№ 874 (2017)

УДК 004.932

О. С. Грановська1, Ю. М. Романишин1,2,
1Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних засобів інформаційно-комп’ютерних технологій,
2Варміньсько-Мазурський університет в Ольштині (Польща)

ОЦІНКА УЗАГАЛЬНЕНОГО КОНТРАСТУ МОНОХРОМНИХ ЗОБРАЖЕНЬ БЕЗ ВИКОРИСТАННЯ ПОСИЛАНЬ
© Грановська О. С., Романишин Ю. М., 2017
Розглянуто проблему вимірювання без посилань узагальненого (повного інтег¬рального) контрасту складних (багатоелементних) монохромних зображень для об’єктив¬ного оцінювання їх якості. Розглянуто різні підходи до кількісного оцінювання узагальненого контрасту складного монохромного зображення на основі аналізу значень контрасту елементів зображення відносно заданого рівня адаптації. Вирішується завдання вимірювання контрасту двох елементів зображення (об’єктів та фону) при заданому значенні рівня адаптації. Запропоновано новий метод вимірювання контрасту двох елементів зображення відносно заданого рівня адаптації з використанням різних визначень ядра контрасту. Запропоновано нові визначення зваженого та абсолютного контрасту двох елементів зображення відносно заданого рівня адаптації. Запропоновано нові визначення узагальненого та неповного інтегрального контрасту монохромного зображення для зваженого та абсолютного ядер контрасту. Досліджено відомі та запропоновані визначення для узагальненого та неповного інтегрального контрасту монохромного зображення з використанням зваженого та абсолютного ядер контрасту.
Ключові слова: якість зображення, контраст, ядро контрасту, узагальнений контраст, неповний інтегральний контраст.

O. S. Hranovska1, Y. M. Romanyshyn1,2
1Lviv Polytechnic National University,
Department of Electronics and Computer Technologies
2University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

NO-REFERENCE ASSESSMENT OF THE GENERALIZED CONTRAST
OF COMPLEX MONOCHROME IMAGES
 Hranovska O. S., Romanyshyn Y. M., 2017
The problem of no-reference measurement of generalized (full integral) contrast of complex (multi-element) monochrome images for objective assessment of their quality is considered in this paper. Different approaches to the quantitative assessment of the generalized contrast of a complex monochrome image on the basis of an analysis of the contrast values of image elements relative to a preset level of adaptation are considered. The task of measuring the contrast of image elements (objects and background) for a preset adaptation level is solved. A new method of measuring the contrast of two image elements for a preset adaptation level using various definitions of the contrast kernel is proposed. New definitions of the weighted and absolute contrast of two image elements for a preset adaptation level are proposed. New definitions of generalized contrast and incomplete integral contrast of a monochrome image for weighted and absolute contrast are proposed. A comparison of proposed and known definitions of generalized contrast and of incomplete integral contrast of monochrome image for weighted and absolute contrast of image elements is carried out.
Key words: image quality, contrast, contrast kernel, generalized contrast, incomplete integral contrast

Кількість посилань 10

УДК 621.317.08

М. М. Микийчук, В. І. Марків
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра метрології, стандартизації та сертифікації

МЕТРОЛОГІЧНІ ЗАВДАННЯ АЕРОФОТОЗЙОМКИ
ЗА ДОПОМОГОЮ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ
© Микийчук М. М., Марків В. І., 2018
Розглянуто використання безпілотних літальних апаратів для потреб аерофо¬тозйомки місцевості. Встановлено, що використання пощирених навігаційних систем може спричиняти похибки в умовах з певними перешкодами, зокрема в містах з густою забудовою. Саме тому запропоновано визначати координати безпілотних літальних апаратів з урахуванням похибок системи глобального позиціонування. Позиціонування безпілотників розглянуто з урахуванням розташування наземних об’єктів та роз¬робленої моделі навколишнього середовища.
Розглянуто оцінку координат безпілотників з використанням додаткової інформа¬ції з бортової системи нагляду. В цьому контексті важливою є автоматизована обробка аерофотознімків. Використано методику чотирипроцесорного векторного обчислення. Для обробки даних, що відповідають за позиціонування, використано коефіцієнт Калмана–Бьюсі.
Ключові слова: безпілотний літальний апарат, аерофотознімання, позиціону¬вання безпілотних літальних апаратів, зшивання зображень, локальна навігація, зовнішні і внутрішні сенсори.

M. M. Mykyichuk, V. I. Markiv
Lviv Polytechnic National University,
Metrology, standardization and sertification department

METROLOGY TASKS OF AIRPHOTOSHOOTING
BY REMOTE-PILOTED VEHICLE
© Mykyichuk M. M., Markiv V. I., 2018
This paper dwells upon the use of remote-piloted vehicles in the airphotoshooting of different areas. There is a need to process images automatically, for example, by searching the overlapping areas for stitching of the images. Air monitoring by using images can make qualitative changes in monitoring of the terrain, help prevent late decisions due to insufficient information base or data collection for expert analysis.
In this context, it is highlighted that the positioning of remote-piloted vehicles plays vital role. Nowadays GNSS (Global Satellite Navigation System) and GPS (Global Positioning System) systems are widely used by using additional information from on-board system.
It is highlighted to make positioning of remote-piloted vehicle based on the analysis of the location of the ground objects and the previously developed model of the environment. For this purpose, it is necessary to develop method of airphotoshooting by using of on-board
4-processor vector calculator that provides processing of photographs.
This computational core also provides automatic flight in the absence of reception of GNSS data, being guided by the indications of the inertial block, which includes a combination of accelerometers and gyroscopes. To process data from sensors responsible for positioning, the iterative formula was used, so called, Kalman-Bucy coefficient.
Key words: remote-piloted vehicle, airphotoshooting, remote-piloted vehicle positioning, image stitching, local navigation, external and internal sensors.

