izvestswsuИзвестия Юго-Западного государственного университетаProceedings of the Southwest State University2223-15602686-6757ЮЗГУ10.21869/2223-1560-2019-23-6-256-270izvestswsu-672Research ArticleИнформатика, вычислительная техника и управлениеComputer science, computer engineering and IT managmentОптимизация аналого-дискретных преобразований входного воздействия в подсистеме приемного канала информационно-измерительной системыOptimization of Analog-Discrete Conversions of the Input Action in the Subsystem of the Receiving Channel of the Information-Measuring SystemБурмакаА. А.BurmakaA. A.

Бурмака Александр Александрович,  доктор технических наук, профессор

 

Alexander A. Burmaka, Dr. of Sci. (Engineering), Professor

Kursk

ГоворухинаТ. Н.GovorukhinaT. N.

Говорухина Татьяна Николаевна,  кандидат технических наук, доцент

ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040

Tatyana N. Govorukhina, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor

Kursk

govtn@mail.ruГоряйновР. Ю.GoryainovR. Y.

Горяйнов Роман Юрьевич, аспирант

ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040

Roman Y. Goryainov, Post-Graduate Student

Kursk

ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»Southwest State University201923022020236256270Copyright © Бурмака А.А., Говорухина Т.Н., Горяйнов Р.Ю., 20202020Бурмака А.А., Говорухина Т.Н., Горяйнов Р.Ю.Burmaka A.A., Govorukhina T.N., Goryainov R.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/672

Целью исследования является разработка методики построения системной и локальных моделей целенаправленных процессов функционирования подсистемы приемного канала информационно-измерительной системы. Данные модели должны позволить обосновать возможность оптимизации процессов взаимодействия компонентов аналого-дискретного преобразования входного воздействия случайного характера.

Методы

Методы. Методика получения измерительной информации в информационно-измерительной системе предполагает использование алгоритмов, минимизирующих информационные потери на каждом этапе преобразования входного воздействия. Возможным подходом является применение рациональных и оптимальных решений при выборе и обосновании функционального обеспечения преобразования входного воздействия ),,( St  с целью получения текущей измерительной информации при минимизации остаточной неопределенности.

Результаты

Результаты. Для решения поставленной задачи в необходимо: построить системную модель для совокупности основных функций, определяющих реализацию целенаправленного процесса аналого-дискретного преобразования ) ,,( S t  ; обосновать способ реализации этих функций, критерии их взаимодействия; определить методику оптимизации и (или) рациональных построений локальных целенаправленных процессов; сформировать методические рекомендации и правила структурных построений подсистемы информационноизмерительной системы, входные воздействия которой с априори неизвестными характеристиками. В работе предлагается методический подход к функциональной организации аналого-дискретных преобразований входного воздействия случайного характера в подсистеме приемного канала информационноизмерительной системы, позволяющий путем оптимизации взаимосвязанных целенаправленных процессов обнаружения импульсных сигналов и измерения их параметров на фоне помех с неизвестными априори характеристиками повысить качество функционирования приемного канала информационно-измерительной системы и работы её компонентов. 

Заключение

Заключение. Применение процедур временной селекции сигналов, управляемой каналом обнаружения, позволяет повысить скорость и точность определения их параметров, повысить помехоустойчивость подсистемы приемного канала информационно-измерительной системы, снизить вероятность пропуска слабых сигналов, а также повысить точность измерения временных параметров импульсных сигналов. 

Perpose of research is to develop a technique for developing system and local models of targeted processes of functioning of the subsystem of the receiving channel of an information-measuring system. These models should make it possible to substantiate the possibility of optimizing the processes of interaction of the components of the analog-discrete conversion of the input action of a random nature.

Methods

Methods. The technique for obtaining measurement information in the information-measuring system involves the use of algorithms that minimize information loss at each stage of conversion of the input action. A possible approach is the use of rational and optimal solutions when selecting and substantiating functional support of the input action ),,( St  in order to obtain current measurement information while minimizing residual uncertainty.

