Journal articles on the topic 'Технологія передачі сигналу'

Предметом вивчення є процеси забезпечення безпроводової завадостійкої передачі дискретної інформації на грунті надширокосмугових сигналів з високою інформаційною ємністю. Мета – розробка аналітичних співвідношень для розрахунку імовірності бітової похибки в залежності від співвідношення сигнал/шум в каналі з аддитивною гаусовою завадою. Задача – забезпечення усталеної та надійної роботи НШС системи зв’язку в умовах завад. Використані методи: методи аналітичного, імітаційного моделювання та цифрового кодування сигналів. Отримані наступні результати. На грунті аналізу функціонування НШС системи радіозв’язку виявлено, що зміни енергії та автокореляційної функції прийнятих сигналів в потоці інформаційних бітів є причиною виникнення внутрішньо системних завад, які викликають збільшення бітової похибки та деградацію імовірнісних характеристик системи зв’язку. Отримані аналітичні співвідношення дозволяють обчислити залежності імовірності похибки на біт в залежності від співвідношення сигнал/шум в каналі чи при різноманітних значеннях бази сигналу. Виявлено існування локальних екстремумів для характеристик бітової похибки при оптимальних значеннях бази НШС сигналів, коли імовірність бітової похибки стає найменшою Це дозволяє обґрунтвано обирати найкращі значення бази НШС сигналу та мати високу завадостійкість та надійність системи передачі цифрової інформації. Висновки. Використання технології НШС сигналів дозволяє здійснити безпроводову приховану передачу інформації з малою потужністю випромінювання на швидкості 1-2 Мб/с з імовірністю похибки на біт менш, ніж 10-5 . Причому, за умов використання великої бази сигналу В = 500 – 1000 отримуємо імовірність бітової похибки на рівні 10-4 і 10-6 при суттєво менших одиниці відношеннях сигналу/шуму. Таким чином система НШС радіозв’язку з кодовою модуляцією в передавачі та спектральною обробкою в приймачі має високу завадостійкість, що дозволяє здійснювати надійну передачу цифрової інформації в умовах завад

Предметом вивчення є процеси забезпечення завадостійлості мобільних телекомунікаційних систем на грунті надширокосмугових сигналів з високою інформаційною ємністю. Мета – розробка рекомендацій щодо забезпечення завадостійкості надширокосмугової системи зв’язку при передачі дискретних повідомлень каналом зв’язку з адитивним гаусовим шумом. Задача – забезпечення усталеної та надійної роботи надширокосмугової системи зв’язку. Використані методи: методи аналітичного моделювання та теорії потенціїної завадостійкості. Отримані наступні результати. Розроблено критерій забезпечення завадостійкості мобільних телекомунікаційних систем. На грунті теорії потенціальної завадостійкості показана можливість усталеної та беззавадової роботи телекомунікаційної безпроводової системи в умовах, коли рівень інформаційного сигналу та шуму мають одне значення. Доведена можливість вилучення переданого інформаційного сигналу із суміші шуму та корисного сигналу шляхом кореляції прийнятого та опорного сигналів. Показана можливість розрізнення двох сигналів на фоні шуму, які найбільш імовірно було передано та прийнято по каналу зв’язку з білим гаусовим шумом. Висновки. Показано, що використання технології надширокосмугових сигналів дозволяє здійснити безпроводову приховану передачу інформації з малою потужністю випромінювання. Причому велика база сигналу B  2.5 дозволяє забезпечити усталену та беззавадову роботу телекомунікаційної системи за умов, коли рівень інформаційного сигналу знаходиться на рівні (q = 1) чи нижче рівня шуму. При цьому доведена можливість вилучення як корисного сигналу із суміші сигналу та шуму, так і визначення з подальшим вилученням одного вірогідного сигналу із суміші двох повністю відомих сигнала s0(t), s1(t) із білим гаусовим шумом

Предметом вивчення є процеси забезпечення безпроводової завадостійкої передачі дискретної інформації на грунті надширокосмугових сигналів з високою інформаційною ємністю. Мета – розробка рекомендацій щодо забезпечення електромагнітної сумісності надширокосмугової системи зв’язку при передачі дискретних повідомлень каналом зв’язку з аддитивним гаусовим шумом. Задача – забезпечення усталеної та надійної роботи надширокосмугової системи зв’язку в умовах внутрішньосистемних завад. Використані методи: методи аналітичного, імітаційного моделювання та цифрового кодування сигналів. Отримані наступні результати. Показано, що випадкові зміни енергії та автокореляційної функції прийнятих надширокосмугових сигналів в потоці бітів інформації є причиною виникнення внутрішньосистемних завад. У свою чергу це викликає збільшення бітової похибки та деградацію імовірнісних характеристик системи зв’язку. Отримані характеристики бітової похибки свідчать про високий рівень прихованості та електромагнітної сумісності надширокосмугової системи зв’язку при передачі дискретних повідомлень в каналі зв’язку з адитивним гаусовом білим шумом. Причому, за умов використання некратних затримок кодуючих імпульсів в процесі кодової спектральної модуляції, отримуємо імовірність бітової похибки на рівні 10(-5) – 10(-6) при суттєво менших одиниці відношеннях сигнал/шум. Висновки. Використання технології надширокосмугових сигналів дозволяє здійснити безпроводову приховану передачу інформації з малою потужністю випромінювання на швидкості 1-2 Мб/с з імовірністю похибки на біт менш, ніж 10 . Таким чином система надширокосмугового радіозв’язку з кодовою модуляцією в передавачі та спектральною обробкою в приймачі має високу завадостійкість, що дозволяє здійснювати надійну передачу цифрової інформації при появі внутрішньосистемних завад

Предметом розгляду статті є процеси забезпечення електромагнітної сумісності в самоорганізованій безпровідній мережі шляхом застосування надширокосмугових сигналів з високою інформаційною ємністю. Мета – розробка рекомендацій щодо реалізації безпровідного мобільного рухомого зв’язку при передачі дискретних повідомлень каналом зв’язку з адитивним гаусовим шумом. Задача – забезпечення усталеної та надійної роботи надширокосмугової системи зв’язку. Використані методи: методи аналітичного моделювання та теорії потенціїної завадостійкості. Отримані наступні результати. Розроблено критерій забезпечення вимог електромагнітної сумісності мобільних телекомунікаційних систем. На грунті теорії потенціальної завадостійкості показана можливість усталеної та беззавадової роботи телекомунікаційної безпровідної системи в умовах, коли рівень інформаційного сигналу та шуму мають одне значення. Доведена можливість вилучення переданого інформаційного сигналу із суміші шуму та корисного сигналу шляхом кореляції прийнятого та опорного сигналів. Висновки. Показано, що використання технології надширокосмугових сигналів дозволяє здійснити безпровідну приховану передачу інформації з малою потужністю випромінювання. Причому велика база сигналу дозволяє забезпечити усталену та беззавадову роботу телекомунікаційної системи зв’язку за умов, коли рівень інформаційного сигналу знаходиться на рівні чи нижче рівня шуму. При цьому доведена можливість вилучення корисного сигналу із суміші інформаційних двійкових сигналів та білого гаусового шуму

Проведены натурные исследования шумов моря и многолучевого распространения акустического сигнала в мелководных арктических морях с дрейфующим ледяным покровом. Цель исследований заключалась в получении количественных оценок уровня и характера шумов моря, а также характеристик многолучевости, необходимых для расчетов гидроакустической аппаратуры связи, предназначенной для контроля и оперативной диагностики технически сложных подводных объектов, таких как добывающие нефтегазовые платформы и трубопроводы. В канале связи использовалась наиболее современная технология передачи данных с ортогональным частотным мультиплексированием OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing), предусматривающая одновременное использование большого числа несущих частот для передачи параллельного двоичного кода, что делает ее оптимальной для сложных условий арктических мелководных морей. Передача параллельного кода с введением некоторой избыточности позволяет обеспечивать высокую скорость передачи данных, максимальную дистанционность и помехоустойчивость. Исследования проводились целенаправленно применительно к использованию технологии OFDM в условиях мелководных арктических морей. Полученные спектральные характеристики шумов моря и количественные оценки многолучевости позволили обосновано выбрать и рассчитать параметры аппаратуры гидроакустической связи с технологией OFDM и обеспечить получение заданных эксплуатационных характеристик в неблагоприятных гидрологических условиях.

Предложен способ решения задачи выявления нескольких объектов в системе видео­наблюдения. Расчет их месторасположения основан на методе расширения спектра (способ повышения эффективности передачи информации с помощью модулированных сигналов через канал, увеличивающий базу сигнала) методом линейной частотной модуляции (CSS).

Рассмотрена задача редукции, или сокращения порядка p >> 1 авторегрессионной модели (АР-модель) речевого сигнала по критерию минимума потерь полезной информации. Задача сформулирована как оптимизационная в терминах дискретного спектрального моделирования. Указано, что наиболее острой проблемой при ее решении является необходимость масштабирования параметров АР-модели под моделируемый сигнал на каждом шаге итеративных вычислений. Для преодоления указанной проблемы предложено использовать в качестве целевого функционала оптимизационной задачи меру информационного рассогласования сигналов в частотной области со свойством масштабной инвариантности. На ее основе разработан новый метод редукции АР-модели, в котором операция масштабирования вынесена за рамки итеративной процедуры оптимизации. Эффективность предложенного метода обоснована теоретически и исследована экспериментально. Показано, что основным эффектом его применения по сравнению с методом Берга, является выигрыш по точности редуцированной АР-модели в информационной метрике Кульбака–Лейблера. Полученные результаты адресованы исследователям и разработчикам систем и технологий цифровой передачи речи по низкоскоростным каналам связи.