Кількість посилань 3

УДК 623.61: 621.396.2

С. В. Толюпа, Ю. Я. Самохвалов, О. В. Труш
Київський національний університет імені Тараса Шевченка

АДАПТИВНЕ УПРАВЛІННЯ РАДІОРЕСУРСОМ У СКЛАДНИХ ЗАВАДОСТІЙКИХ УМОВАХ
© Толюпа С. В., Самохвалов Ю. Я., Труш О. В., 2018
Системи радіозв’язку спеціального призначення (СРЗ СП) функціонують на практиці в умовах випадкового впливу різних факторів, частина з яких система¬тизована в стандартах, а частина – заздалегідь невідома. Специфіка сучасних СРЗ СП визначає необхідність управління їх функціонуванням в умовах параметричної невизначеності, – як об’єкта управління, так і сигнальної невизначеності зовнішніх впливів. Тому виникає задача аналізу і врахування невизначеності під час функціонування такої складної ієрархічної системи, як СРЗ СП. Сутність методу полягає в адаптивній зміні режимів і параметрів СРЗ СП залежно від зміни завадової обстановки в каналі зв’язку з метою одержання максимального значення енергетичної ефективності. За запропонованим методом, на відміну від розроблених раніше, адапта¬ція до стану сигнальної та завадової обстановки здійснюється на основі комплексного координування частотних, енергетичних, часових і інформаційних ресурсів радіока¬налів з характеристиками комплексу зовнішніх умов їх реалізації зміною режимів роботи і параметрів сигналів СРЗ СП, що дає змогу підвищити ефективність функціонування військової системи радіозв’язку в умовах складної радіоелектронної обстановки.
Ключові слова: радіозв’язок, завада, сигнальна невизначеність, математична модель, енергетична ефективність, об’єкт управління, параметрична невизначеність, ретрансльована завада, частота, радіозасіб.

UDC 623.61: 621.396.2
S. Tolyupa, Y. Samokhvalov, А. Trush
Taras Shevchenko National University of Kyiv

ADAPTIVE RADIO RESOURCES MANAGEMENT CONSIDERING NOISEIMMUNITY CONDITIONS
© Tolyupa S., Samokhvalov Y., Trush А., 2018
Operation of radio communication systems for special purposes (FSA SP) in practice is random in terms of various factors, some of which are codified in standards, and some – previously known. Specificity of modern shipyard JV determines the need to manage their operations in terms of parametric uncertainty as facility management and signaling uncertainty of external influences. So the challenge is the analysis and consideration of uncertainty arising from the operation of such a complex hierarchical system as the FSA SP. The method is adaptive change modes and parameters Shipyard JV depending on changes in environment-interference in the communication channel in order to obtain maximum energy efficiency. In the proposed method, in contrast to previously developed, adapting to the state of the signaling and-interference environment is based on a complex coordination of frequency, energy, time and information resources of radio channels with the characteristics of complex environmental conditions of their implementation by changing modes and parameters of signals Shipyard JV, allowing to increase the efficiency of military radio system in a complex electronic environment.
Key words: radio, obstacle, signaling uncertainty, mathematical model, energy efficiency, facility management, parametric uncertainty relayed noise ratio, frequency, radio means.

Кількість посилань 7

УДК 004.9 621.39

Г. В. Бешлей, М. О. Селюченко, І. А. Берневек,
С. І. Пущак, М. І. Бешлей
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра телекомунікації

АЛГОРИТМ КЛАСТЕРИЗАЦІЇ, АГРЕГАЦІЇ ТА КЛАСИФІКАЦІЇ
M2M-ПРИСТРОЇВ У ГЕТЕРОГЕННІЙ МЕРЕЖІ 4G/5G
© Бешлей Г. В., Селюченко М. О., Берневек І. А., Пущак С. І., Бешлей М. І., 2018
Запропоновано алгоритм кластеризації, агрегації та класифікації M2M-пристроїв у майбутніх мережах 4G/5G, що дасть змогу ефективніше використовувати радіоресурс мобільної мережі, зменшити сигнальне навантаження на базову станцію та знизити енергозатрати M2M-пристроїв. Новизна алгоритму полягає у виборі головного вузла M2M на основі діаграми Вороного та методів нечіткої логіки. Цей алгоритм реалізу¬ється на нововведених шлюзах M2M, який виконуватиме функції вибору головного вузла, групування різноманітних даних на класи послуг та балансування навантаження між шлюзами з метою передавання даних на недовантажені базові станції 4G/5G.
Ключові слова: M2M, 4G/5G, кластер, діаграма Вороного, нечітка логіка.

