УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ФОКУСИРОВКИ КАМЕРЫ
В рамках данной работы была поставлена задача разработать устройство, обеспечивающее автоматическое регулирование резкости телевизионного изображения с прибора подводного наблюдения. В ходе работы использовалась современная элементная база, для трассировки печатной платы использовалась система автоматического проектирования Altium Designer, для моделирования схем – пакет Microcap. Результат работы – устройство, удовлетворяющее поставленному техническому заданию, с высокой экономической эффективностью.
Лабораторные работы по сжатию изображений в среде моделирования LabView
В ходе ВКР разработаны две программы для лабораторных работ в среде моделирования LabVIEW. Программа, разработанная на основе алгоритма JPEG, даёт начальное представление об алгоритме, демонстрирует процесс кодирования и декодирования изображения с помощью дискретного косинусного преобразования и квантования изображений. Программа, разработанная на основе алгоритма MPEG, демонстрирует один из способов корреляционного анализа макроблоков при поиске векторов движения в соседних кадрах видеопотока.
Методы приёма сигналов передачи данных с повышенной символьной скоростью
Объектом работы являются методы приёма сигналов передачи данных с повышенной символьной скоростью.
Особенность такой передачи — уплотнение символов во времени и появление межсимвольной интерференции.
Цель работы — выявить наиболее эффективные методы приёма и восстановления сигналов КАМ-4, КАМ-16 и КАМ-64 при появлении межсимвольной интерференции и шума.
Метод проведения работы — компьютерное моделирование.
В результате выполнения работы была произведена оценка исследуемых алгоритмов и методов, найдены оптимальные параметры.
Область применения — системы цифровой связи.
АЛГОРИТМ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СВЕРТОЧНОГО ПЕРЕМЕЖИТЕЛЯ В АДДИТИВНО СКРЕМЛИРОВАННЫХ СИГНАЛАХ
Для решения задач радиомониторинга используются слепые алгоритмы идентификации структуры (и её параметров) различных блоков обработки и формирования сигнала, использующихся на передающей стороне. В данной работе приводится алгоритм идентификации широко распространённого в цифровых системах связи блока сверточного перемежения.
В тексте работы приведено подробное описание всех этапов работы разработанного алгоритма и результаты его моделирования в среде MATLAB. Также представлен ряд теоретических сведений, необходимый для описания работы алгоритма идентификации. В частности, приведено описание математического аппарата, используемого при идентификации шага приращения задержки перемежителя.
МОДЕЛЬ ИСТОЧНИКА СВЕТА С ПРОИЗВОЛЬНОЙ ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ
В выпускной квалификационной работе разработана компьютерная математическая модель источника света на дискретных светодиодах. В настоящее время источники света получили широкое применение во всех областях деятельности. Последние годы характеризуются резким ростом числа имитаторов источника света. Источники света с произвольной цветовой температурой представляют большой практический и научный интерес.
В работе проведен обзор существующих источников света с произвольной цветовой температурой. В работе приведена конструкция излучательного элемента состоящая из 16 светодиодов, каждый из которых излучает в своем спектральном диапазоне от ближнего ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Проведен был выбор современных светодиодов с достаточной мощностью.
В компьютерной среде Wolfram Mathematica построена математическая модель, позволяющая регулировкой мощности каждого светодиода менять цветовую температуру. Разработана методика оценки цветовой температуры источника света по заданной спектральной характеристике. Адекватность и корректность методики была проверена на нескольких источниках света с заранее заданной цветовой температурой.
Устройство автоматической регулировки фокусировки камеры
В данной выпускной квалификационной работе произведен анализ влияния фона на точность определения координат центров изображения малоразмерного объекта. Выявлено, что алгоритм вычисления координат методом центра тяжести по отношению качество-сложность имеет лучший показатель. Для различных значений полезного сигнала и средних значений фона рассчитана нормальная ошибка определения координат центров изображения малоразмерных объектов для различных отношений размера пиксела к радиусу кружка рассеяния объектива. На основании полученных знаний построены графики зависимостей ошибки от различных параметров.
ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ РЕШЕТОК
В рамках данной работы была поставлена задача исследования возможности создания лабораторного макета дисперсионного анализатора спектра миллиметрового диапазона на основе оптических элементов, обладающих дисперсией с использованием серийно выпускаемых компонентов. В ходе работы была создана математическая модель и исследованы характеристики устройства. Кроме того, были выбраны компоненты дисперсионного спектроанализатора и оценена их стоимость для физической реализации устройства.
Программный комплекс генерации и анализа корреляционных свойств ансамблей сигналов с кодовым разделением
В работе изучены принципы построения спутниковых навигационных систем, их частотный план и пользовательский радиоинтерфейс. Были разработаны программные модули генерации и корреляционного анализа дальномерных кодов систем GPS и Galileo, а также минимаксных ансамблей. Максимальный пик помехи множественного доступа составил –24…–27 дБ для кодов существующих систем и –36…–42 дБ для минимаксных ансамблей сопоставимой длины. Даны рекомендации по дальнейшей модернизации сигналов с кодовым разделением.
