Журнал «Известия вузов. Радиоэлектроника»
ISSN , ISSN (Online)
Индекс по каталогу «Пресса России» 42183
№ 7, 2013, Том 56, 7 статей.
http://radio.kpi.ua/issue/view/2013-07
Журнал индексируется в международных базах:
n SCOPUS
n Google Scholar
n OCLC
n ВИНИТИ
n РИНЦ
n Academic OneFile
n EI-Compendex
n Gale
n INSPEC
n Summon by Serial Solutions
Информация представлена по следующему принципу (каждая статья с новой страницы):
страницы статьи с, по УДК ФИО авторов сокращенно ФИО авторов полностью, если такая информация есть ФИО авторов на английском Название статьи на русском Название статьи на английском Название организации авторов Аннотация на русском Аннотация на английском Ключевые слова Список литературы статьи3-17
УДК 681.325.155
Аналитическая оценка рабочих характеристик адаптивного обнаружения флуктуирующих целей радара
Analytical performance evaluation of adaptive detection of fluctuating radar targets
Эль Машад М. Б.
Mohamed B. El Mashade
elmashade@yahoo.com
Университет аль-Азхар,
Египет, Каир, Насер-Сити
Al-Azhar University
Cairo, Egypt
Цели радара, отраженный от которых сигнал изменяется по амплитуде как функция времени, часто встречаются на практике. В данной статье предлагается полный анализ CFAR обнаружения флуктуирующих целей, когда пост-детекторная часть приемника радара интегрирует М отраженных импульсов от χ2 флуктуирующих целей с двумя и четырьмя степенями свободы и работает в неидеальном окружении. Учитывая важность моделей Сверлинга, представляющих большое количество таких типов целей, рассмотрено адаптивное обнаружение только такого класса флуктуирующих моделей. Модели Сверлинга I, III представляют флуктуирующие цели между сканированиями, тогда как модели II, IV отражают флуктуации между импульсами. Получены точные выражения вероятностей обнаружения для каждой из упомянутых моделей. Предложена простая эффективная процедура расчета характеристик обнаружения для алгоритмов с фиксированным и адаптивным порогами. В случае CFAR обнаружения оценка уровней мощности шума из переднего и заднего окон основана на технологии CA. Характеристики предложенного обнаружителя проанализированы для идеального окружения и в случае присутствия ложных целей. Считается, что первичные и вторичные мешающие цели флуктуируют согласно четырем, упомянутым выше, моделям Сверлинга. Результаты расчетов показали, что при сильном отраженном сигнале характеристики обнаружения имеют наилучшие показатели в случае модели IV, а наихудшие — в случае модели I. Кроме того, модель II имеет показатели обнаружения лучше, чем модель III. При слабом отраженном сигнале наблюдаются обратные закономерности. Результаты справедливы как для алгоритмов с фиксированным, так и с адаптивным порогом.
A radar target whose return varies up and down in amplitude as a function of time represents the basis of a large number of real targets. This paper is intended to provide a complete analysis of CFAR detection of fluctuating targets when the radar receiver post-detection integrates M returned pulses from χ2 fluctuating targets with two and four degrees of freedom and operates in a non-ideal environment. Owing to the importance of Swerling models in representing a large number of such type of radar targets, we are interested here in adaptive detection of this class of fluctuation models. Swerling cases I and III represent scan-to-scan fluctuating targets, while cases II and IV represent fast pulse-to-pulse fluctuation. Exact expressions of detection probability are derived for all of these models. A simple and an effective procedure for calculating the detection performance of both fixed-threshold and adaptive-threshold algorithms is obtained. In the CFAR case, the estimation of the noise power levels from the leading and the trailing reference windows is based on the CA technique. The performance of this detector is analyzed in the cases when the operating environment is ideal and when it includes some of spurious targets along with the target of interest. The primary and the secondary interfering targets are assumed to be fluctuating in accordance with the four Swerling’s models cited above. The numerical results show that for strength target return the processor detection performance is highest in the case of SWIV model while it attains its minimum level of detection in the case of SWI model. Moreover, SWII model has higher performance than the SWIII representation of fluctuating targets. For weak target return, on the other hand, the reverse of this behavior is occurred. This observation is common for both fixed-threshold or for adaptive-threshold algorithms.