У статті наведені результати дослідження інтерференційних завад в системах передачі (СП) за технологією VDSL2 при роботі по кабелях типу «вита пара». Дослідження проводилося шляхом аналітичного моделювання роботи VDSL2-систем з частотним планом B8-6 [998-M2x-B] по кабелю UTP Cat.5e 4x0.5 при використанні традиційних ортогональних гармонійних сигналів (ОГС) і ортогональних гармонійних сигналів узагальненого класу (ОГС УК). Значення інтерференційних завад оцінювалася у відносних величинах як процентне співвідношення ефективних значень інтерференційна завада/сигнал. У статті представлені тривимірні графіки залежності розподілу по каналах значень інтерференційної завади при зміні довжини лінії від 100 до 500 метрів. Розраховано оптимальні значення відліку початку інтегрування за критерієм мінімуму середньоарифметичного по всіх інформаційних каналах значення інтерференційної завади, при цьому досліджені залежності розподілу інтерференційних завад по каналах СП VDSL2 при використанні традиційних ОГС та ОГС УК. Проаналізовано залежність інтерференційних завад в каналах СП VDSL2 в залежності від довжини лінії, типу ортогональних гармонійних сигналів і напрямки передачі. Доведено ефективність застосування ортогональних гармонійних сигналів узагальненого класу в порівнянні з традиційними ОГС.

Вступ. З розвитком нових технологій значно розширилися можливості створення повністю автоматизованих систем діагностування, що особливо необхідно в разі складної обробки сигналів датчиків діагностичної системи. Сучасні конструкції датчиків забезпечують термокомпенсацію, одночасне вимірювання декількох параметрів та відрізняються великою надійністю (набагато вищою, ніж раніше), що полегшує побудову комплексних автоматизованих систем діагностування. Мета. Статтю присвячено розробленню прямого безперервного контролю температури підшипників шатунної шийки, що дасть змогу забезпечити більш раннє виявлення порушення режиму змащення обертових підшипників колінчастих валів суднових двигунів внутрішнього згоряння, та моделюванню процесу перегріву нижньої головки шатуна в разі порушення функціонування системи змащення. Результати. Запропоновано варіант конструкції датчика температури шатунного підшипника, який, на відміну від способу вимірювання з використанням радіотехнології поверхневої акустичної хвилі (SAW), має активний датчик температури та електрогенеруючий термоелемент. Такий пристрій може працювати в режимі як вимірювання температури, так і сигналізатора критичної температури. У першому варіанті постійно здійснюється передача та реєстрація температури вимірюваного об’єкта, а в другому – активація вихідного сигналу датчика за критичного значення температури підшипника та, відповідно, збільшення температурного градієнта на термоелементі. В останньому варіанті зростання температури об’єкта вимірювання призводить до підвищення електричної потужності термоелектричного елемента та в разі досягнення порогового значення температури здійснюється активація передачі аварійного сигналу модулем бездротової передачі даних до модуля бездротового прийому даних. Для визначення градієнта температур і подальшого конструювання датчика, а також вибору параметрів термоелектричного модуля наведено результати комп’ютерного моделювання процесу нагріву шатунного підшипника на прикладі дизельного двигуна МаК М32С. Висновки. Отримані результати системного моделювання вказують на те, що процес зміни температури шатунних підшипників є досить швидким, а тому потребує швидкої реєстрації критичного зростання температури системами безперервного моніторингу. Поставлене завдання можна вирішити шляхом модернізації таких систем дистанційними перетворювачами температури запропонованої конструкції.

У статті запропоновано методику діагностики електронних систем керування, якими оснащені сучасні посівні комплекси. Використання електронних систем дозволяє в автоматичному режимі контролювати якість посіву, адаптувати роботу сівалки до зміни параметрів руху, відображати основні параметри системи під час роботи, сигналізувати про несправності чи недотримання агротехнічних вимог. Для вивчення будови, принципу роботи, налаштувань й технічного обслуговування сівалки зручно використовувати навчальні стенди, перевагою яких є компактність та зручність розташування основних елементів електронної системи керування, а його використання не потребує значних затрат часу й ресурсів, застосування додаткового обладнання й техніки. Визначено характеристики та параметри вихідних сигналів сенсорів за різних режимів роботи. З’ясовано принципи роботи бортової мережі та технології передачі даних основних елементів електронної системи керування сівалкою. За характером та закономірностями зміни отриманих осцилограм інформаційних сигналів встановлено нормативні діагностичні параметри сенсорів сівалки, що в подальшому забезпечить швидку та ефективну діагностику. Встановлено, що оптичні сенсори використовують UART протокол передачі даних. Один із контактів роз’єму сенсора контролю висіву є приймачем (RX), а другий – є передавачем (TX) цифрового сигналу, відповідно, це дозволяє розташувати велику кількість сенсорів на одній лінії передачі даних. Результати досліджень забезпечать швидку діагностику техніки.

На основе анализа принципов функционирования информационных систем для автоматического дистанционного радиоуправления перемещением мобильных объектов и исследования процессов, происходящих в устройствах передачи и приема команд управления, и основных тенденций применения информационных технологий предлагается вариант реализации системы дистанционного управления. Приведена общая структура команд управления, в которой полный цикл состоит из двенадцати байтов, четыре из которых отведены под адресную часть, а байты с пятого по двенадцатый отведены собственно под команду управления. Приведены также структурная схема, осуществляющая прием и обработку информации, временные диаграммы адресной и информационной частей команды управления, а также сигналов на выходе главного коммутатора, управляющего сигнала на выходе приемника, и зависимость тока исполнительного элемента от значений управляющего сигнала.

В условиях ограниченного частотного ресурса и при возрастающих требованиях к скорости передачи данных в системах радиосвязи возникает потребность в повышении их спектральной эффективности. Одной из технологий, многократно повышающей пропускную способность каналов (по сравнению с традиционными системами радиосвязи с одной передающей антенной), является технология пространственно-временного кодирования. Сдерживающим фактором развития систем с пространственно-временным кодированием является отсутствие эффективных алгоритмов обработки сигналов на приемной стороне, имеющих приемлемую вычислительную сложность. Предлагается новый алгоритм демодуляции сигналов с пространственно-временным кодированием, превосходящий по характеристикам помехоустойчивости известные алгоритмы и обладающий невысокой вычислительной сложностью.

Сучасні телекомунікаційні мережі застосовують нові інформаційні технології, які дозволяють їм у режимі реального часу гарантувати підвищення якості роботи , безпеки, доступності комунікаційних послуг. Такі телекомунікаційні мережі забезпечують необхідні значення показників якісної та вірогідної передачі різнотипної інформації, що здійснюється за рахунок використання інформаційного захисту. Тому при експлуатації сучасних телекомунікаційних мереж повинен бути використаний досить широкий спектр технічних та технологічних рішень для їх аналізу і моніторингу. В роботі запропоновано підходи для збільшення доступності використання інформаційних технологій по підвищенню якості роботи та безпеки сучасних телекомунікаційних мереж. Архітектура побудови сучасних інформаційних мереж на базі телекомунікацій дозволяє їх реалізувати із застосуванням сучасних технологій високого ступеня їх інтеграції. При цьому повинні враховуватись вимоги до якості надання таких телекомунікаційних послуг та ефективності використання захисту такої інформації. Практика сучасного використання і експлуатації таких телекомунікаційних мереж, пов'язана із їх недостатньою прозорістю, організаційними обмеженнями та специфікою роботи, яка визначає необхідність для більш широкого впровадження сучасних статистичних методів для аналізу якості роботи, їх захисту на основі відкритої інформації. Знаючи властивості інформаційних сигналів, видів комунікаційних послуг тут можна встановити відмінності між ними та використати їх для розроблення способів та методів забезпечення якості роботи мережі і передачі для доступності та захисту таких послуг. Дослідження дають можливість користувачам комунікаційної мережі отримувати послуги із необхідною якістю, достовірністю та дозволить подолати всі виникаючі проблеми захисту передачі потоків інформації.