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ДИАФРАГМЫ КАМЕРЫ
В рамках этой работы была проведена разработка устройства автоматической регулировки диафрагмы объектива подводной камерной установки с расширенным углом обзора. Разработанное устройство обеспечивает автоматическое регулирование яркости телевизионного изображения с прибора подводного наблюдениям, путём управления внешнего электродвигателя, находящегося в составе камерной установки. Разработанное устройство отвечает требованиям по эксплуатации ГОСТ РВ 20.39.304.
Составное USB-устройство класса Audio
В выпускной квалификационной работе разработано устройство на базе микроконтроллера LPC4357 для записи данных в flash память и извлечения их из нее посредством интерфейса USB. В памяти могут храниться аудиоданные, а также результаты цифрового анализа сигнала. В процессе выполнения данного проекта была создана необходимая аппаратная платформа и разработано программное обеспечение для оценки скорости архивирования аудиоданных в различных видах энергонезависимой памяти.
Тепловые характеристики криогенного модуля для обеспечения работы устройств на основе ВТСП
В данной дипломной работе исследованы принципы обеспечения криогенных условий для СВЧ-устройств на основе высокотемпературных сверхпроводников. В ходе исследования был проведен расчет тепловых характеристик приемного СВЧ-модуля и проанализирована зависимость времени его охлаждения от мощности криокуллера.
Структура работы представлена введением, 4 главами, 9 параграфами, заключением и списком литературы.
В дипломной работе использовано: 1 таблица, 47 рисунков, 37 источников литературы. Общее количество страниц дипломной работы - 77.
Программный модуль прогнозирования осложнений после трансплантации костного мозга у детей с лейкозами
Целью работы являлось создание на основе модели логистической регрессии программного модуля, позволяющего оценить вероятность возникновения осложнений после трансплантации костного мозга. Программный модуль содержит подробное графическое представление результатов в виде ROC-кривой, значений истинного и ложного прогнозов, а также отношения правдоподобия. В последнем случае выделяются области достоверного и недостоверного прогнозов, а также область невозможности прогнозирования.
Предварительная обработка изображений в медицинских телевизионных системах
Разработан и смоделирован метод сегментации бликов на меди-цинских изображениях, сделанных в белом свете. Метод применяется для повышения визуального качества медицинских изображений. Повышение качества необходимо для последующего автоматического анализа. В основе метода лежит классификатор, основанный на расстоянии Махаланобиса. Ошибка сегментации для выборки изображений достигает 6 % и является достаточной для последующего анализа. Размер блока, обеспечивающий минимальную ошибку сегментации, 5х5 пикселей.
ПОВЫШЕНИЕ КОНТРАСТА МАЛОКОНТРАСТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗАДЫМЛЕННОЙ СРЕДЕ
В рамках данной работы была поставлена задача разработки метода повышения контрастности малоконтрастных изображений объектов, находящихся в задымлённой среде, а также разработки способа идентификации человека в задымлённой среде. В ходе работы был проведён аналитический обзор существующих систем повышения контрастности в задымлённой среде и разработан новый способ повышений контрастности в задымлённой среде. Были проведены экспериментальные работы, которые подтвердили работу нового метода, и его увеличенную эффективность.
Моделирование коэффициента обратного рассеяния морской поверхности при скользящих углах облучения
В работе рассмотрены характеристики морского волнения и выполнен анализ существующих линейных моделей морской поверхности. Решение задачи рассеяния радиоволн на морской поверхности выполнено методом интегрального уравнения. Выполнено математическое моделирование КОР от морской поверхности при скользящих углах облучения в среде Matlab. По полученным результатам была сформирована математическая модель КОР.
Исследование приемного свч-модуля в криогенных условиях
Представлены результаты разработки и экспериментального исследования криогенного приемного модуля. Модуль состоит из фильтра 4-ого порядка, выполненного на микрополосковых S-образных резонаторах, с рабочей частотой 2,5 ГГц ± 15 МГц, и охлаждаемого МШУ, обеспечивающего коэффициент усиления 33 дБ в широкой полосе частот. Фильтр обладает высоким запиранием вне рабочей полосы частот. Уровень собственных шумов в усилителе при Т = 70 К не более 0,3 дБ. Результаты электродинамического моделирования модуля подтверждены экспериментальным исследованием.