обнаружитель с фиксированным порогом; обнаружитель с адаптивным порогом; пост-детекторное интегрирование; флуктуирующая цель; модель Сверлинга; ситуация с многочисленными целями; fixed threshold and adaptive threshold detectors; post-detection integration; fluctuating targets; Swerling models; multiple-target situations
1. Swerling P. Probability of detection for fluctuating targets / P. Swerling // IRE Trans. Inf. Theory. — Apr. 1960. — Vol. 6, No. 2. — P. 269–308. — doi: 10.1109/TIT.1960.1057561.
2. Ritcey J. A. Detection analysis of the MX-MLD with noncoherent integration / J. A. Ritcey // IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. — May 1990. — Vol. 26, No. 3. — P. 569–576. — doi: 10.1109/7.106136.
3. El Mashade M. B. M-sweeps detection analysis of cell-averaging CFAR processors in multiple target situations / M. B. El Mashade // IEE Proc. Radar, Sonar and Navigation. — Apr. 1994. — Vol. 141, No. 2. — P. 103–108. — doi: 10.1049/ip-rsn:.
4. Swerling P. Radar probability of detection for some additional fluctuating target cases / Peter Swerling // IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. — Apr. 1997. — Vol. 33, No. 2. — P. 698–709. — doi: 10.1109/7.588492.
5. El Mashade M. B. Performance analysis of the excision CFAR detection techniques with contaminated reference channels / M. B. El Mashade // Signal Processing. — Aug. 1997. — Vol. 60, No. 2. — P. 213–234. — doi: 10.1016/S(97)80007-2.
6. El Mashade M. B. Partially correlated sweeps detection analysis of mean-level detector with and without censoring in nonideal background conditions / M. B. El Mashade // AEÜ. — Feb. 1999. — Vol. 53, No. 1. — P. 33–44.
7. El Mashade M. B. Target multiplicity performance analysis of radar CFAR detection techniques for partially correlated chi-square targets / M. B. El Mashade // AEÜ. — Apr. 2002. — Vol. 56, No. 2. — P. 84–98. — doi: 10.1078/4100077.
8. El Mashade M. B. M-Sweeps exact performance analysis of OS modified versions in nonhomogeneous environments / M. B. El Mashade / IEICE mun. — July 2005. — Vol. E88-B, No. 7. — P. 2918–2927.
9. El Mashade M. B. Performance evaluation of the double-threshold CFAR detector in multiple-target situations / M. B. El Mashade // Journal of Electronics (China). — March 2006. — Vol. 23, No. 2. — P. 204–210. — doi: 10.1007/s085-3.
10. El Mashade M. B. Performance comparison of a linearly combined ordered-statistic detectors under postdetection integration and nonhomogeneous situations / M. B. El Mashade // Journal of Electronics (China). — Sept. 2006. — Vol. 23, No. 5. — P. 698–707. — doi: 10.1007/s213-0.
11. Haykin S. Adaptive Radar Signal Processing / Simon Haykin. — John Wiley & Sons Inc., 2006.
12. El Mashade M. B. Analysis of cell-averaging based detectors for c2 fluctuating targets in multitarget environments / M. B. El Mashade // Journal of Electronics (China). — Nov. 2006. — Vol. 23, No. 6. — P. 853–863. — doi: 10.1007/s067-0.
13. El Mashade M. B. Analysis of CFAR detection of fluctuating targets / M. B. El Mashade // PIER C. — 2008. — Vol. 2. — P. 65–94. — doi: 10.2528/PIERC.