H. V. Beshley, M. O. Seliuchenko, І. А Bernevek,
S. І. Pushchuk, M. I. Beshley
Lviv Polytechnic National University,
Department of Telecommunications

ALGORITHM FOR CLUSTERIZATION, AGGREGATION
AND PRIORITIZATION OF M2M DEVICES IN HETEROGENEOUS
4G/5G NETWORK
© Beshley H. V., Seliuchenko M. O., Bernevek І. А., Pushchuk S. І., Beshley M. I., 2018
The transition to building Smart City, Smart House and other places using M2M imposes tight network requirements. This includes delays, bandwidth, transmission duration. When introducing M2M, an important feature is reducing the sensor's power consumption when transmitting information and the amount of signaling information to the 4G/5G mobile heterogeneous network base station. To do this, the paper proposes to combine sensors into clusters in which the main sensor acts as a gateway for all others. Aggregation of data in intermediate nodes is also a form of processing of output data and allows solving a number of problems associated with energy consumption of nodes in the network. Much of the electricity consumed by the network node is for data transmission, not for the process of obtaining data from M2M devices from the environment and processing them. Therefore, one way to reduce the power consumption of a node is to reduce the amount of data transmitted, which can be achieved by pre-processing them in intermediate nodes. Data aggregation in intermediate nodes may be appropriate for the cases with a fairly tight placement of M2M nodes in the sensory field, data from neighboring nodes with a high probability may coincide, that is, having redundancy. This allows to combine completely or partially identical messages in order to reduce the amount of data transmitted by nodes. In this paper we propose algorithm for clustering, aggregation and classification of M2M devices in future 4G / 5G networks. The proposed algorithm ensures more efficient use of the radio resourse of the mobile network, reduction of the signal load to the base station and the power consumption of M2M devices.
Key words: M2M, 4G/5G, cluster, Voronoi diagram, fuzzy sets.

Кількість посилань 11

УДК 621.372

А. П. Бондарєв, С. І. Алтунін
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра теоретичної радіотехніки і радіовимірювань

ДОСЛІДЖЕННЯ ЧАСТОТНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАМНО РЕАЛІЗОВАНОГО ПРИСТРОЮ ФАПЧ

© Бондарєв А. П., Алтунін С. І., 2017

Метою цієї статті є опис експериментального вимірювання частотної характе¬ристики (ЧХ) передавальної функції програмно реалізованого пристрою фазового автома¬тичного підстроювання частоти (ФАПЧ) за допомогою частотно-модульованих (ЧМ) сигналів. Наведено вираз для передавальної функції пристрою ФАПЧ. Пояснено метод вимірювання ЧХ передавальної функції. Побудовано графіки експериментально отриманих ЧХ для різних параметрів пристрою ФАПЧ. На основі порівняння теоре¬тичних та експериментальних даних зроблено висновки про точність отриманих результатів та адекватність цієї методики вимірювання ЧХ.
Ключові слова: ФАПЧ, частотна характеристика, передавальна функція, резонансна частота, коефіцієнт вгамівності.

A. P. Bondariev, S. I. Altunin
Lviv Polytechnic National University,
Department of Theoretical Radio Engineering and Radio Measurement

INVESTIGATION OF THE FREQUENCY RESPONSE
CHARACTERISTIC OF THE SOFTWARE PHASE-LOCKED LOOP

© Bondariev A., Altunin S., 2017

The goal of this paper is an experimental measurement of the frequency response of the software phase-locked loop (PLL) transfer function using frequency modulated signals.
The article describes the block diagram of the PLL and its main components. The paper also presents formulas for the PLL transfer function, one of which is expressed through the parameters of the PLL components, and another is presented in normalized form. The measurement method of the frequency response of the PLL transfer function is explained and expression for its calculation is displayed. A block diagram of the PLL hardware part is presented in the paper as well. Moreover, the article depicts an algorithm of the PLL software part. Further in the article, the diagrams of experimentally obtained frequency response are built for various PLL parameters. These plots also contain theoretically calculated PLL frequency response.
Comparison of theoretical and experimental data gives an opportunity to make the conclusion that mentioned measurement method provides a high-quality assessment of the PLL frequency response with sufficient accuracy.
Key words: PLL, frequency response, transfer function, natural frequency, damping factor.
Кількість посилань 5

УДК 004.942:537.86/87

В. В. Гоблик, В. А. Павлиш, О. М. Ліске, І. Ю. Тепляков
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних засобів інформаційно-комп’ютерних технологій

ПОЛЕ АНТЕННОЇ РЕШІТКИ РОМБІЧНИХ ВИПРОМІНЮВАЧІВ
НА ОСНОВІ ЩІЛИННОЇ ЛІНІЇ ПЕРЕДАВАННЯ
© Гоблик В. В., Павлиш В. А., Ліске О. М., Тепляков І. Ю., 2017
Розглянуто планарну антену у вигляді решітки ромбічних щілинних випроміню¬вачів, що живляться полем біжучих хвиль, створено її фізичну модель і експери¬ментально досліджено електродинамічні характеристики. Експериментально дослідже¬но коефіцієнт сповільнення і коефіцієнт загасання хвилі в щілинний лінії передачі. Проаналізовано результати експериментальних досліджень. Розроблено схему живлення антенної решітки, що забезпечує синфазність збудження щілинних ромбічних випромі¬нювачів, завдяки чому отримана діаграма спрямованості має односпрямований характер.
Ключові слова: планарна антена, антенна решітка, ромбоподібна щілинна антена, щілинна лінія передачі, інтерферометр.