С увеличением пользователей возникает острая необходимость в оперативном осуществлении коммуникаций между ними, в обмене данными, в быстром получении информации. Поэтому естественным образом происходит интенсивное развитие технологий беспроводных коммуникаций, рынок которых на данный момент развивается огромными темпами. Вообще, заметим, что интеграция вычислительной, коммуникационной и мобильной технологий стимулирует во всем мире спрос на беспроводные решения, позволяющие неизменно оставаться на связи – в любое время и в любом месте. На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования.В настоящее время наибольшую популярность в мобильных системах получила беспроводная связь на базе технологии Wi-Fi, о последней собственно и пойдет речь в данной работе. Wi-Fi (от англ. wireless fidelity – беспроводная связь) – стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых точек высокоскоростного доступа в Интернет.В НМетАУ специалистами кафедры прикладной математики и вычислительной техники была внедрена WI-FI технология с целью охвата центрального корпуса, а также корпусов А и Б средствами беспроводного INTERNET для решения задач учебного процесса и научных исследований. Для реализации такого проекта был использован стандарт семейства IEEE 802.11. Стандарт IEEE 802.11 – это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети, т.е. когда несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передач. В основу стандарта 802.11 положена сотовая архитектура. Сеть может состоять из одной или нескольких ячеек (сот). Каждая сота управляется базовой станцией, называемой точкой доступа (Access Point, AP). Точка доступа и находящиеся в пределах радиуса ее действия рабочие станции образуют базовую зону обслуживания (Basic Service Set, BSS). Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему (Distribution System, DS), представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛС. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и распределительную систему, образует расширенную зону обслуживания (Extended Service Set).Заметим, что мы используем стандарт 802.11g из семейства стандартов 802.11. Такой стандарт предназначен, для обеспечения скоростей передачи данных до 54 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 2,4 ГГц. Стандарт 802.11g является новым стандартом, регламентирующим метод построения WLAN, функционирующих в нелицензируемом частотном диапазоне 2,4 ГГц. В числе преимуществ 802.11g надо отметить низкую потребляемую мощность, большую дальность действия и высокую проникающую способность сигнала. Можно отметить и разумную стоимость оборудования, поскольку низкочастотные устройства проще в изготовлении. Блок-схема передающей части сегмента сети представлена на рис. 1. Рис. 1. Блок-схема передающей части сегмента сетиРис. 2. Блок-схема клиентской части сегмента сети Заметим, что в точках доступа (Access Point, AP) могут применяться секторные или направленные антенны. При реализации отмеченного проекта наша задача состояла в том, чтобы устойчивый сигнал передавался не только пользователям корпуса Б, но и охватывал центральный корпус устойчивой зоной покрытия. В этой связи специалистами кафедры прикладной математики и вычислительной техники была разработана антенна собственного производства. За основу данной антенны, была взята наиболее удобная в реализации геометрия биквад (двойной квадрат). Данная конфигурация излучателя позволила сделать очень небольшую секторную антенну. Размеры данной антенны составили всего 14x14 см, а уровень сигнала не в чем не уступает дорогим антеннам зарубежного производства, а также решает все поставленные перед ней задачи. В данном случае сервер с точкой доступа выполняет роль роутера и самостоятельно распределяет интернет-канал. В режиме Infrastructure Mode станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point), которая выполняет в беспроводной сети роль концентратора (аналогично тому, как это происходит в традиционных кабельных сетях).Блок-схема клиентской части сегмента сети представлена на рис. 2. Компьютеры клиентской части объединены в проводную сеть. К этой группе сети подключена вторая точка доступа, которая соединяется друг с другом по радио каналу. Такой режим позволяет объединить несколько проводных сетей.Заметим, что все оборудование как передающей, так и приемной части сети находится внутри помещений. Указанный подход позволяет, с одной стороны, не устанавливать антигрозовую защиту, а с другой повысить сетевую безопасность.Выводы и перспективы дальнейшего расширения сети:1. Мобильный Интернет и мобильные локальные сети открывают корпоративным пользователям новые сферы применения карманных ПК, ноутбуков. Одновременно с этим постоянно снижаются цены на беспроводное оборудование Wi-Fi и расширяется его ассортимент.2. В данном случае при помощи WI-FI технологии объединены в локальную сеть три корпуса ВУЗа, находящиеся на расстоянии не менее 500 метров друг от друга. Практическая реализация такого соединения была выполнена в течение двух недель. Конечно, прокладка проводов, коробов не только испортила бы внешний вид помещений, но и существенно увеличила бы срок внедрения такого проекта. Кроме того, существенно уменьшились материальные расходы на реализацию поставленной задачи.3. Особенности реализации WI-FI технологии в НМетАУ показывает, что скорость передачи данных по такому каналу существенно превышает скорость передаваемого Інтернет трафика в существующей локальной сети.4. В НМетАУ планируется на базе технологии Wi-Fi расширять сеть INTERNET, а также создание беспроводных локальных сетей в вычислительных залах вуза.5. Наличие Wi-Fi-доступа на сегодняшний день является частью современного пакета услуг, без которого заведение постепенно перестает восприниматься как актуальное. В серьезных компаниях все чаще стали интересоваться: есть ли в заведении Wi-Fi-доступ. Мы убеждены, что в скором будущем абитуриенты при поступлении в вуз будут интересоваться о наличии Wi-Fi-доступа и этим будет выделять учебное заведение на фоне конкурентов.6. Реализации плана по внедрению мобильной вычислительной техники стимулирует студентов к приобретению либо ноутбуков, либо КПК. Тот факт, что так много студентов с энтузиазмом восприняли идею покупки мобильных ПК, является замечательным подтверждением той пользы, которую способна принести мобильная вычислительная техника как в образовании, так и в любом перспективном начинании.

Развитие инфокоммуникационных систем требует повышения эффективности использования акустических методов. Однако, совершенствование гидроакустической связи связано с высокой нелинейностью и нестационарностью канала. Происходят раскоорреляция сигнала за счет трансформации в пространстве и во времени. Приемник не видит ожидаемого сигнала с заданными параметрами. Морских интеллектуальных систем кроме радиоволн могут и должны использовать гидроакустические сигналы. В работе предлагается новый способ гидроакустической связи, учитывающий высокие требования к мобильности и пропускной способности инфокоммуникационных технологий морских интеллектуальных систем. Целью работы является повышение качества гидроакустической связи путем тестирования канала и передачи части функций обработки в среду распространения. Актуальность связана с возрастанием требований по увеличению пропускной способности морских интеллектуальных систем между абонентами включая и гидроакустические каналы. Но для этого нужна новая технология, приведенная в данной работе и основанная на повышении помехозащищенности при увеличении допустимых скоростей взаимного перемещения путем увеличения коэффициента взаимной корреляции прошедшего канал и ожидаемого сигнала. Метод решения поставленных задач основан на анализе развития и прогнозировании технологий звукоподводной связи. Новизна заключается в использовании мониторинга передаточной характеристики гидроакустического канала между абонентами с использованием специальных сигналов и методов их обработки. Основные выводы: при незначительных изменениях процессов метода гидроакустического обмена информацией между легитимными абонентами достигнуто повышение качества связи. The development of infocommunication systems requires an increase in the efficiency of the use of acoustic methods. However, the improvement of hydroacoustic communication is associated with high nonlinearity and non-stationarity of the channel. There is a decoorrelation of the signal due to transformation in space and time. The receiver does not see the expected signal with the specified parameters. Marine intelligent systems can and should use sonar signals in addition to radio waves. Vessels, except for research and fishing, do not use hydroacoustics to solve telecommunications problems. The paper proposes a new method of hydroacoustic communication, taking into account the high requirements for mobility and bandwidth of infocommunication technologies of marine intelligent systems. The aim of the work is to improve the quality of hydroacoustic communication by testing the channel and transferring part of the processing functions to the distribution environment. Relevance is associated with the increasing requirements for increasing the capacity of marine intelligent systems between subscribers, including sonar channels. But this requires a new technology, given in this work and based on increasing noise immunity while increasing the permissible speeds of mutual movement by increasing the coefficient of mutual correlation of the past channel and the expected signal. The method of solving the tasks is based on the analysis of the development and forecasting of sound-submarine communication technologies. The novelty lies in the use of monitoring the transfer characteristics of the sonar channel between subscribers using special signals and methods of their processing. The main conclusions: with minor changes in the processes of the method of hydroacoustic exchange of information between legitimate subscribers, an increase in the quality of communication has been achieved.

Описаны конструкция и технологии изготовления мощных СВЧ-мезафотодиодов с барьером Шоттки диаметром от 10 до 40 μm и обратной засветкой через подложку на основе гетероструктур InAlAs/InGaAs/InP, выращиваемых методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Рабочая частота фотодиодов диаметром 10 μm составляет 40 GHz, а максимальная выходная СВЧ-мощность на частоте 20 GHz для фотодиодов диаметром 15 μm достигает 58 mW. Коэффициент амплитудно-фазового преобразования составил 1.5 rad/W, что превосходит литературные данные и делает данную конструкцию фотодиодов перспективной для применения в системах генерации и передачи аналоговых СВЧ-сигналов с высокими требованиями к фазовым шумам. Ключевые слова: мощные СВЧ-фотодиоды, гетероструктуры InAlAs/InGaAs, барьер Шоттки, планарная технология.

В статье предлагается методика сбора данных с датчиков температуры и влажности по технологии Wi-Fi в распределенной системе мониторинга удаленных объектов. Измерение данных параметров необходимо для решения ряда вопросов по сбору и передачи аналоговых сигналов при проведении удаленного мониторинга различных технических объектов. Одним из выходов для решения проблем удаленного мониторинга является разработка распределенной системы, передающие результаты измерения по технологии Wi-Fi. Запрограммирована модульная плата специальным скетчом, указаны параметры системы связи и рассмотрены параметры энергосбережения Wi-Fi системы. Произведены настройки беспроводной сети в программных средах и приемо-передающих устройствах. Предложенные методы по рабочему алгоритму позволят обеспечить качественную и многосуточную беспроводную передачу измеряемых данных, отличающуюся низким энергопотреблением, защищенностью канала связи и высокой достоверностью передаваемых результатов. В рамках работы учтены все технические параметры подключаемых устройств, написан программный код для прошивки платы, созданы личные каналы на сервере для приема данных измерения и последующей обработки. Полученные результаты датчиков распределенной системы доступны для последующей обработки в программной среде Matlab, результаты которых продемонстрированы в статье.

В работе представлены результаты проектирования МИС широкополосного квадратурного модулятора со встроенным синтезатором частот в диапазоне 50 МГц - 5 ГГц по технологии 180 нм БиКМОП SiGe. В предложенной архитектуре полоса сигнала модулятора регулируется в соответствии с выходной частотой синтезатора. По результатам моделирования коэффициент передачи - не менее 0 дБ, уровень фазовых шумов сигнала гетеродина на отстройке 1 МГц - не более минус 126 дБн/Гц, линейность по выходу - не менее 10 дБм, ток потребления - не более 290 мА.