Программный модуль для исследования кусочно-постоянных сигналов
Целью работы была разработка в среде программирования МATLAB программного модуля для исследования кусочно-постоянных случайных сигналов. В качестве сигналов, подлежащих моделированию и исследованию, были выбраны меандровый процесс со случайной начальной фазой, телеграфный сигнал, случайный двоичный сигнал, многоуровневый случайный процесс. Модуль позволяет задать параметры исследуемого случайного процесса, вывести на экран его реализацию, автокорреляционную функцию, спектральную плотность мощности и рассчитать основные моменты распределения.
Имитатор помех в стенде для проверки плат ПОС ОВК
В выпускной квалификационной работе производится разработка имитатора помех в стенде для проверки и настройки плат ПОС ОВК, входящих в состав бортовой аппаратуры РСБН-2000. РСБН-2000 предназначена для обеспечения самолетовождения и решения различных задач при взаимодействии в составе группы до 12 ЛА. В блоке РСБН плата ПОС ОВК обеспечивает режимы «Встреча» и «ОВК». Стенд позволяет проверять на работоспособность и настраивать платы ПОС ОВК, имитируя поступающие на плату в режимах «ОВК» и «Встреча» сигналы приемника.
В ВКР рассмотрена математическая модель помехи типа переотражение от подстилающей поверхности, а также методы формирования данной помехи с помощью моделирования в среде Matlab. Разработаны алгоритм и программа для имитации помехи, а также структура стенда с возможностью имитации помех. Несомненно, разработанный стенд позволит проверять работоспособность и эффективность встроенных в плату ПОС ОВК устройств и алгоритмов подавления помех.
Всенаправленная приемная антенна горизонтальной поляризации диапазона 2?4 ГГц
Цель работы – проектирование, расчет и конструирование всенаправленной приемной антенны горизонтальной поляризации в диапазоне частот 2-4 ГГц с круговой диаграммой направленности в азимутальной плоскости.
Результатом работы является макет, удовлетворяющий поставленной задаче. Степень внедрения – использование, как элемент антенной системы.
Эффективность изделия: малые габариты, дешевизна, простота изготовления. Применяется в компенсации помех амплитудным методом.
Исследование искажений при кодировании изображений
В выпускной квалификационной работе исследованы различные алгоритмы сжатия графической информации: фото - и видеоизображений.
В работе представлен обзор существующих методов сжатия графической информации, сравнение основных алгоритмов. Для исследования искажений кодирования статических изображений были взяты тестовое изображение «метла» и три сюжетных закодированных в формате без потери данных BMP, для видеоизображений – три файла в формате YUV422. Файлы были закодированы различными алгоритмами и сравнивались с оригиналом. В программе Matlab вычислена ошибка кодирования и были составлены графики, по результатам которых можно оценить качество и эффективность исследуемых алгоритмов. Отдельно были рассмотрены искажения сабсэмплинга статических изображений: даунсэмплинга или бинирования и апсэмплинга.
Выводы:
- В работе исследованы искажения статического и видеоизображения при кодировании различными алгоритмами; Была вычислена ошибка кодирования и построены соответствующие графики; Произведено сравнение ошибки сжатия для различных сюжетов тем или иным алгоритмом; Если невозможно использовать несжатый видеопоток в системах технического зрения, то лучше всего подойдет алгоритм H.264
Фотоприемное устройство высокого разрешения с переменными параметрами на датчике с буферизацей сигналов строк
В ходе дипломного проекта разработано фотоприёмное устройство с переменным разрешением. Устройство построено на базе ПЗС-датчика с возможностью объединения зарядовых пакетов от пикселей прямо на матрице, что позволяет обменивать разрешающую способность на чувствительность, и позволяет динамически изменять частоту кадров. Отличительной особенностью данного устройства также является поддержка высокоскоростного протокола USB 3.0 и возможность передачи по нему необработанных видеоданных.
Разработка полосно-пропускающего фильтра СВЧ-диапазона
Цель работы – разработка полосового фильтра с заданными характеристиками, предназначенного для работы с СВЧ сигналами в составе радиоприемного устройства.
Для решения задачи были исследованы разные конструкций фильтров, получены амплитудно-частотные характеристики, произведен электромагнитный анализ.
Была получена модель фильтра, отвечающая всем требованиям технического задания, а также набор рекомендаций, позволяющий оптимизировать процесс непосредственной технической реализации устройства.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕЧАТНОЙ ЛИНЗОВОЙ АНТЕННЫ
В работе изучен вопрос влияния геометрии печатных элементов, числа слоев, а так же периода решетки на частотные характеристики проходной печатной антенной решетки (ППАР).
В результате исследования, проведенного в рамках данной работы, была выявлена закономерность расширения полосы рабочих частот с увеличением числа слоев в составе ППАР. Выяснено, что ППАР на основе рассмотренных печатных элементов щелевой геометрии обладает меньшей (на 10%) полосой рабочих частот в сравнении с антенной решеткой из вибраторных элементов.
