оптического волокна, предложен новый метод измерения времени распространения лазерного излучения в оптическом волокне реализованный в национальном эталоне Украины.
Ключевые слова: время распространения лазерного излучения в оптическом волокне, генератор оптических импульсов, неопределенность измерения, оптическое волокно.

У статті розглянуто питання метрологічного забезпечення параметрів оптичного волокна, запропоновано новий метод вимірювання часу розповсюдження лазерного випромінювання в оптичному волокні, який було реалізовано у національному еталоні Україні.
Ключові слова: час розповсюдження лазерного випромінювання в оптичному волокні, генератор оптичних імпульсів, невизначеність вимірювання, оптичне волокно.

The paper considers problems of metrological provision of parametres of an optical fibre. A new method of measuring time of laser radiation distribution in an optical fibre realised in the national standard of Ukraine is offered.
Keywords: time of laser radiation distribution in an optical fibre, generator of optical impulses, uncertainty of measurement, optical fibre.

ПИСЬМА В РЕДАКЦИЮ
К 40-летнему юбилею со дня рождения ЛАЗОРЕНКО ОЛЕГА ВАЛЕРЬЕВИЧА 588
К 60-летнему юбилею со дня рождения ЧЕРНОГОРА ЛЕОНИДА ФЕОКТИСТОВИЧА 589

 

 

 

Хостинг Uh.Ua