Рассматривается гибкая MIMO антенная решетка для сетей пятого поколения, которая способна обеспечить работу в миллиметровом диапазоне волн (mmWave). Разработанная MIMO антенная решетка, способная обеспечить прием и передачу сигналов в диапазоне n258 (24,25-27,5 ГГц) и n261 (27,5-28,35 ГГц). При исследовании было определено влияние изгиба антенного элемента на характеристики матрицы рассеивания (S-параметры), диаграммы направленности, коэффициента полезного действия. При применении изогнутой MIMO антенной решетки было обнаружено, что при малом радиусе изгиба происходит улучшение коэффициента корреляции огибающей, при этом эффективность сложения в MIMO системе не изменяется при формировании изгиба. При исследовании рассматривались изгибы радиусом 100 мм, 250 мм, 500 мм. Применение изогнутых антенных решеток позволяет установить большее число базовых станций с антеннами миллиметрового диапазона волн, что позволяет обеспечить наилучшее покрытие 5G mmWave, так как именно в этом диапазоне волн достигаются основные характеристики сетей пятого поколения: малая задержка при передаче сигналов (1 мс), высокая скорость передачи данных (1 Гбит/с). Развитие сетей пятого поколения открывает новые возможности для каждого пользователя не только в области потребления информации, но и в технологиях Интернета вещей The article discusses a flexible MIMO antenna array for fifth generation networks, which is capable of providing operation in the millimeter wave (mmWave). The developed MIMO antenna array is capable of providing reception and transmission of signals in the n258 (24.25-27.5 GHz) and n261 (27.5-28.35 GHz) ranges. In the study, we determined the influence of the bending of the antenna element on the characteristics of the scattering matrix (S-parameters), the directivity diagram, and the efficiency. When using a curved MIMO antenna array, we found that at a small bend radius, an improvement in the envelope correlation coefficient occurs, while the addition efficiency in a MIMO system does not change during bending formation. The study considered bends with a radius of 100 mm, 250 mm, 500 mm. The use of curved antenna arrays allows the installation of a larger number of base stations with antennas of the millimeter wavelength range, which allows one to provide the best 5G mmWave coverage, since it is in this wavelength range that the main characteristics of fifth generation networks are achieved: low signal transmission delay (1 ms), high data transfer rate (1 Gbps). The development of fifth generation networks opens new opportunities for each user, not only in the field of information consumption but also in the technologies of the Internet of Things

На современном этапе развития интеллектуальных морских технологий необходимо включить в состав видеосистемы обработки изображений две подсистемы передачи видеоинформации морских сюжетов. Во первых на основе спектрального преобразования сигналов из пространственной области в частотную для оперативной доставки видеоинформации, полученной с различных камер подводного и надводного наблюдения. Во вторых, на основе пространственных методов обработки, без перехода в спектральную область сигнала для передачи выделенных ключевых точек объектов на изображениях. При этом важнейшая особенность этих подсистем заключается в улучшении информационных показателей качества морских видеосистем автоматизированной обработкой видеоинформации: точность визуальных данных, битовая скорость передачи по каналам связи и вычислительная сложность алгоритмов анализа и передачи видеоинформации. В предлагаемом исследовании приводятся алгоритмы спектральной и пространственной обработки видеоинформации, проведена оценка эффективности алгоритмов обработки изображений. А также отражены результаты моделирования алгоритмов и сравнительная оценка информационных показателей интеллектуальных морских видеосистем: точность, битовая скорость и вычислительная сложность видеосистем обработки морских изображений. At the present stage of the development of intelligent marine technologies, it is necessary to include two subsystems for the transmission of video information of marine scenes in the video image processing system: 1) based on the spectral conversion of signals from the spatial domain to the frequency domain for the rapid delivery of video information obtained from various underwater and surface surveillance cameras; 2) based on spatial processing methods without switching to the spectral domain of the signal to transmit selected key points of objects in the images. At the same time, the most important feature of these subsystems is to improve the information quality indicators of marine video systems by automated processing of video information: the accuracy of visual data, the bit rate of transmission over communication channels and the computational complexity of algorithms for analyzing and transmitting video information. The proposed study provides algorithms for spectral and spatial processing of video information. The results of algorithm modeling and comparative evaluation of information indicators of intelligent marine video systems are also presented: accuracy, bit rate and computational complexity of marine image processing video systems.

Робота присвячена дослідженню напівпровідникових лазерів, їх функціонуванню, формалізації процесу як об'єкту керування. Розглянуті системи автоматичного керування напівпровідниковими лазерними діодами з розподіленим зворотнім зв’язком, зокрема одночастотні DFB- (англ. Distributed feedbacklaser «з розподіленим зворотним зв'язком»)лазерні діоди, які використовуються, як в якості високостабільних джерел оптичного сигналу у системах передачі даних так і джерел випромінювання із змінною довжиною хвилі випромінювання. Приведені основні відомості про лазерні діоди, їх характеристики та класифікація за фізичним станом. Розглянуті питання використання DFB-лазерів в якості джерела когерентного електромагнітного випромінювання зі змінною довжиною хвилі випромінювання. Представлена структурна схема типового напівпровідникового лазерного DFB-модуля, з взаємозв’язками між його основними компонентами. Проведена параметризація процесу формування лазерного випромінювання до рівня параметричної схеми. Представлена параметрична схема процесу як об’єкту керування та структурна схема моделі процесу. Проведено аналіз структурної організація існуючих систем автоматичного керування. Розглянуті принципи побудови існуючих систем автоматичного керування, які використовуються для формування когерентного електромагнітного випромінювання в системах передачі даних за технологією оптичного мультиплексування CWDM(Coarse Walelenght Devision Multiplexing) та DWDM (Dense Walelenght Devision Multiplexing). Виявлено основні недоліки та розглянуті можливі рішення для удосконалення структури і функцій систем автоматичного керування процесом. Представлені структурні схемі перспективних систем автоматичного керування побудованих за принципами інваріантності та автономності.

Сети связи пятого поколения (5G) поддерживают несколько технологий радиодоступа, широко известные как multi-RAT, для облегчения обслуживания всех абонентов мобильной связи, независимо от того, абонентами какой сети старого поколения они являются. Назначение уникального перемежителя каждому активному мобильному абоненту в рамках связи внутри RAT является сравнительно простой задачей. Однако это становится сложной проблемой, когда приходится иметь дело с поддержкой связи с несколькими RAT. В данной статье представлено теоретическое решение передачи специальных сигналов управления, позволяющее преодолеть указанную проблему. Предлагаемое решение называется «Store–Regenerate–Recall» (сохранение–восстановление–возвращение), или метод SRR для назначения перемежителя в сети 5G с поддержкой нескольких RAT. Это решение проблемы назначения перемежителя на стороне сети 5G в сценариях с несколькими RAT без какого-либо конфликта идентификаторов абонентов является довольно эффективным и простым в реализации. В целом, этот метод имеет большое значение при разработке решений с несколькими несущими и несколькими RAT для сетей 5G.

Взаимодействие сетей различного уровня проявилось в появлении такого понятия, как «интернет вещей». Освоение области интернета вещей без радиоканала затруднительно, поскольку радиоканал обеспечивает одно из главных преимуществ - подвижность объектов и мобильное переконфигурирование структуры. Построение структуры «индустриальный интернет» в части построения системы контроля и тестирования радиосистем является актуальной задачей. В качестве одного из вариантов построения и организации индустриального интернета как элемента интернета вещей авторы рассматривают систему контроля и тестирования радиосистем, построенную на базе приборов и оборудования фирмы Rohde & Schwarz. Основными возможностями контрольно-измерительного оборудования и программного обеспечения в составе предлагаемой системы удаленного управления с архитектурой IoT являются: - формирование радиосигналов с различными видами модуляции (манипуляции) на различных частотах; - имитация сигналов радиопомех; - имитация приемопередающих систем; - имитация передачи и приема различных видов (протоколов) цифровых данных; - измерение параметров радиосигналов, их верификация (например, с результатами математического моделирования) и сохранение в базе данных; - выполнение тестирования изделий, измерение параметров. Моделирование формирования радиосигналов осуществляется в среде разработки LabVIEW и с помощью универсального программируемого приемопередатчика USRPX300. Развитие архитектуры IoT (интернета вещей) в направлении приложений «индустриальный интернет» как элемента IoT позволяет выполнять задачи построения систем контроля и тестирования радиотехнических изделий. Преимущества предлагаемой структуры: - можно создать несколько универсальных центров уровня сетей датчиков IoT для предоставления услуг по исследованию, тестированию и контролю радиотехнических изделий с использованием универсального дорогостоящего оборудования, например, фирмы R&S и других, что не могут позволить себе множество организаций и учебных заведений; - применение технологий IoT позволит иметь удаленный доступ с уровня приложений к центрам уровня сетей датчиков и решать задачи вне зависимости от физического расположения, что может быть также актуально при разработке и производстве различных элементов изделия разными фирмами, разделенными территориально; - технология IoT может быть использована для других систем контроля, отличных от радиотехнических систем, где имеется возможность удаленного взаимодействия элементов системы, например, для контроля сохранности взаимоположения внутренних элементов конструкции объекта.