Results

Results. To solve this problem, it is necessary to build a system model for the totality of the basic functions that determine the implementation of the targeted process of analog-discrete conversion ) ,,( S t  ; to substantiate the way these functions are implemented, the criteria for their interaction; to determine the optimization technique and (or) rational construction of local targeted processes; to prepare guidelines and rules for structural constructions of the subsystem of the information-measuring system, the input actions of which have priori unknown characteristics. The paper proposes an approach to the functional organization of analog-discrete conversions of the input action of a random nature in the receiving channel subsystem of an information-measuring system, which allows improving the quality of the receiving channel of the information-measuring system and the operation of its components by optimizing the interrelated targeted processes for detecting pulse signals and measuring their parameters against the background of noise with a priori unknown characteristics.

Conclusion

Conclusion. The application of procedures for temporary selection of signals controlled by the detection channel allows increasing the speed and accuracy of determining their parameters, increasing the noise immunity of the receiving channel subsystem of the information-measuring system, reducing the probability of skipping weak signals as well as increasing the accuracy of measuring the temporal parameters of pulse signals. 

аналого-дискретное преобразованиепараметры импульсных сигналовселекция импульсов на фоне помехуправление частотно-временными характеристикамиприем случайных сигналовanalog-discrete conversionpulse signals parameterspulse selection against interferencetimefrequency response managementrandom signal receptionReferencesБалашов Е.П., Пузанков Д.В. Проектирование информационно-управляющих систем. М.: Радио и связь, 1987. 256 с.Balashov E.P., Puzankov D.V. Proektirovanie informacionno-upravlyayushchih system [Design of information-managemental systems]. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1987, 256 p. (In Russ).Бурмака А.А., Говорухина Т.Н. Информационно-логическая измерительная система с нечетким множеством состояний // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2012. № 2-3. С. 134-138.Burmaka A.A., Govorukhina T.N. Informacionno-logicheskaya izmeritel'naya sistema s nechetkim mnozhestvom sostoyanij [Information-logical measuring system with an unspecified set of states]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Upravlenie, vychislitel’naya tekhnika, informatika. Meditsinskoe priborostroenie = Proceedings of the Southwest State University. Series: Control, Computing engineering, Information science. Medical instruments engineering, 2012, no. 2-3, pp. 134-138. (In Russ).Петухов Г.Б. Основы теории эффективности целенаправленных процессов. Часть 1: Методология, методы, модели. М.: Воениздат, 1989. 660 с.Petuhov G.B. Osnovy teorii effektivnosti celenapravlennyh processov. CHast' 1: Metodologiya, metody, modeli [The basics of the targeted processes’ effectiveness theory. Part 1: Methodology, methods, models]. Moscow, Voenizdat Publ., 1989, 660 p. (In Russ).Бурмака А.А., Цыплаков Ю.В., Говорухина Т.Н.Обнаружение видеосигналов на фоне адаптивной шумовой помехи при априорной неопределенности характеристик входного воздействия // Радиотехника. 2017. №2. С. 47-52.Burmaka A.A., Cyplakov Yu.V., Govoruhina T.N. Obnaruzhenie videosignalov na fone adaptivnoj shumovoj pomekhi pri apriornoj neopredelennosti harakteristik vhodnogo vozdejstviya [Detection of video signals against adaptive noise interference with a foreknown uncertainty of input impact characteristics]. Radiotekhnika = Radioengineering, 2017, no.2, pp. 47-52 (In Russ).Радзиевский В.Г., Сирота А.