18-28
УДК 681.325
Преобразование информации при создании и обработке многоцветных графических кодов
Data conversion in creation and processing of multicolored graphic codes
, ,
I. A. Dychka, M. V. Novosad, and T. Yu. Grybok
Ivan Andriyovych Dychka
dychka@scs.ntu-kpi.kiev.ua
Mykhailo Valerijovych Novosad
nvsd@mail.ru
Tetyana Yuriyivna Grybok
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"
Украина, Киев, 03056, пр-т Победы 37
National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute"
Kyiv, Ukraine
Исследовано влияние многоцветности на информационную плотность представления данных в графически-кодированном виде. Предложен обобщенный метод уплотнения данных, позволяющий дополнительно повысить информационную плотность графического представления данных на 25–38%. Рассмотрены проблемы помехоустойчивого кодирования данных перед их нанесением в графическом виде. Исследованы информационные процессы при оптическом считывании и обработке многоцветных графических кодов.
The paper investigates the impact of polychromy on the information density of data in graph-coded form. A generalized method of data compression has been proposed that makes it possible to additionally increase the information density of data in graphic form by 25–38%. The problems of noise-immune coding of data before their plotting in graphical form were considered. In addition, the information processes involved in optical reading and processing of multicolored graphic codes were also investigated.
графическое кодирование; графический код; поле Галуа; помехоустойчивость; уплотнение данных; хранение информации; обработка информации; multicolored graphic code, optical reading, noise-immune coding, information density
1. Арманд коды в системах обработки информации / , . — М. : Радио и связь, 1989. — 92 с.
2. Павлов технологии и алгоритмизация в управлении / , . — К. : Техника, 2002. — 344 с.
3. Elfner R. W. Bar Code Printing on Shipping Containers / Robert W. Elfner. — Helmers Publishing, 1994. — 248 p.
4. Palmer R. C. The Bar Code Book: Reading, Printing & Specification of Bar Code Symbols / Roger C. Palmer. — Helmers Publishing, 1990. — 320 p.
5. Ted W. Data Matrix Is / Williams Ted. — Lazerlight Systems, Inc., 1990. — 22 p.
29-37
УДК 621.321
Оценка длительности радиоимпульса с неизвестной фазой
Estimation of the radio pulse duration with unknown phase
Корчагин Ю. Э.
Yu. E. Korchagin
*****@***ru
*****@
Korchagin Yu. E.
Воронежский государственный университет
Россия, Воронеж, Университетская пл., д. 1
Voronezh State University
Voronezh, Russia
*
Работа выполнена при поддержке РФФИ (№ 13–01–97504).
This study was carried out with support of RFFI (Project No. ).
Синтезированы квазиправдоподобный и максимально правдоподобный алгоритмы оценки длительности радиосигнала произвольной формы с неизвестной фазой. Найдены асимптотически точные характеристики оценок.
Quasi-likelihood and maximum likelihood algorithms for estimating the duration of a radio signal having arbitrary waveform and unknown phase were synthesized. Asymptotically exact characteristics of the estimates were also found.
оценка максимального правдоподобия; длительность; начальная фаза; смещение; рассеяние; maximum likelihood estimate; duration; initial phase; bias; dispersion; quasi-likelihood algorithm
1. Трифонов различение сигналов и оценка их параметров на фоне помех / , . — М. : Радио и связь, 1986. — 264 c.
2. Трифонов сигнала с неизвестной длительностью / , // Известия вузов. Радиофизика. –– 2002. — Т. 45, № 7. –– С. 625–637.
3. Трифонов оценки длительности сигнала с неизвестной амплитудой / , , // Известия вузов. Радиоэлектроника. –– 2011. — Т. 54, № 11. –– С. 3–12.
4. Тихонов прием сигналов / . –– М. : Радио и связь, 1983. — 320 c.
5. Куликов параметров сигналов на фоне помех / , . — М. : Сов. радио, 1978. — 296 с.
6. Тихонов процессы / , . — М. : Радио и связь, 1977. — 488 с.
7. Trifonov A. P. Efficiency of estimating duration of a signal with unknown amplitude / A. P. Trifonov, Yu. E. Korchagin, P. A. Kondratovich // mun. Syst. — 2011. — Vol. 54, No. 11. — P. 581–591. — DOI: 10.3103/SX.