Широкое распространение беспроводных технологий требует развития средств контроля за устройствами и сетями передачи данных и, в частности, за беспроводными персональными сетями стандарта ZigBee. Известные способы поиска и приема сигналов ZigBee, требующие осуществления предварительной оценки частотного рассогласования, обладают высокой вычислительной сложностью. Некогерентный способ приема сигналов ZigBee не требует больших вычислительных ресурсов, но не обеспечивает удовлетворительную помехоустойчивость. Целью работы являлась разработка комбинированного алгоритма обнаружения и приема сигналов ZigBee. На основе разработанного алгоритма построен анализатор, позволяющий идентифицировать персональные сети, их передающее и приемное устройства. Новизна: для приёма сигналов при неизвестной частотной расстройке используется сочетание когерентной обработки на коротких временных интервалах с их последующим некогерентным накоплением. Предложенный алгоритм способен эффективно работать в неблагоприятных условиях приема и обладает относительно невысокой вычислительной сложностью. Результат: использование представленного решения позволяет выполнять обнаружение и прием сигналов ZigBee радиодоступных источников, идентифицировать персональную сеть, передающее и приемное устройства в этой сети. Практическая значимость: предложенный алгоритм может использоваться для построения анализатора сигналов ZigBee на программно-определяемом радиоприемном устройстве с полосой одновременной обработки сигналов от 2 МГц. Реализованный в универсальных цифровых радиоприемных устройствах семейства АРГАМАК алгоритм применяется в системах поиска и локализации несанкционированных источников радиоизлучений в контролируемых объектах The widespread adoption of wireless technologies requires the development of controls over devices and data networks and in particular over ZigBee wireless personal networks. Known methods of searching for and receiving ZigBee signals, which require a preliminary assessment of frequency offset, have a high computational complexity. The non-coherent method of receiving ZigBee signals does not require large computing resources but does not provide satisfactory noise immunity. The purpose of the work was to develop a combined algorithm for detecting and receiving ZigBee signals. Based on the developed algorithm, we built an analyzer that allows you to identify personal networks, their transmitting and receiving devices. Novelty: to receive signals with an unknown frequency offset, we used a combination of coherent processing at short time intervals with their subsequent non coherent accumulation. The proposed algorithm is able to work effectively in unfavorable reception conditions and has a relatively low computational complexity. Result: the use of the presented solution allows you to detect and receive ZigBee signals from radio-accessible sources, identify a personal network, a transmitting and receiving device in this network Practical relevance: the proposed method can be used to build a ZigBee signal analyzer on an SDR with a band of simultaneous signal processing from 2 MHz. The ZigBee network analyzer, implemented on the basis of a digital radio receiver of the ARGAMAK family, serves as the basis for the device for searching and localizing unauthorized radio sources in controlled objects

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с

This paper discusses some modes of signal transmission for corporate systems using the technology of virtual private networks VPN. A very important property of tunnels is the ability to differentiate different types of traffic and assign them the necessary service priorities. In this work, research has been carried out and comparative characteristics of signal transmission modes using virtual networks have been obtained to identify the effectiveness of the network in various modes of organizing a virtual network, and to optimize a virtual network in order to identify an effective method for organizing a VPN. Also, the work analyzes the specifics of the work of corporate information systems and networks intended for their maintenance, showed that for building a corporate network it is advisable to use virtual private network (VPN) technology, which makes it possible to ensure the fulfillment of the basic requirements for the security and quality of customer service and applications and the current state and direction of development of VPN technology when creating new generation corporate networks, while highlighting the main tasks that need to be addressed when creating a network. Some features of setting up an IPSec VPN server for corporate networks are considered.

Безумовно одною з найважливіших галузей впровадження інформаційних технологій є така, що тісно пов’язана з забезпеченням повсякденних потреб людини та її безпеки. Особу увагу привертають розробки, які спрямовані допомогти людині в екстреній ситуації. Прикладом може бути програмний продукт, який дозволить користувачам викликати швидку допомогу одним натисканням кнопки і відслідковувати її місцезнаходження в дорозі у разі погіршення стану здоров’я людини. Важливою функцією для користувача-пацієнта є забезпечення безперервного відстеження карети швидкої допомоги впродовж всього шляху пересування карети швидкої допомоги. Реалізація такого рішення потребує забезпечення надійної роботи, цілісності внутрішніх компонентів, легку доступність і зручне використання. Метою даної роботи є створення програмного продукту, який допомогає водіям бригад швидкої допомоги прокладати оптимальний маршрут до місця виклику, а, також, дозволяє пацієнтам спостерігати за пересуванням карети та визначати час прибуття медиків. В системі розроблено надійно-працюючий, виділений сервер, який обробляє дані, такі як: інформацію про користувачів, виклики, бригади, карети. Реалізовано можливість в режимі реального часу отримувати інформацію про місце перебування карети, яка знаходиться в дорозі до пацієнта. Положення об'єкта обчислюється завдяки використанню розміщеного на ньому GPS-приймача, який приймає та обробляє сигнали супутників космічного сегменту GPS – системи глобального позиціонування. Для реалізації була використана мова програмування C#, фреймворк ASP.NET Core, система управління базами даних PostgreSQL, середовище розробки JetBrains Rider, платформа для тестового хостингу сервера Heroku. Результатом розробки є мобільний додаток, який дозволить користувачу викликати швидку допомогу і відстежувати свою карету. Для водіїв карет забезпечується зручна робота при виконанні своїх обов'язків. Взаємодія між мобільними додатками здійснюється за допомогою серверу, яких працює з усіма користувачами мобільних додатків, забезпечуючи швидку і своєчасну передачу даних.

У статті проаналізовано шляхи підвищення ефективності роботи пункту технічного спостереження (ПТС) на основі аналізу технічного забезпечення (ТЗ) механізованих підрозділів Національної гвардії України та Збройних Сил України, а також технічне оснащення наявних технічних пунктів спостереження (ПС) та необхідність доопрацювання існуючого мобільного комплексу наземної розвідки “Джеб” до потреб рухомого пункту технічного спостереження (РПТС), а потім його використання як базового. Мобільний пункт технічного спостереження мобільного комплексу наземної розвідки “Джеб” є частиною комплексу REW “Ground Exploration”, який потребує подальшої розробки шляхом розширення доступності оперативної інформації щодо контролю обладнання та особового складу. На сьогодні бойові можливості комплексу такі: автоматичне виявлення і розпізнавання наземних і малошвидкісних низьколітаючих цілей на відстані до 12 км за допомогою РЛС міліметрового діапазону; виявлення і розпізнавання цілей на відстані до 5–8 км в оптичному діапазоні довжин хвиль за допомогою телевізійної і тепловізійної систем в денних і нічних умовах, а так само в умовах обмеженої видимості; детальна дорозвідка цілей у видимому та інфрачервоному діапазонах довжин хвиль; визначення відстані до розвідувальних цілей з точністю до 5 м за допомогою лазерного далекоміра; визначення власних координат комплексу та цілей і прив’язка їх до місцевості; розвідка цілей в умовах активної протидії з боку супротивника засобами РЕБ; відображення озвідувальної інформації про цілі (кількість цілей, склад цілей, дальність, пеленг, детальна відеоінформація про цілі, координати комплексу) на дисплеї ЕОМ, що працює в мультиекранному режимі, і екрані РКІ монітора; сканування і реєстрація радіосигналів систем зв’язку і телекомунікації у виділених ділянках радіодіапазону; зняття характеристик зареєстрованих сигналів (несуча частота, ширина смуги, потужність, вид модуляції, параметри зондувальних імпульсів та ін.); відображення та індикація характеристик аналізованогодіапа зону/джерела; ведення бази даних зареєстрованих джерел; класифікація та ідентифікація виявлених джерел і прив’язка їх до можливих технічних засобів; визначення напрямку випромінювання виявлених джерел (за наявності відповідних антенних систем); перехоплення та реєстрації сигналів стільни кового, пейджерного і транкового зв’язку стандартів AMPS/DAMPS (протоколи IS-54B, IS-136 і IS-641), NAMPS, TACS, NMT-450 (900), GSM-900, DCS-1800, MPT-1327, EDACS, FLEX, RDS, POCSAG; передача розвідувальної інформації (текстової та відео) по радіоканалу на командні пункти.Практична реалізація запропонованого підходу дозволяє надати додаткову необхідну інформацію для прийняття управлінських рішень щодо ТЗ:технічний стан, місце розташування та причини зупинок контрольованого обладнання тощо, а також стан екіпажів та їх місцезнаходження; наявність сил і засобів ротивника в зоні дії підлеглих частин з ТЗ;прокладання оптимального маршруту відносно засобів ремонту та евакуації в реальному часі, пов’язаних з поточною ситуацією в бою.Інформація про РПТС повинна надходити через систему підключених датчиків, встановлених на контрольованих машинах, що дозволяє отримати дані:про стан машин, систем і механізмів машини;причини несподіваної зупинки автомобіля (перекинуті, застрягли, пожежі, травми (динамічний удар);наявність палива;наявність боєприпасів;облік споживання палива при підключенні додаткових датчиків рівня палива;ведення обліку кожного члена екіпажу. Набір датчиків залежить від цілей, які переслідує замовник. Ефективність запропонованої автоматизації обробки оперативної інформації про озброєння та військову техніку визначається при розробці проекту автоматизованої інформаційної технології (АІТ) з метою обґрунтування її доцільності і вибору оптимального варіанта, а також після практичної реалізації проекту для обчислення фактично отриманого ефекту Запропоновано метод визначення ефективності модернізованого мобільного комплексу наземних розвідувальних даних РЕБ “Джеб” для потреб РПТС.