V. V. Hoblyk, V. A. Pavlysh, O. M. Liske, I. Yu. Teplyakov
Lviv Polytechnic National University,
Department of Electronics and Computer Technologies

ANTENNA ARRAY FIELD OF RHOMBIC RADIATORS BASED
ON SLOT TRANSMISSION LINE
© Hoblyk V. V., Pavlysh V. A., Liske O. M., Teplyakov I. Yu., 2018
This paper describes the planar antenna which represents antenna array of rhombic slot radiators on the dielectric substrate, which are feed by field of traveling waves in the slot transmission line. The developed approach to determining the slowing factor allows to calculate the required length of the slot transmission line to provide common-mode excitation of the radiating elements of the antenna array. A physical model of the antenna array was created and experimentally investigated its electrodynamic characteristics – the radiation pattern and the directive gain in the frequency range. Experimentally investigated the slowing factor and the wave attenuation in the slot transmission line in the frequency range 2–4 GHz to select the optimal parameters of the slot transmission line construction. A comparative analysis of the results obtained by mathematical modeling and experimental research was done. The authors proposed the scheme of the antenna array feeding, providing the in-phase excitation of four slot rhombic radiators, so that the radiation pattern has a unidirectional character for a vertically polarized signal, there is an insignificant lateral radiation in the horizontal plane in the direction of the surface of the antenna array. Slot rhombic radiators can be used as the radiating elements of antenna arrays, which can be used as hidden antenna systems of mobile devices. The received crosspolarized radiating patterns indicate the possibility of applying such radiators as elements of interferometers.
Key words: planar antenna, antenna array, diamond-shaped slot antenna, slot line, interferometer

Кількість посилань 20

УДК 004.932.2

А. П. Гривачевський, С. Є. Фабіровський
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра радіоелектронних пристроїв та систем

СУМІЩЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ СФОРМОВАНИХ СЕНСОРАМИ РІЗНОЇ ФІЗИЧНОЇ ПРИРОДИ В ПРОЦЕСІ КОМПЛЕКСУВАННЯ СИГНАЛІВ
У МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНИХ СИСТЕМАХ МОНІТОРИНГУ
© Гривачевський А. П., Фабіровський С. Є., 2018
Розроблено метод, який, на відміну від класичних, дає змогу суміщення зображень, сформованих сенсорами різної фізичної природи в контексті їх комплексування в мультиспектральних системах моніторингу. Підтверджено експериментально, що для суміщення різноспектральних зображень доцільно використовувати критерій, який ґрунтується на максимумі функції взаємної інформації між зображеннями, оскільки він інваріантний до перетворення яскравості між ними.
Ключові слова: прив’язка зображень, суміщення зображень, опорна точка, сенсо¬ри різної фізичної природи, комплексування зображень, мультиспектральна система моніторингу.

A. P. Hryvachevskyi, S. E. Fabirovskyy
Lviv Polytechnic National University,
Department of Radioelectronic Devices and Systems

MATCHING UP OF IMAGES WHICH FORMED BY SENSORS
OF DIFFERENT PHYSICAL NATURE IN THE PROCESS OF SIGNAL FUSION IN MULTISPECTRAL MONITORING SYSTEMS
© Hryvachevskyi A. P., Fabirovskyy S. E., 2018
Multispectral monitoring systems are becoming more widely used in which the fusion of information obtained in the form of different spectral images is applied. Direct fusion of such images is impossible in connection with the presence of relative images spatial deformations and in connection with the different sensor resolution that form these images. Before fusion of the images, you must bind them to a single coordinate system.
The development of a method that, in contrast to the classical one, allows matching of images formed by sensors of different physical nature in the context of their integration in multispectral monitoring systems is conducted. Reasonably experimentally that for matching of the different spectral images is impractical to use the classic methods used in matching of monospectral images, in particular, least squares method and the normalized correlation coefficient, as appropriate to use methods invariant to brightness conversion. This is the method that uses the maximum of the function of mutual information between images as a criterion for the similarity of the images.
The simulation results show that the method based on the mutual information function gives better results of the different spectral images matching than the other considered methods. The position of the maximum of the mutual information function indicates the optimal displacement between the images despite the different intensity distribution on the images from the thermal imaging camera and the television camera, even with poor visibility in one of the channels.
Key words: image binding, image matching, reference point, sensors of different physical natures, image fusion, multispectral monitoring system.

Кількість посилань 15

УДК 004.932

Л. В. Касперська, Б. П. Русин
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України

ВІДНОВЛЕННЯ ФОРМИ ДЖЕРЕЛА РОЗСІЮВАННЯ,
ПОЛЕ ЯКОГО СПОТВОРЕНЕ ШУМОМ

© Касперська Л. В., Русин Б. П., 2017

Розглянуто задачу відновлення форми джерела розсіювання в однорідному середовищі. Вхідними даними цієї задачі є інформація про набір приймачів і виміряне ними розсіяне поле, спотворене шумом. Показано, що для її розв’язання необхідно відновити функцію двох змінних за її радоновим образом. За формою джерела розсіювання в роботі запропоновано новий підхід, за яким немає необхідності знати інформацію про далеке поле, а також про координати та кут, під яким джерело сигналу знаходиться відносно системи приймачів. Для запропонованого методу встановлено залежність точності відтворення перешкоди від кута повороту системи приймачів.
Ключові слова: фільтрована зворотна проекція, фільтр, шум, перетворення Фур’є, перетворення Радона, джерело розсіювання.