38-46
УДК 621.396.969.11
Измерение времени запаздывания последовательности импульсов
Measurement of the delay time of pulse sequence
Dmitriy Ivanovich Popov
*****@***ru
Рязанский государственный радиотехнический университет
Россия, Рязань, ул. Гагарина, д. 59/1
Ryazan State Radio Engineering University
Ryazan, Russia
Методом максимального правдоподобия на основе аппарата конечных цепей Маркова синтезирован оптимальный алгоритм измерения времени запаздывания последовательности двоично-квантованных сигнальных импульсов без ограничений на величину периода временной дискретизации. Предложены практические алгоритмы и устройство измерения времени запаздывания. Моделированием на ЭВМ проведен анализ эффективности предложенных алгоритмов.
An optimal algorithm of measuring the delay time of binary quantized signal pulses without restrictions on the size of time discretization period has been synthesized on the basis of finite Markov chain tools using the maximum likelihood method. Practical algorithms and a device for measuring the delay time were proposed. The efficiency of the proposed algorithms was analyzed by computer simulation.
алгоритм измерения; амплитудное квантование; временная дискретизация; время запаздывания; дальность; двоично-квантованный сигнал; метод максимального правдоподобия; моделирование; ошибка измерения; последовательность импульсов; совместное обнаружение-измерение; цепь Маркова; measurement algorithm; amplitude quantization; time discretization; delay time; range; binary quantized signal; maximum likelihood method; simulation; measurement error; pulse sequence; joint detection-and-measurement; Markov
1. Кузьмин радиолокация. Введение в теорию / . — К. : КВiЦ, 2000. — 428 с.
2. Тихонов прием сигналов / . — М. : Радио и связь, 1983. — 320 с.
3. Кемени Дж. Конечные цепи Маркова / Дж. Кемени, Дж. Снелл ; пер. с англ. под ред. . — М. : Наука, 1970. — 272 с.
4. А. с. № 000 СССР, МПК6 G 01 S 7/18. Цифровой дальномер / ; опубл. 27.11.1998, Бюл. № 33. — 10 с.
5. Метод статистических испытаний (метод Монте–Карло) / , , ; под ред. . — М. : Физматгиз, 1962. — 332 с.
6. Попов цифровых систем обнаружения сигналов моделированием на ЦВМ / // Радиотехника. — 1980. — № 12. — С. 66–69.
47-51
УДК 621.385.000
Исследование характеристик автофазной многолучевой лампы бегущей волны с переменной фазовой скоростью
Research of characteristics of self-phasing multi-beam traveling-wave tube with variable phase velocity
Саурова Т. А.
Tetiana Saurova
*****@***ru
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"
Украина, Киев, 03056, пр-т Победы 37
National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute"
Kyiv, Ukraine
Проведено численное исследование основных характеристик автофазной многолучевой лампы бегущей волны (АМЛБВ) с переменной фазовой скоростью, группирующий участок замедляющей системы которой содержит одну секцию с пониженным значением сопротивления связи. Выполнена экспериментальная верификация численной нелинейной модели АМЛБВ, подтверждающая адекватность описания взаимодействия электронного потока с электромагнитной волной в таком приборе.
It is researched numerically the main characteristics of self-phasing multi-beam traveling-wave tubes (SMBTWT) with variable phase velocity, whose grouping area of interaction circuit contains single section with decreased value of the coupling resistance. It is carried out experimental verification of numerical non-linear model of SMBTWT, proving the adequacy of interaction of electron flow with electromagnetic wave in such devices.
ЛБВ; лампа бегущей волны; автофазный режим; автофазная лампа бегущей волны; способ усиления СВЧ сигнала; TWT; traveling-wave tube; self-phasing mode; self-phasing traveling-wave tube; way to amplify microwave signals
1. Белявский провисания ВЧ поля на его взаимодействие с электронным пучком в многолучевой ЛБВ / , , // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. — 1974. — № 10. — С. 35–40.
2. Белявский автофазная лампа бегущей волны / , // Электроника и связь. — 2007. — № 4. — C. 36–38.
3. Белявский многолучевой автофазной лампы бегущей волны / , , // Электроника и связь. — 2011. — № 2. — С. 60–63.