Встатье представлен обзор литературных данных о роли инозитола и его производных в организме человека, результаты использования мио-инозитола (МИ) при гинекологических заболеваниях, лечении женского и мужского бесплодия, в том числе в циклах вспомогательных репродуктивных технологий, в профилактике гестационных и перинатальных осложнений. Показано, что неспособность адекватно синтезировать или метаболизировать инозитол может способствовать нарушениям передачи внутриклеточных сигналов, нарушению активности сигнальных каскадов инсулина, развитию резистентности к инсулину и гиперинсулинемии, что вызывает аномальный стероидогенез в гонадах и метаболические нарушения. Освещена концепция «парадокса D-хиро-инозитола», согласно которой для женщин с синдромом поликистозных яичников характерна усиленная эпимеризация МИ в D-хиро-инозитол, истощение запасов МИ и, как следствие, низкое качество ооцитов. Доказано, что назначение беременным биологически активных добавок с МИ и фолиевой кислотой снижает вероятность угрозы прерывания беременности, преэклампсии, плацентарной дисфункции, гестационного сахарного диабета, диабетической фетопатии, пороков развития, а также оксидативного стресса у плода. Накопленный опыт применения мио-инозитола в андрологии показывает, что он играет решающую роль в осморегуляции семенной жидкости и, как следствие, в увеличении прогрессивной подвижности и скорости сперматозоидов, повышении митохондриального потенциала сперматозоидов, улучшает либидо и потенцию, способствует повышению уровня эндогенного тестостерона, нормализует гормональный фон мужчин. Инозитолы являются синергистами фолатов и других витаминов группы В и значимо потенцируют их влияние на организм человека, что является основным преимуществом использования в клинике женской и мужской репродукции комбинированных биологических добавок, таких как Миофолик® и Миофолик® MEN. Гармоничное использование всех возможных резервов микронутриентной поддержки преконцепционного и гестационного периода с применением биологически активных добавок МИ в сочетании с фолиевой кислотой и витамином В12 является перспективным профилактическим и лечебным методом в поддержке функционирования репродуктивной системы, развития эмбриона, нейропротекции мозга плода, обеспечении активности сигнальных каскадов инсулина. The article presents literature data on the role of inositol and its derivatives in human body, results of the myo-inositol (MI) use in gynecological diseases, treatment of female and male infertility, including in cycles of assisted reproductive technologies, in the prevention of gestational and perinatal complications. It has been shown that the inability to adequately synthesize or metabolize inositol can contribute to disturbances in the transmission of intracellular signals, disturbances in the activity of insulin signaling cascades, development of insulin resistance and hyperinsulinemia, which cause abnormal steroidogenesis in the gonads and metabolic disorders. The concept of «D-chiro-inositol paradox» is highlighted, according to which women with polycystic ovary syndrome are characterized by increased epimerization of MI to D-chiro-inositol, depletion of MI reserves and low oocyte quality. Prescribing biologically active supplements with MI and folic acid for pregnant women reduces the likelihood of threatened abortion, preeclampsia, placental dysfunction, gestational diabetes mellitus, diabetic fetopathy, malformations, oxidative stress in the fetus. Experience has also been accumulated about myo-inositol use in andrology: it plays a decisive role in osmoregulation of seminal fluid and, as a consequence, increasing the progressive sperm motility and speed, increasing the mitochondrial sperm potential, improves libido and potency, helps to increase the endogenous testosterone, and normalizes the men’s hormonal balance. Inositol is a synergist of folates and other B vitamins and significantly potentiates their effect on the human body; it is the basis for the advantages of using combined biological supplements such as Miofolic® and Miofolic® MEN in the clinic for female and male reproduction. Harmonious use of all possible reserves of micronutrient support for the preconception and gestational period with the use of biologically active supplements of MI in combination with folic acid and vitamin B12 is a promising preventive and therapeutic agent in supporting of reproductive system, embryo development, neuroprotection of the fetal brain, ensuring the activity of signaling cascades insulin.

Развитие технологий передачи широкополосных сигналов по волоконно-оптическим линиям открыло новые возможности для создания систем передачи аналоговых СВЧ- и КВЧ-сигналов с характеристиками, недостижимыми при использовании традиционных сред передачи. Основные преимущества аналоговых волоконно-оптических линий по сравнению с существующими СВЧкабелями обусловлены малыми погонными потерями волоконно-оптических кабелей (менее 0.2 дБ/км против 1–10 дБ/м в СВЧ-кабеле), сверхширокополосностью оптического канала передачи, его невосприимчивостью к электромагнитным помехам и полной гальванической развязкой цепей, малыми массой и размерами. Благодаря этим преимуществам волоконно-оптические линии передачи аналоговых сигналов перспективны для использования в целом ряде применений – радиолокации, распределенных системах радиосвязи, измерительной СВЧ-технике. Для построения волоконно-оптических линий передачи аналоговых СВЧ-сигналов с широким динамическим диапазоном требуется применение мощных фотодиодов, обеспечивающих выходной ток в десятки миллиампер (выходная СВЧ-мощность до десятков милливатт) в полосе частот до десятков гигагерц. В настоящей работе описываются разработанные конструкция и технология изготовления мощных СВЧ-фотодиодов для применения в волоконно-оптических линиях передачи СВЧ-сигналов, использующих диапазоны длин волн 1.33 и 1.55 мкм. Фотодиоды выполнены в виде чипов, изготавливаемых на основе двойной гетероструктуры InAlAs/InGaAs, выращиваемой на подложке InP методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Чип фотодиода содержит меза-структуру с барьером Шоттки и массивными металлическими контактами, обеспечивающими высокую электрои теплопроводность. Контакты фотодиодов выполняются в виде микрополосков, с помощью которых чипы фотодиодов монтируются непосредственно в СВЧ-линию передачи. Подача излучения производится через подложку, прозрачную в указанном диапазоне длин волн. Изготовленные фотодиоды демонстрируют низкие значения обратного темнового тока 0.05– 0.2 нА. Емкость фотодиодов с диаметром меза-структуры 15 мкм при напряжении смещения –2 В равна 100 фФ. Чувствительность фотодиодов на длине волны 1.55 мкм составляет 0.45–0.55 А/Вт. Максимальная выходная мощность фотодиодов с диаметром меза-структуры 15 мкм на частоте 20 ГГц составляет 58 мВт, а их предельная рабочая частота равна 28 ГГц. Достигнутые значения рабочей частоты и выходной мощности разработанных фотодиодов соответствуют текущему мировому уровню.

Эволюция энергетических систем в сторону парадигмы интеллектуальных сетей производства и распределения электроэнергии во многом определяется развитием новых технологий и их приложений. В статье рассматривается подход, который использует достижения информационных технологий (Information Technology) и технологии данных (Data Technology) для управления производством, передачей и распределением энергии. Рассмотрена интеллектуальная инфраструктура, которая направлена на управление сетями электроснабжения, включающими в качестве потребителей энергии, холодильные системы. Снижение потребления энергии в холодильных системах базируется на применении облачного компьютинга, который предоставляет необходимые интерфейсы и набор услуг для взаимодействия с интеллектуальными счетчиками и автоматизации системы распределения. Для сжатия большого объема данных, которые генерируются в результате мониторинга показателей работы холодильного прибора, используется «вейвлет» – преобразование сигналов. Дана оценка снижения потребления энергии в холодильной системе за счет технологии облачного компьютинга.

Развитие технологий передачи широкополосных сигналов по волоконно-оптическим линиям открыло новые возможности для создания систем передачи аналоговых СВЧ- и КВЧ-сигналов с характеристиками, недостижимыми при использовании традиционных сред передачи. Основные преимущества аналоговых волоконно-оптических линий по сравнению с существующими СВЧкабелями обусловлены малыми погонными потерями волоконно-оптических кабелей (менее 0,2 дБ/км против 1–10 дБ/м в СВЧ-кабеле), сверхширокополосностью оптического канала передачи, его невосприимчивостью к электромагнитным помехам и полной гальванической развязкой цепей, малыми массой и размерами. Благодаря этим преимуществам волоконно-оптические линии передачи аналоговых сигналов перспективны для использования в целом ряде применений – радиолокации, распределенных системах радиосвязи, измерительной СВЧ-технике. Для построения волоконнооптических линий передачи аналоговых СВЧ-сигналов с широким динамическим диапазоном необходимо использование мощных (десятки милливатт) лазеров, широкополосных модуляторов излучения и мощных фотодиодов, обеспечивающих выходной ток в десятки миллиампер (выходная СВЧмощность до десятков милливатт) в полосе частот до десятков гигагерц. В настоящей работе рассматриваются современные подходы построения приборов радиофотоники на основе фосфида индия. Описываются разработанные конструкции и технологии изготовления мощных СВЧфотодиодов и электроооптических модуляторов Маха-Цендера для применения в волоконнооптических линиях передачи СВЧ-сигналов, использующих диапазоны длин волн 1,33 и 1,55 мкм. Фотодиоды выполнены в виде чипов, изготавливаемых на основе двойной гетероструктуры InAlAs/InGaAs, выращиваемой на подложке InP методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Чип фотодиода содержит меза-структуру с барьером Шоттки и массивными металлическими контактами, обеспечивающими высокую электро- и теплопроводность. Контакты фотодиодов выполняются в виде микрополосков, с помощью которых чипы фотодиодов монтируются непосредственно в СВЧлинию передачи. Подача излучения производится через подложку, прозрачную в указанном диапазоне длин волн. Изготовленные фотодиоды демонстрируют низкие значения обратного темнового тока 0,05– 0,2 нА. Высота барьера Шоттки фотодиодов составляет 0,7 В. Емкость фотодиодов с диаметром мезаструктуры 15 мкм при напряжении смещения –2 В равна 100 фФ. Чувствительность фотодиодов составляет 0,45–0,55 А/Вт на длине волны 1,55 мкм. Предельная рабочая частота фотодиодов с диаметром фоточувствительной области 15 мкм, установленных в копланарную СВЧ-линию с волновым сопротивлением 50 Ом, составляет 28 ГГц. При этом максимальная выходная СВЧмощность фотодиода на частоте 20 ГГц равна 58 мВт. Достигнутые значения рабочей частоты и выходной мощности разработанных фотодиодов соответствуют текущему мировому уровню, иллюстрируемому на рисунке в сравнении с коммерчески доступными моделями.