L. Kasperska, B. Rusyn
Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine

RECOVERYING FORM OF THE SCATTERING
SOURCE WHOSE FIELD IS DISTORTED BY THE NOISE

© Kasperska L., Rusyn B., 2017

Scattering signals is one of the basic natural processes, which is a consequence of energy losses and manifests in the form of variety of radiation what propagating in space. The cause of the scattering signal is the interaction with the environment. The result of this interaction is not only scattering but also weakening the signal.
On the one hand scattering is considered as a negative effect, but on the other – as a possible way for finding form of the scatterer of the signal.
Measuring the scattered field has a great practical importance, because the power of scattered field is usually much less than the power of field of the original signal. Moreover in the real condition always is present noise including the noise of the measuring devices.
In the paper we explored the problem of recovering form of the scattering source in the uniform environment. The input data of this problem is the information about a set of receivers and the measured scattering field distorted by the noise. We showed solving of this problem needs to recover the function of two variables for its radon image. The scientific novelty lies in the fact that unlike the known methods of restoring the form of the source of scattering, a new approach is proposed in the work, in which it is not necessary to know the information about the distant field, as well as the coordinate and the angle at which the source of the signal relative to the receiver system is located.
For the proposed method established the dependence of the precision noise from the angle of rotation system receivers.
Key words: filtered back projection, filter, noise, Fourier transform, Radon transform, source scattering.

Кількість посилань 8

УДК 621.3

М. М. Климаш, М. І. Кирик, В. Б. Янишин
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра телекомунікації

ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ АЛГОРИТМІВ ПЕРЕМИКАННЯ РАДІОЧАСТОТНИХ КАНАЛІВ ДЛЯ ВИБОРУ СПЕКТРА
У КОГНІТИВНИХ РАДІОМЕРЕЖАХ
© Климаш М. М., Кирик М. І., Янишин В. Б., 2017
Розглянуто методи вибору спектра для когнітивного радіо, що дають змогу вторинним користувачам обирати кращі доступні частотні канали і перемикатися на них. Проведено аналіз і класифікацію цих методів. Запропоновано аналітичну модель системи когнітивного радіо для порівняння алгоритмів перемикання каналів за критерієм мінімізації загального часу роботи системи. Розглянуті алгоритми на основі балансування навантаження можуть розподіляти навантаження від вторинних користу¬вачів декількома каналами, на відміну від алгоритму без балансування навантаження, за яким для передавання вибирається перший канал з найменшою ймовірністю зайнятості.
Ключові слова: когнітивне радіо, перемикання каналів, вибір спектра, теорія масового обслуговування, загальний системний час.

М. Klymash, M. Kyryk, V. Yanyshyn
National University “Lviv Polytechnic”,
Department of Telecommunications

CHANNEL SELECTION ALGORITHMS PERFORMANCE EVALUATION FOR SPECTRUM DECISION IN COGNITIVE RADIO
© Klymash M., Kyryk M., Yanyshyn V., 2017
Different spectrum decision methods in a Cognitive radio network were analyzed in this paper. The technology of Cognitive Radio networks needs to make a decision which spectrum band is the best among the available free bands. Spectrum decision is closely related to all operational parameters, channel characteristics and any activity of primary users. Also, spectrum decision depends on all cognitive users inside network activities. The process of spectrum decision is not based only on cognitive users’ local observations but also on primary network channels statistical information, such as interference, path loss, wireless link errors, link layer delay. After the definition of available spectrum bands had been held, the most corresponding band of spectrum with considering channel characteristics and QoS requirements should be chosen. Spectrum decision methods can be classified as: non-load-balancing, probability-based and sensing-based spectrum decision.
An analytical system model is proposed to compare channel selection algorithms by main operational parameters to minimize total system selection time. The considered methods, which are based on balancing traffic load, can distribute secondary users load to multiple channels, in contradistinction to non-load-balancing methods that choose the first channel with the lowest busy probability. When the secondary users traffic load is low, the probability-based method shows a reduce of total system time, otherwise, when traffic load is high the sensing-based method can improve system performance.
Key words: cognitive radio, channel selection, spectrum decision, queuing theory, total system time.
Кількість посилань 18

УДК 621.391

Ю. В. Климаш, М. В. Кайдан, Б. М. Стрихалюк
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра телекомунікації

МОДЕЛЬ ВИЗНАЧЕННЯ МЕТРИЧНОГО ТЕНЗОРА ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОЇ МЕРЕЖІ НА ОСНОВІ КРИВОЛІНІЙНОЇ СИСТЕМИ КООРДИНАТ
© Климаш Ю. В., Кайдан М. В., Стрихалюк Б. М., 2017
Визначено метричний тензор, символи Крістофеля, тензори Рімана, Річі, скаляр кривизни простору для різних просторів. Наведено приклад визначення метричного тензору на основі теореми косинусів. Вперше визначено компоненту метричного тензора векторів з використанням теореми косинусів для чотирикутника з врахуванням двосто¬роннього зв’язку між кожною парою вузлів. Запропоновано збільшити кількість компо¬нент метричного тензора, що дасть змогу представити метрику у симетричному тензор¬ному полі для опису деформації ріманової метрики, яку застосовують у потоках Річчі.
Ключові слова: метричний тензор, система координат, стан мережі, потоки Річчі, гіперболічний простір.