А. Особенности синтеза алгоритмов обработки информации при анализе состояний сложных радиоэлектронных объектов противодействия. Информационный конфликт в спектре магнитных волн // Приложение к журналу "Радиотехника". 1994. С. 4-13.Radzievskij V.G., Sirota A.A. Osobennosti sinteza algoritmov obrabotki informacii pri analize sostoyanij slozhnyh radioelektronnyh ob"ektov protivodejstviya. Informacionnyj konflikt v spektre magnitnyh voln. [Information processing algorithms’ synthesis features under the analysis of complex radioelectronic counteraction objects’ state. Informational conflict in the spectrum of magnetic waves]. Prilozhenie k zhurnalu "Radiotekhnika" = Supplement to the magazine "Radiotechnics", 1994, pp. 4-13 (In Russ).Левин Б.Р. Статистическая радиотехника. Т.1. М.: Сов. радио, 1969. 752 с.Levin B.R. Statisticheskaya radiotekhnika [Statistical radio technology]. Vol.1. Moscow, Sov. radio Publ., 1969, 752 p. (In Russ).Брюханов Ю.А., Лукашевич Ю.А. Влияние аналого-цифрового преобразования сигналов на нелинейные явления в радиоприемных устройствах // Радиотехника. 2017. №2. С. 31-35.Bryuhanov Yu.A., Lukashevich Yu.A. Vliyanie analogo-cifrovogo preobrazovaniya signalov na nelinejnye yavleniya v radiopriemnyh ustrojstvah [The influence of analog-todigital signal conversion on nonlinear appearances in radio receivers]. Radiotekhnika = Radioengineering, 2017, no.2, pp. 31-35 (In Russ).Модели подсистем и целенаправленных процессов, реализуемых в информационно-логических измерительных системах распределенного типа / А.А. Бурмака, Н.А. Кореневский, Т.Н. Говорухина, О.А. Терехова // Телекоммуникации. 2013. № 8. С. 8-12.Burmaka A.A., Korenevskij N.A., Govoruhina T.N., Terekhova O.A. Modeli podsistem i celenapravlennyh processov, realizuemyh v informacionno-logicheskih izmeritel'nyh sistemah raspredelennogo tipa [Subsystems’ models and targeted processes implemented in the information-logical measuring systems of a distributed type]. Telekommunikacii = Telecommunications, 2013, no. 8, pp. 8-12 (In Russ).Рябкова Е.Б., Говорухина Т.Н., Кореневский Н.А. Алгоритмы коррекции многомерной линейной разделяющей поверхности // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. № 7. С. 194-199.Ryabkova E.B., Govoruhina T.N., Korenevskij N.A. Algoritmy korrekcii mnogomernoj linejnoj razdelyayushchej poverhnosti [Correction algorithms for multidimensional linear dividing surface]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Voronezh Technical State University, 2011, vol. 7, no. 7, pp. 194-199. (In Russ).Цикин А.И. Дискретно-аналоговая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1982. 160 с.Cikin A.I. Diskretno-analogovaya obrabotka signalov [Discrete-to-analog signal processing]. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1982, p. 160. (In Russ).Фомин Я.А. Теория выбросов случайных процессов. М.: Связь, 1980. 216 с.Fomin YA.A. Teoriya vybrosov sluchajnyh processov [Random processes’ emission theory]. Moscow, Svyaz' Publ., 1980, 216 p. (In Russ).Шестов Н.С. Выделение оптических сигналов на фоне случайных помех. М.: Сов. Радио, 1967. 347 с.Shestov N.S. Vydelenie opticheskih signalov na fone sluchajnyh pomekh [Isolation of optical signals against random noise]. Moscow, Sov. Radio Publ., 1967. 347 p. (In Russ).Говорухина Т.Н., Кореневский Н.А., Терехова О.А. Подход к оцениванию информативности признаков коммутируемых сигналов в многоканальной информационно-логической системе // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2013. № 6 (108). С. 24-27.Govoruhina T.N., Korenevskij N.A., Terekhova O.A. Podhod k ocenivaniyu informativnosti priznakov kommutiruemyh signalov v mnogokanal'noj informacionnologicheskoj sisteme [The approach to evaluating the informational content of the switched signals’ features in a multichannel information-logical system]. Vestnik komp'yuternyh i informacionnyh tekhnologij = Computer and information technology herald, 2013, no. 6 (108), pp. 24-27. (In Russ).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.