В результате выполнения ОКР по программе развития ЭКБ в период 2011 - 2018 годов достигнуты определенные успехи в создании современных изделий квантовой электроники и компонентов ВОСП: - разработан ряд матричных и линейных фоточувствительных приборов с переносом заряда на основе кремния для видимой и ближней ИК области спектра (0,4-1,0 мкм); матричные кремниевые КМОП-фотоприемники формата 1024х1024 с повышенной радиационной стойкостью; фотоприемные модули для спектральных диапазонов 3-5 и 8-10 мкм на основе гетероэпитаксиальных структур кадмий-ртуть-теллура и антимонида индия; фотоприемные модули для ИК области 0,9-1,7 мкм; фотоприемные устройства для ультрафиолетового (УФ) поддиапазона (260-280 мкм и 290-340 мкм; ряд быстродействующих лавинных ФПУ; - разработана решетка лазерных диодов со средней мощностью импульса лазерного излучения 1500 Вт; - разработан унифицированный ряд гетеролазеров повышенной радиационной стойкости с длинами волн излучения 780 нм, 794,7 нм и 852,1 нм. Завершается разработка отечественного радиационно-стойкого волокна и оптического кабеля на его основе. В качестве важных направлений развития и задач для фоточувствительных приборов, изделий квантовой электроники и компонентов ВОСП в прогнозируемый период следует выделить следующие: - имеется потребность и дефицит в части создания ряда отечественных лавинныхи pin-фотодиодов и приемных модулей на их основе с высоким быстродействием (граничная частота 10 – 50 ГГц) с различными размерами фоточувствительных элементов для области1300 – 1600 нм, как для информационных систем так и для радиофотонных схем; - к 2020 году будет разработан pin-фотодиод с граничной частотой 2,5 ГГц. Требуется разработка отечественной промышленной технологии и серийный выпуск квантово-каскадных излучателей с высоким значением пиковой мощности излучения в диапазоне длин волн 3–5 мкм и 8–12 мкм; - необходима разработка оптоэлектронных модулей для передачи и приема аналоговых сигналов с полосой частот модуляции до 30 ГГц для использования в специальных системах передачи и обработки информации, волоконно-оптических системах передачи информации по каналам РЛС, ФАР и АФАР; - для систем навигации, обнаружения необходима разработка оптоэлектронных модулей для передачи и приема цифровых сигналов со скоростью передачи информации до 10 ГГбит/с. Требуется разработка промышленной технологии изготовления отечественных ОВ на длины волн 1,3 и 1,55 мкм и создание на их основе оптических кабелей для аппаратуры различного назначения; - в интересах комплексов наблюдения за воздушным пространством и систем передачи информации требуется разработка многоканальных волоконно-оптических преобразователей, в том числе комбинированных и погружных; - необходима разработка волоконно-оптических аттенюаторов фиксированных и с переменным управлением. Фотонных интегральных схем, как сочетание кремниевой технологии и технологии интегральной оптики. Данные направления будут использоваться для волоконно-оптических систем передачи и распределения аналоговых СВЧ-сигналов и цифровых сигналов управления ФАР, АФАР РЛС различного назначения, а также многопозиционных РЛС для межмодульного обмена опорными частотами и синхросигналами требуется разработка таких компонентов ВОСП нового поколения как ВОЛЗА и ФВО аналоговых СВЧ-сигналов.

Электро-оптические модуляторы (ЭОМ) являются обязательным, ключевым компонентом систем передачи информации с использованием светового излучения. Большие потери при передаче электрических сигналов на частотах f ≥ 10 ГГц посредством обычной металлической разводки и большая скоростью передачи данных по оптоволокну (теоретический предел 1014бит/с) определяют актуальность разработок приборов данного типа. Мотивация изготовления ЭОМ на кремнии обусловлена: 1) физическими свойствами системы Si/SiO2, 2) возможностью изготовления волноводов на основе пленок кремния-на-изоляторе и 3) возможностью использования хорошо разработанной КМОП-технологии. Это, в свою очередь: 1) упрощают процесс интеграции для кремниевой фотоники (включая возможность формирования гибридных устройств со встраиванием разных материалов в КНИ-волновод), 2) обеспечивают недорогую платформу для промышленного производства систем оптической связи и 3) дает возможность изготовления оптико-электрических интегральных схем (сетей) чипового масштаба [1,2]. Самый распространенный метод модуляции световой волны, используемый в настоящее время в кремниевых устройствах, основан на эффекте дисперсии свободных носителей заряда [2, 3]. Известными методами изменения концентрации свободных носителей заряда являются их инжекция, обогащение или истощение (обеднение) в p-n-диодных или емкостных МОП-структурах. Поэтому в последние десятилетия велась интенсивная разработка кремниевых ЭОМ с разными конструктивнотехнологическими решениями. В данной работе представлен анализ конструктивно-технологических особенностей современных кремниевых модуляторов на основе p-n-диодов в инжекции, обеднении и емкостных МОП-структур. Показаны наиболее перспективные конструкции.

Achieving high Quality of Service (QoS) remains a challenge for LoRa technology. However, high QoS can be achieved via optimizing the transmission policy parameters such as bandwidth and code rate. Existing approaches do not provide an opportunity to optimize the LoRa networks' data transmission parameters. The article proposes transmission policy enforcementfor QoS-aware LoRanetworks.The QoSparameter ranking is implemented for IoT nodes where priority and nonpriority information is identified by the new field of LoRa frame structure(QRank).The optimaltransmissionpolicyenforcement uses fast deep reinforcement learning that utilizes the environmental parameters including QRank, signal quality, and signal-to-interference-plus-noise-ratio. The transmission policy is optimized for spreading factor, code rate, bandwidth, and carrier frequency. Performance evaluation is implemented using an NS3.26 LoRaWAN module. The performance is examined for various metrics such as delay and throughput. Достижение высокого качества обслуживания (QoS) по-прежнему остается достаточно сложной задачей для технологии LoRa. В принципе высокий уровень QoS может быть достигнут за счет оптимизации параметров передачи, например, пропускной способности и скорости передачи информации в сети. Известные на сегодняшний день решения не дают возможности оптимизировать параметры передачи данных для сетей LoRa. В статье предложен эффективный метод передачи данных, обеспечивающий требования по QoS при использовании технологии LoRa. Ранжирование параметров QoS для узлов интернета вещей определяется новым полем структуры фрейма LoRa (QRank) для приоритетной и неприоритетной информации. Для обеспечения эффективной передачи применяется быстрое глубокое обучение с подкреплением, для которого используются как параметры качества обслуживания, так и отношение сигнал/шум. Метод передачи оптимизирован с учетом коэффициента распространения, скорости передачи данных, полосы пропускания и несущей частоты. Оценка производительности при применении предложенного метода проведена с использованием модуля LoRaWAN в пакете имитационного моделирования NS3.26. Производительность оценивается на основе параметров задержки и пропускной способности.

В настоящее время биометрические системы идентификации являются неотъемлемой частью нашей жизни. Сканеры отпечатков пальцев, встроенные в смартфоны, технологии распознавания голоса или речи и прочие инструменты постепенно приходят на замену традиционным методам идентификации и всё чаще проникают в такие крупные сферы, как банковское обслуживание, визовые и миграционные службы, медицина, системы безопасности и т.д. Биометрические системы, по сравнению с традиционными методами, имеют ряд преимуществ։ они приспособлены под идентификацию личности без возможности передачи секретного ключа и во многом являются более удобными с точки зрения пользователя. Однако чем активнее ведётся внедрение такого вида систем, тем более остро встаёт вопрос обеспечения информационной безопасности. По мере интенсивного развития технологий биометрической идентификации и аутентификации в мире проявляется повышенный интерес к разработке иннoвационных решений по голосовой биометрии. Голос — такая же неотъемлемая черта каждого человека, как и его лицо или отпечатки пальцев. Широкое распространение средств связи открывает большие возможности для применения данного идентификатора. Кроме того, распознавание по голосу весьма удобно для пользователей и требует от них минимум усилий. Системы аутентификации по голосу при записи образца и в процессе последующей идентификации опираются на такие уникальные для каждого человека особенности голоса, как высота, модуляция и частота звука. Эти показатели определяются физическими характеристиками голосового тракта и уникальны для каждого человека. В данной работе приведена методика анализа голосового сигнала с применением кратковременного Фурье-преобразования с разными оконными функциями. Рассмотрены основные ограничения традиционных методов преобразования Фурье для задач голосовой идентификации. В программном пространстве LabVIEW 2020 смоделирован модуль распознавания голоса.