Yu. V. Klymash, M. V. Kaidan, B. M. Strykhalyuk
Lviv Polytechnic National University,
Department of Telecommunications

METRIC TENSOR DEFINITION MODEL FOR TELECOMMUNICATION NETWORK BASED ON CURVILINEAR COORDINATES SYSTEMS
© Klymash Yu. V., Kaidan M.V., Strykhalyuk B. M., 2017
The tensor representation of telecommunication network parameters for various coordinate systems is described. The number of two-way links between nodes at the virtual level of the network is determined. A multidimensional coordinate system, the components of which may be various network parameters, such as the load between nodes, is considered. The state of the network is represented in a covariant and contravariant coordinate system. For assisted covariant differentiation described the possibility of taking into account changes in the state based on the Christoffel symbols. The definition of Riemann tensors is made. On the basis of the curvature tensor, the Ricci tensor is obtained by holding a convolution in a pair of indices, for example, in the first and third indices. In addition, another convolution was made on the Ricci tensor, which led to a scalar, which is called scalar curvature of space.
The definition of the metric tensor for Euclidean and hyperbolic space is considered. To represent hyperbolic space, it is suggested to use a Poincare disk, which is a canonical unit disk. The description of the Möbius transformation, which is used to display the virtual coordinates on a Poincare disk, is given.
An example of a metric tensor determination based on the cosine theorem is described for two cases:1) when there is a common point for two vectors; 2) when there is no such point.
An increase in the number of components of a metric tensor has been proposed, which allows us to represent a metric in a symmetric tensor field for describing the deformation of the Riemann metric used in the Ricci flows.
For a network of four nodes, for the first time, the component of the metric vectors tensor was determined using the cosine of the quadrangle, taking into account the two-way connection between each pair of nodes.
The case where the load between the nodes is described by means of the exponential distribution law is considered. The component of the metric tensor for such a case and the differential of this component for the Ricci stream are determined.
Key words: the metric tensor, coordinate system, network conditions, Ricci flows, the hyperbolic space.

Кількість посилань 10

УДК 621.391

О. М. Ляшук, С. В. Вишневий, С. Я. Жук
Національний технічний університет України “КПІ ім. Ігоря Сікорського”

АЛГОРИТМ ДВУХЭТАПНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ВНУТРИКАДРОВОЙ НЕКАУЗАЛЬНОЙ ОБРАБОТКОЙ ПРИ НАЛИЧИИ НЕКОРРЕЛИРОВАННОЙ ПОМЕХИ
© Ляшук А. Н., Вишневый С. В., Жук С. Я., 2018
Синтезирован двухэтапный алгоритм фильтрации многоканального изображения на фоне белого шума, в котором на первом этапе выполняется совместная одномерная фильтрация каждого изображения по строкам и столбцам, а на втором – объединение полученных оценок изображений в каждой точке. Этот алгоритм позволяет су¬щественно увеличить точность фильтрации по сравнению с алгоритмом межкадрового усреднения и обеспечить при этом приемлемую вычислительную сложность по сравнению с оптимальным алгоритмом.
Ключевые слова: многоканальные изображения, фильтрация изображения, объединение оценок, апостериорная плотность вероятности, случайное поле.

O. Liashuk, S. Vyshnevyi, S. Zhuk
National technical university of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

TWO-STAGE FILTRATION ALGORITHM WITH INTERFRAME
NON-CAUSAL PROCESSING FOR MULTICHANNEL IMAGE
WITH PRESENCE OF UNCORRELATED NOISE
© Liashuk O., Vyshnevyy S., Zhuk S., 2018
In many modern information and technical systems multichannel images have several applications. The multichannel image can be presented as a set of images of an object of a research which are received in various areas of a frequency range. Such images can be exposed to the distorting influence of the noise. One of the most widespread types of the noise is the additive uncorrelated noise. Optimal filtration algorithms are characterized by huge computing complexity that often limits their practical realization. Therefore development of algorithms of a filtration of multichannel images which provide the acceptable precision characteristics at moderate computing expenses is an important task. With use of property of conditional independence an expression for calculation of a posteriori density of probability of pixels of the multichannel image at a two-stage filtration with non causal frame and causal interframe processing in the presence of an additive uncorrelated noise is created. Expressions for the image pixel estimate calculation and dispersion of estimate error at a two-stage non-causal frame and causal interframe filtration for a Gaussian images filtration are created. Developed algorithm allows to lower a mean square deviation of estimate error more than twice in comparison with an algorithm of interframe averaging for a model example when processing the sequence of the Gaussian images distorted by additive white Gaussian noise. One-dimensional processing along each of coordinates is carried out at the first stage of an algorithm, and at the second stage union of the obtained data is made. The created algorithm is concretized for a case of processing of the Gaussian images distorted by additive white Gaussian noise. The two-stage approach implemented in the synthesized algorithm allows to reduce significantly computing complexity in comparison with an optimal algorithm, providing at the same time the acceptable precision characteristics and considering dimension of the multichannel image.
Key words: multi-channel image, image filtration, combine estimates, a posteriori probability density, random field.

Кількість посилань 7

УДК 004.02; 004.032.

Б. А. Мандзій, Я. М. Матвійчук
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра інформаційних систем і технологій

ТЕСТОВА НАДІЙНІСНА МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ТЕХНІЧНОЇ ВІДНОВЛЮВАНОЇ СИСТЕМИ
ТА ПОРІВНЯННЯ МЕТОДІВ ЇЇ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ
© Мандзій Б. А., Матвійчук Я. М., 2018
Розроблено математичну модель відновлюваної технічної системи, що може бути тестовою моделлю при відлагодженні програм автоматизованої побудови надійнісних моделей відповідних технічних систем. Здійснено порівняльне дослідження розв’язу¬вання системи рівнянь типу Колмогорова–Чепмена методами числового інтегрування та з використанням аналітичного розв’язку, що показало відсутність переваг у точності та певні переваги у часі розв’язування за другим підходом.
Ключові слова: надійнісна математична модель, рівняння Колмогорова–Чепмена, матрична експонента.