4. Данович секционированные ЛБВ с большим усилением и фокусировкой периодическим магнитным полем / , // Техника и приборы СВЧ. — 2009. — № 1. — С. 7–11.
5. Кац явления в СВЧ приборах О-типа с длительным взаимодействием / , , . — М. : Сов. радио, 1975. — 296 с.
52-59
УДК 621.372.061
Моделирование невзаимного шестиполюсного трансформатора на основе геликонового резонатора
Modeling of nonreciprocal six-pole transformer based on helicon resonator
Youry Vountesmery
*****@***
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"
Украина, Киев, 03056, пр-т Победы 37
National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute"
Kyiv, Ukraine
Представлена модель шестиполюсного невзаимного трансформатора, представляющего собой геликоновый резонатор с тремя катушками индуктивности, расположенными под углом 120°. Приведен расчет индуктивных параметров трансформатора и компонент матрицы рассеяния. Показано, что такой трансформатор является невзаимным Y-циркулятором.
A model of a six-pole nonreciprocal transformer representing a helicon resonator with three inductance coils placed at 120° angles is discussed. Calculations of transformer’s inductive parameters and scattering matrix components are presented. It is shown that such a transformer appears to be a nonreciprocal Y-circulator.
невзаимное пассивное устройство; геликоновый резонатор; невзаимный трансформатор; циркулятор; nonreciprocal passive device; helicon resonator; nonreciprocal transformer; circulator
1. Gremillet J. Propagation des ondes metriques et decametriques dans les semi–conducteurs et presence d’une induction magnetique continue. Effect «Helicon» / J. Gremillet // Ann. Radioelectr. — 1964. — No. 76. — P. 122.
2. О свойствах полупроводниковых ВЧ-вентилей на эффекте размерного резонанса электромагнитных магнитоплазменных волн / // РЭ. — 1978. — Т. 23, № 3. — С. 608.
3. Бокринская устройства на основе геликоновых волн / , , . — К. : Вища школа, 1984. — 88 с.
4. Вунтесмери гиратора невзаимным трансформатором в метровом и декаметровом диапазонах длин волн / // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 1999. — Т. 42, № 5. — С. 63–69.
5. Вунтесмери характеристики невзаимных трансформаторов на основе гиротропных сред / // Электроника и связь. — 2000. — Т. 2, № 8. — С. 223–225.
6. Калантаров индуктивностей: Справочная книга / , . — Л. : Энергоатомиздат, 1986. — 488 с.
7. Vountesmery Y. V. Temperature characteristics of broadband helicon isolators for meter and decameter waves / Y. V. Vountesmery, V. S. Vountesmery // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Oct. 2007. — Vol. 55, No. 10. — P. 2097–2102. — doi: 10.1109/TMTT.2007.905489.
8. Вунтесмери паразитных элементов в модели геликонового резонатора с индуктивными элементами связи / // Электроника и связь. — 2002. — Т. 2, № 15. — С. 82–83.
9. DiNardo A. J. Passive nonreciprocal HF helicon devices / A. J. DiNardo, Y. Klinger, F. R. Arams, K. Siegel // IEEE Trans. pat. — 1968. — Vol. EMC–10, No. 2. — P. 270–272. — doi: 10.1109/TEMC.1968.302962.
60-68
УДК 621.372.061
Визуализация распределений поверхностных проводимостей томографического сечения методом зон проводимости
Visualization of surface conductivity distributions of tomography cross-section using conductivity zones method
Irina Sushko
*****@***
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"
Украина, Киев, 03056, пр-т Победы 37
National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute"
Kyiv, Ukraine
Предложен метод зон проводимости для реконструкции образа в импедансной томографии, позволяющий значительно сократить трудоемкость реконструкции. Приведены результаты реконструкции, полученной с использованием регуляризации матрицы производных от напряжений по обводу контура по поверхностным проводимостям зон.
Conductivity zones method is suggested that allows reconstructing the image of electrical impedance tomography with essentially lower computation expenses. Results of reconstruction performed by regularizing the matrix of contour-edge voltage derivatives with respect to zones’ surface conductivities.