Энергоэффективность является одной из основных проблем телекоммуникационных сетей связи, важность которой возрастает в связи с более широким внедрением сетевого оборудования и, как следствие, ростом потребления энергии. По оценкам экспертов Международного союза электросвязи, энергоэффективность сетей связи пятого поколения, по сравнению с развернутыми сегодня сетями четвертого поколения, должна быть повышена, как минимум, на два порядка. Обеспечение этого требования связано, в первую очередь, с базовыми станциями сотовой связи, поскольку основная доля энергопотребления в телекоммуникационных сетях связи приходится именно на них. В данной работе представлены ключевые компоненты энергоэффективности базовых станций сотовой связи, а также проведен анализ влияния параметров базовых станций на их энергоэффективность. Основными показателями энергоэффективности базовых станций являются коэффициент энергопотребления , энергоэффективность , энергопотребление зоны покрытия и энергоэффективность зоны покрытия . Чем больше и , а также меньше и , тем более энергоэффективна базовая станция. Показатели энергоэффективности базовых станций определяются тремя компонентами: скоростью передачи данных, зоной покрытия и энергопотреблением базовых станций. В свою очередь, эти компоненты зависят от многочисленных и взаимосвязанных параметров базовых станций. Обеспечение высокой энергоэффективности достигается путем оптимального выбора значений мощности передающего сигнала и максимального радиуса действия базовой станции, а также полосы пропускания и отношения уровня сигнала к уровню шума. Другим способом увеличения энергоэффективности базовых станций сотовой связи является использование технологии ''множественный вход - множественный выход'' (MIMO).

Системы интеллектуального управления базируются на использовании цифровой техники и по своему принципу действия восприимчивы к внешним помехам. Изменения напряжения и тока в кабелях, электромагнитные поля могут привести к появлению в цепях передачи информации и питания систем напряжений, похожих на полезные сигналы, что приведет к сбоям в работе систем. Технология электромагнитной совместимости (ЭМС) призвана устранить взаимные влияния оборудования и обеспечить его нормальную работу в условиях действия помех. Кабельные трассы являются особенно значимым фактором для обеспечения ЭМС на судах. Помехи распространяются в кабелям от источников к чувствительному электронному оборудованию (ЭО). Метод распространяющихся волн дает возможность рассчитать изменения помех при распространении по кабелям. Силовые и информационные кабели могут прокладываться в одной трассе, что приводит к их электромагнитной связи. Рассмотренные модели оценивают наведенные напряжения в информационных кабелях при появлении помех в силовых кабелях. Параметры электромагнитной связи кабелей могут быть определены расчетным путем и экспериментально на основе предлагаемой методики. Приведенные рекомендации по снижение уровня излучаемых помех от кабельных трасс, снижению наведенных напряжений и выполнению экранирования призваны помочь разработчикам ЭО и систем в обеспечении ЭМС.Intellectual control systems are based on digital technique. Digital electronic equipment (EE) is the receptor of electromagnetic interference due to its function principle. EE malfunction can be caused by induced voltages in input/output and power supply circuits. Voltage and current changes in cables leads to electromagnetic noise and induced voltages. Protection technique for power, input/output, case and grounding ports can be used in equipment and ship systems design. Electromagnetic compatibility technique must eliminate mutual influence of EE and give normal function of EE in real electromagnetic environment. Cable run is important factor for EMC obtaining in ships. Noise voltage propagates in cable from noise source to sensitive EE. Voltage parameters can be calculated with travelling wave technique. There are power and information cables in shipboard cable run. Electromagnetic coupling of cables leads to voltages in one cable induced by voltages and current in other cable. Coupling models give possibility to calculate induced voltages. Parameters of coupling can be determined with calculation on the base of detailed information about cable run or with proposed experiment procedure. Proposed recommendations about cable emission decreasing, cables decoupling and shielding can be useful for EMC obtaining.

Для мониторинга состояния лесов и лесных пожаров принято использовать различные технические наземные, авиационные и космические средства. Однако применение данных средств часто затрудняется отсутствием в лесу доступа к источникам электропитания и информационным сетям. Единственной на сегодняшний день технологией, позволяющей успешно решать задачи мониторинга состояния лесов и лесных пожаров, обеспечивающей длительное использование системы без необходимости замены ее устройств из-за отсутствия энергообеспечения и их технического обслуживания непосредственно в местах развертывания сети, является технология беспроводных сенсорных сетей. Беспроводная сенсорная сеть - это совокупность миниатюрных необслуживаемых распределенных в пространстве вычислительных устройств, которые снабжены сенсорами и приемопередатчиками сигналов, работающих в радиодиапазоне и образующих самоорганизующуюся систему сбора, обработки и передачи информации. Применимо к мониторингу лесов наиболее подходящей топологией беспроводной сенсорной сети является ячеистая топология, в которой все сенсоры обладают функциями маршрутизации. Маршрутизация позволяет обеспечить возможность самовосстановления сетей в случае выхода из строя некоторых сенсоров при лесных пожарах или других негативных воздействиях, что позволяет достаточно быстро переформировать сеть с новой конфигурацией. Информация, собираемая сетью, передается на шлюз, который выполняет координирующие функции по организации работы беспроводной сенсорной сети, и связан с корпоративной сетью с помощью проводной или беспроводной связи. Благодаря способности узлов ретранслировать сообщения, обеспечивается значительная площадь покрытия территории даже при малой мощности передатчиков, поскольку информация передается от одних сенсоров к другим по цепочке, и в итоге ближайшие к узлу сенсоры сбрасывают ему всю аккумулированную информацию. Предлагается использовать геоинформационные технологии, обеспечивающие разработку специализированных решений для визуализации и анализа данных, что позволит пользователю осуществлять оперативный мониторинг лесных территорий и прогнозировать неблагоприятные воздействия, в том числе лесные пожары. Данная информационная система мониторинга лесов и лесных пожаров с использованием беспроводных сенсорных сетей эффективно и с малыми затратами обеспечивает решение задач контроля труднодоступных лесных территорий, устойчива к отказу отдельных узлов по различным причинам, что позволяет использовать и эксплуатировать сеть на лесных территориях с различными ландшафтными, таксационными и антропогенными параметрами. Monitoring of the state of forests and wildfires is common to use a variety of technical ground, air and space assets. However, using these funds is often hampered by lack of access to sources of electricity supply and information networks. The only technology solution of the problem of monitoring forests and wildfires, which provides long-term use of the system without having to change its device due to lack of energy and maintenance directly in the field of network deployment is a wireless sensor networks. Wireless sensor network - a set of miniature independent distributed computing devices, which are equipped with sensors and transceivers operating in the radio range and forming a self-organizing system of collecting, processing and transmitting information. Applicable to the monitoring of forests the most appropriate topology of wireless sensor network is a mesh topology in which all sensors have routing functions. Routing provides the possibility of self-healing network in case of failure of some sensors in case of wildfires or other negative influences that allows one to quickly rebuild the network with the new configuration. The information collected by the network is transmitted to the gateway, which performs coordinating functions related to the organization of a wireless sensor network and is connected to the corporate network via a wired or wireless connection. The ability of nodes to relay messages provides significant area coverage area, even at low power transmitters, because the information is transferred from one sensor to another, and finally coming to a gateway sensor and dump all accumulated information. We suggested to use GIS technology to ensure the development of specialized solutions for the visualization and analysis of data, allowing the user to perform real-time monitoring of forest areas and to predict hazards. The information system of forest and wildfires monitoring with the use of wireless sensor networks efficiently and at low cost provides a solution to control tasks for inaccessible forest areas and can be resistant to failure of individual nodes, for various reasons, so it can be used to operate the network in forest areas with different landscape, biometrical and anthropogenic parameters.

В процессе подготовки будущих учителей физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству обучающихся с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению. В процессе обучения в первую очередь следует обратить внимание на то, что физика – наука экспериментальная, но при переходе к познанию микромира и мегамира снижается возможность реализации экспериментальной деятельности обучающихся. Авторами предлагается один из способов практического решения этой проблемы, заключающийся в организации и проведении лабораторных занятий с использованием разработанной виртуальной версии лабораторных работ по квантовой физике, способствующей развитию профессиональных компетенций будущего учителя физики. Также в статье рассматривается использование разработанного авторами методического комплекса «Цифровые лабораторные работы при изучении школьного курса физики», который представляет собой лабораторные работы с использованием реального оборудования с цифровыми датчиками, сигнал с которых обрабатывается на компьютере. В состав комплекса включены учебно-методические материалы для подготовки, выполнения и защиты лабораторных работ. Для достижения цели авторы использовали следующие методы исследования: теоретический анализ состояния проблемы на основе изучения методической, дидактической, психологической и специальной литературы, диссертационных работ по проблеме исследования; материалов конференций по использованию цифровых технологий в физическом образовании, нормативных документов, определяющих структуру и содержание профессиональной подготовки учителя физики, изучение и обобщение педагогического опыта; компьютерное моделирование физических процессов, наблюдение, беседа, анкетирование, интервьюирование, проведение педагогического эксперимента. In the process of training future physics teachers, the main attention should be paid not to transfer the amount of ready-made knowledge, but to familiarize students with the methods of scientific knowledge of the world around them, and to pose problems that require students to independently solve them. In the course of training, first of all, you should pay attention to the fact that physics is an experimental science, but when you move to the knowledge of the microcosm and mega world, the possibility of implementing students’ experimental activities decreases. The authors suggest one of the ways to solve this problem in practice, which is to organize and conduct laboratory classes using the developed virtual version of laboratory works on quantum physics, which contributes to the development of professional competencies of future physics teachers. The article also discusses the use of the methodological complex developed by the authors "Digital laboratory work in the study of school physics", which is a laboratory work using real equipment with digital sensors, the signal from which is processed on a computer. To achieve this goal, the authors used the following research methods: theoretical analysis of the state of the problem based on the study of methodological, didactic, psychological and special literature, dissertation works on the problem of research; materials of conferences on the use of digital technologies in physical education, normative documents that determine the structure and content of professional training of physics teachers, the study and generalization of pedagogical experience; computer modeling of physical processes, observation, conversation, questioning, interviewing, conducting a pedagogical experiment.