B. Mandziy, Y. Matviychuk
National University “Lviv Polytechnik”,
Department of Information Systems and Technologies

TEST RELIABLE MATHEMATICAL MODEL OF A TECHNICAL RENEVABLE SYSTEM
AND COMPARING THE METHODS OF ITS SOLUTIONS
© Mandziy B., Matviychuk Y., 2018
The mathematical model of a non-rezerved renewable technical system developed in this paper can serve as a test model for debugging programs for the automated construction of reliable models of corresponding technical systems.
To calculate the reliability indicators, the reliability data of the elements of the technical system are used as input data. On the basis of these data, a mathematical model of the reliability of the technical system in the form of Kolmogorov-Chapman differential equations is developed, which describe in time the transition process of the technical system from one state to another.
A comparative study of the solution of a Kolmogorov-Chapman’s system using numerical integration methods and using an analytical solution showed no advantages in accuracy and certain advantages in time of the decision on the second approach.
All calculations is made in the system MATLAB.
Key words: reliable mathematical model, Kolmogorov–Chapman equations, matrix exponential.
Кількість посилань 5

УДК 004.9 621.39

А. Р. Масюк, І. Б. Стрихалюк, М. В. Брич,
І. О. Кагало, Г. В. Бешлей
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра телекомунікації

АЛГОРИТМ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО ХЕНДОВЕРУ В ГЕТЕРОГЕННІЙ МОБІЛЬНІЙ МЕРЕЖІ НА ОСНОВІ ХМАРНИХ ОБЧИСЛЕНЬ
© Масюк А. Р., Стрихалюк І. Б., Брич М. В., Кагало І. О., Бешлей Г. В., 2018
Розроблено інтелектуальний алгоритм вертикального хендовера в гетерогенних мобільних мережах з використанням нечіткої логіки для обробки параметрів і прийняття рішення про міжсистемне перемикання на основі хмарних обчислень. Такий алгоритм дасть змогу ефективно використовувати ресурси операторів і надавати послуги з кращою якістю (з більшою пропускною здатністю і покриттям мережі). Отримані в роботі теоретичні та прикладні результати можна використати для забезпе¬чення глобального доступу та безшовної мобільності між гетерогенними мережами безпровідного доступу, а також дати користувачеві змогу використовувати один мобільний пристрій у різних типах мереж. Розроблено модель гетерогенної мережі для дослідження запропонованого алгоритму вертикального хендовера.
Ключові слова: якість обслуговування, гетерогенна мережа, нечітка логіка, вертикальний хендовер.

A. R. Masiuk, I. B. Strykhalyuk, M. V. Brych,
I. O. Kahalo, H. V. Beshley
Lviv Polytechnic National University,
Department of Telecommunications

INTELLECTUAL VERTICAL HANDOVER ALGORITHM IN HETEROGENEOUS MOBILE NETWORK BASED ON CLOUD TECHNOLOGY
© Masiuk A. R., Strykhalyuk I. B., Brych M. V., Kahalo I. O., Beshley H. V., 2018
In this work has been increased quality of service in mobile systems based on efficient network and radio utilization of resources of heterogeneous network and optimal procedure of intellectual vertical handover based on cloud technology and fuzzy logic. Thus a novel network selection mechanism using intelligent agents has been proposed, which select the best network based on QoS parameters uses theory of fuzzy sets. In order to solve the task of initiation and performing of handover, in this work is proposed a centralized method of handover management based on cloud technologies using fuzzy logic. For handover performing it is proposed to use parallel computation principles based on cluster of servers. For realization of such system on cluster of servers it is installed a special software that performs all necessary processes. For investigation of functioning of real heterogeneous wireless network under conditions of high user mobility the simulation model has been created. Subscriber in simulation model is presented as an object with a set of parameters such as duration of activity, motion vector, speed, current location, distance to all base stations, signal strength of all base stations and additional options needed for the model.. The optimal cell of heterogeneous network has been determined based on evaluation of access node characteristics using fuzzy logic.
Key words: QoS, heterogeneous network, fuzzy logic,vertical handover.

Кількість посилань 9

УДК 654.16:621.391.82

В. В. Поповский, А. В. Коляденко
Харьковский национальный университет радиоэлектроники,
кафедра инфокоммуникационной инженерии

МЕТОД ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ПРИ КОГНИТИВНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ЧАСТОТНОГО РЕСУРСА В МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ
©Поповский В. В., Коляденко А. В., 2018
Запропоновано алгоритм розв’язання задачі оптимізації розподілу частотного ресурсу для мереж мобільного зв’язку. В основу алгоритму покладено метод локальної оптимізації – один з наближених методів дискретного програмування. В цьому випадку умовою локальної оптимальності є те, що робоча частота, яка присвоюється черговій абонентській станції повинна бути найближчою до присвоєної на попередньому кроці частоті, але при цьому повинні бути виконані вимоги електромагнітної сумісності.
Ключові слова: мережі мобільного зв’язку, електромагнітна сумісність, розподіл ресурсів

V. V. Popovski, A. V. Kolyadenko
Kharkov National University of Radio Electronics, (Ukraine),
of info-communication engineering