импедансная томография; зона проводимости; метод модификаций; регуляризация; обусловленность матрицы; прямая задача; обратная задача; метод конечных элементов; фантом; electrical impedance tomography; EIT; conductivity zones; modification method; regularization; matrix conditionality; forward problem; inverse problem; finite elements method; phantom
1. Brown B. H. Electrical Impedance Tomography / B. H. Brown, D. C. Barber // Clinical Physics and Physiological Measurement. — 1992. — Vol. 13. — Sappl. A, 207 p.
2. Физика визуализации изображений в медицине : в 2 т. / Пер. с англ. под ред. С. Уэбба. — М. : Мир, 1991.
3. Электроимпедансная томография / , , . — Томск : НТЛ, 2004. — 190 с.
4. Рыбин импедансной томографии в мехатронных системах с ультразвуковыми кавитаторами / , , // Вісник НТУУ КПІ. Серія: Машинобудування. — 2012. — № 64. — С. 67–75.
5. Оценка уровня кавитации методами импедансной томографии / , , // Вісник НТУУ КПІ. Серія: Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2012. — № 48. — С. 168–178.
6. Three–dimensional electrical impedance tomography / P. Metherall, D. C. Barber, R. H. Smallwood, B. H. Brown // Nature. — 1996. — Vol. 380. — P. 509–512. — DOI: 10.1038/380509a0.
7. Bahrani N. 2½D Finite Element Method for Electrical Impedance Tomography Considering the Complete Electrode Model : Ph. D. Thesis / Navid Bahrani. — 1 Department of Systems and Computer Engineering Carleton University, Ottawa, Ontario, Canada, January 2012. — 169 p.
8. Cheney M. Electrical impedance tomography / M. Cheney, D. Isaacson, J. C. Newell // SIAM. Rev. — 1999. — Vol. 41, No. 1. — Р. 85–101. — PII: S.
9. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков / П. Сильвестр, Р. Феррари. — М. : Мир, 1986. — 229 с.
10. Пат. № 000 РФ. Способ получения томографического изображения тела и электроимпедансный томограф / , , ; опубл. 1996.
11. Математичні засади прямої задачі томографії провідності / М. Дорожовець, А. Федорчук, І. Петровська // Вісник Державного університету «Львівська політехніка». Автоматика вимірювання та керування. — 1998. — № 000. — С. 43–51.
12. Рыбина прямой задачи импедансной томографии методами теории цепей / // Вісник НТУУ КПІ. Серія: Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2010. — № 43. — С. 4–13.
13. Сушко І. О. Алгоритм розв’язання прямої задачі імпедансної томографії методом модифікацій / І. О. Сушко // Вісник НТУУ КПІ. Серія: Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2011. — № 47. — С. 165–175.
14. Рыбин -символьный анализ электрических цепей обобщенным методом модификации / // Праці Інституту Електродинаміки НАН України, ІЕД НАНУ. — 2002. — № 1. — С. 28–30.
15. Рыбин точности решения задачи анализа линейных цепей методом модификаций / // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2001. — Т. 44, № 5. — С. 48–53.
16. Рибіна І. О. Обчислення похідних від передаточного опору по поверхневій провідності кінцевих елементів при розв’язанні зворотної задачі імпедансної томографії / І. О. Рибіна, О. І. Рибін, // Вісник НТУУ КПІ. Серія: Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2011. — № 44. — С. 5–11.
17. Vauhkonen M. Tikhonov regularization and prior information in electrical impedance tomography / M. Vauhkonen, D. Vadasz, P. A. Karjalainen // IEEE Trans. Med. Imaging. — 1998. — Vol. 17, No. 2. — P. 285–293. — DOI: 10.1109/42.700740.
18. Сушко І. О. Потенційна чутливість імпедансної томографії / І. О. Сушко, Є. В. Гайдаєнко, // Вісник НТУУ КПІ. Серія: Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2012. — № 50. — С. 92–104.
19. Тихонов решения некорректных задач / , . — М. : Наука, 1979.