METHOD ENSURING ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY
WITH COGNITIVE FREQUENCY RESOURCE ALLOCATION
IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM
© Popovski V. V., Kolyadenko A. V., 2018
Individual elements of systems and networks using radio links, to interfere with other network elements, and in turn, they are subject to interference effects. Designed by many methods, techniques, theoretical studies devoted to improving the electromagnetic environment in radio, the problem of electromagnetic compatibility. We can assume that in a hospital, especially when considering dueling (transmitter – receiver) electromagnetic compatibility problems at the design stage is almost solved. The situation itself and the electromagnetic environment complicates the fact that this situation is often made various random factors that bear unpredictable character. Under these conditions in advance to calculate the electromagnetic environment and to solve the problem of electromagnetic compatibility with sufficient accuracy is not always possible, and often impossible due to a priori uncertainties.
With the advent of mobile network signal and interference environment has become much more complicated. An increasing number of radio electronic devices for different purposes lead to the formation of the plural character of the electromagnetic interactions between them. At the same time it becomes even more fundamental shortage of frequency resources, exacerbated by the problem of electromagnetic compatibility. Find ways to solve this problem, you can use cognitive frequency resource allocation with frequency reuse. Cognitive system with the allocation of resources, including the frequency and must have self-mechanisms with different levels of ability to adapt to a changing radio environment. At the same time self-arrangements based on the principles of learning and artificial intelligence.
When the cognitive spectrum distribution network, each subscriber station must continuously be monitored spectrum for the presence of free channels. The analysis results are transmitted base station, and it takes the final decision on channel availability. When deciding the base station based on results of spectrum analysis, the location information and the auxiliary information.
An algorithm for solving the problem of optimizing the allocation of frequency resource for mobile networks. The algorithm is based on local optimization method – one of the approximate methods of discrete programming. In this case, local optimality condition is that the subscriber station is assigned the next operating frequency to be closest to the assigned frequency in the previous step, but it must be carried out electromagnetic compatibility conditions.
Key words: Mobile networks, electromagnetic compatibility, resource allocation.

Кількість посилань 12

УДК 621.372.061

Ю. І. Шаповалов1, Б. А. Мандзій2, Д. Р.Бачик1
Національний університет “Львівська політехніка”,
1кафедра радіоелектронних пристроїв та систем,
2кафедра теоретичної радіотехніки та радіовимірювань

ПРОЦЕДУРА ОПТИМІЗАЦІЇ ЛІНІЙНИХ ПАРАМЕТРИЧНИХ КІЛ
У СЕРЕДОВИЩІ UDF MAOPCs
© Шаповалов Ю. І., Мандзій Б. А., Бачик Д. Р., 2018
Наведено процедуру оптимізації лінійних параметричних кіл, яка основана на частот¬ному символьному методі та реалізована у середовищі системи UDF MAOPCs. Особливість оптимізації полягає у тому, що попередньо оцінюють стійкість досліджу¬ваного лінійного параметричного кола в заданих межах зміни параметрів та визначають області допустимої їх зміни, у яких коло є стійким. Виключно у цих областях відбувається оптимізація.
Ключові слова: частотний символьний метод, оптимізація, лінійні параметричні кола, система UDF MAOPCs.

Y. I. Shapovalov1, B. А. Mandziy2, D. R. Bachyk1
Lviv Polytechnic National University,
1Department of Radioelectronic Devices and Systems
2Department of Theoretical Radio Engineering and Radio Measurement

THE PROCEDURE OF OPTIMIZATION OF LINEAR PERIODICALLY TIME-VARIABLE CIRCUITS IN AN ENVIRONMENT UDF MAOPCs
© Shapovalov Y. I., Mandziy B. А., Bachyk D. R., 2018
The paper presents the procedure of optimization of linear periodically time-variable circuits based on the calculation of circuit parametric transfer functions by the frequency symbolic method. The parametric transfer function is approximated according to the frequency symbolic method by the Fourier trigonometric polynomial, in which some or all parameters of circuit elements are given by symbols. These parameters act as variables while performing procedures mentioned.
The peculiarity of optimization consists in the fact that the previously the assessment of stability (asymptotic) of investigated linear periodically time-variable circuits circuit within the prescribed limits of changing parameters is carried out and the permissible areas of their change in which circuit is stable are determined. Exclusively in these areas optimization occurs.
The assessment of circuit stability is carried out by the real parts of the denominator roots of a normal parametric transfer function, which also is defined by the frequency symbolic method in the form of approximation by the Fourier trigonometric polynomials.
For the optimization of linear periodically time-variable circuits the general additive criterion of optimality is selected, which represents the sum of squared deviations of output characteristics from the technical requirements.
This paper proposes the optimization procedure of the linear periodically time-variable circuit with two varied parameters of elements. The assessment of stability in this case is carried out by the denominator of the normal parametric transfer function. The results of this assessment are the areas of stability, whose limits are described mathematically, and which, being expressed in the form of inequalities, are the conditions for carried optimization.
Performing the procedures of tolerance analysis and optimization of linear periodically time-variable circuits, while assessing the asymptotic stability, provides adequacy of the results and increases the efficiency of further design stages.
Key words: the frequency symbolic method, optimization, linear periodically time-variable circuits, the system UDF MAOPCs.
Кількість посилань 6

В. М. Якубенко

ІСТОРИЧНІ СИМВОЛИ РАДІОТЕХНІЧНОГО ФАКУЛЬТЕТУ ЛЬВІВСЬКОЇ ПОЛІТЕХНІКИ

Кількість посилань 0

Syndicate content