Электротехника

Представлен новый отказоустойчивый алгоритм кластеризации для беспроводных сенсорных сетей (БСС) – FT- TEEN (Fault-Tolerance Threshold-sensitive Energy Efficient Network algorithm), являющийся модифицированной версией хорошо известного алгоритма TEEN. Разработанный алгоритм отличается от TEEN наличием резервных головных узлов кластера, обнаружением и восстановлением отказов в БСС и позволяет увеличить число пакетов, успешно полученных как в головных узлах кластеров, так и на базовой станции (БС). Результаты моделирования показали, что алгоритм FT-TEEN существенно увеличивает число успешно переданных пакетов от членов кластера к головному узлу и от головного узла к БС (шлюзу) по сравнению с алгоритмом TEEN. Новый алгоритм предполагается использовать в наземных сегментах летающих сенсорных сетей.

Представлена система оперативного мониторинга электромагнитной обстановки, позволяющая адаптировать сети сотовой связи к окружающей среде по экологическим критериям и критериям электромагнитной совместимости. Рассматриваются структура и состав входных данных, обсуждаются вопросы использования универсальных средств планирования сетей сотовой связи, а также выбираются модели распространения радиоволн. В качестве инструмента обработки результатов и их визуализации применяются инструменты геоинформационных систем

Представлен анализ существенных отличий в технологиях формирования потоков MPEG-2TS и T2-MI, в методах настройки одночастотных сетей первого и второго поколений, обеспечивающих синхронную работу передатчиков в соответствии с международными стандартами цифрового телерадиовещания

Дается математическая формализация задачи синтеза оптимальных канальных прекодеров для цифровых систем связи с посимвольной передачей Найквиста. Получено решение данной задачи методом вариационного исчисления и формулируются условия, при которых это решение приводит к финитным ортогональным сигнальным базисам. Приводятся результаты вычислительного эксперимента, подтверждающие хорошие свойства получаемых базисов

Рассматривается оценка параметров сигнала с квадратурной амплитудной модуляцией на выходе квадратурного преобразователя для дальнейшей компенсации его искажений на фоне белого аддитивного шума и фазового шума. При работе алгоритма оцениваются следующие погрешности: амплитудно-фазовый разбаланс; дрейф постоянной составляющей; сдвиг частоты, оставшийся после снятия несущей; отклонение фазы сигнала, обусловленное задержками на передающей и приемной сторонах. Задача решается с применением упрощенного алгоритма нелинейной фильтрации, упрощенного вариационного алгоритма и метода статистического усреднения

На основе алгебраического представления функции взаимной корреляции кодов максимальной длины и других алгебраических кодов предложены модель и методика поиска наилучших ансамблей сигналов как при воздействии шумовых помех, так и в условиях активного радиоэлектронного противодействия. Результаты полезны прежде всего для построения изоморфных множеств квазиортогональных ансамблей сложных кодированных сигналов требуемого качества при проектировании асинхронно-адресных и командно-измерительных аэрокосмических систем

Принятие адекватных управленческих решений по формированию систем и облика спутниковой связи невозможно без методического инструментария, позволяющего обосновать выбор эффективного варианта с учетом целого ряда факторов и синергетического эффекта. При этом большинство сравниваемых показателей вариантов построения систем спутниковой связи (ССС) не имеют количественного выражения либо отсутствуют как статистические или выборочные данные. Для учета влияния факторов на различные варианты построения ССС и обеспечения синергетического эффекта от их функционирования сформирована система частных и обобщающих показателей, а также разработаны модель интегральной оценки эффективности и процедура экспертной оценки состава, значимости частных показателей интегральной модели и непосредственной оценки эффективности

В условиях Крайнего Севера коротковолновая радиосвязь остается одним из наиболее распространенных родов дальней связи. Сегодня среди множества направлений совершенствования систем КВ-радиосвязи наиболее перспективным является использование адаптивных методов, т.е. постоянное слежение за состоянием канала связи и использование в каждый момент времени оптимальной сигнально-кодовой конструкции, частоты, мощности и алгоритма обработки сигнала. «Российский институт мощного радиостроения» (РИМР) на основе современных научных достижений в области радиофизики, радиоэлектроники, компьютерной техники, цифровой обработки сигналов, программирования разрабатывает и производит современные цифровые автоматизированные комплексы и оборудование КВ-радиосвязи

Статья посвящена одному из способов решения основной проблемы сетей связи – лавинообразному увеличению трафика при возникновении чрезвычайных ситуаций (ЧС). Для снижения трафика предложено использовать разработанный авторами из ФГУП НИИР новый класс беспроводных сенсорных сетей – сенсорные управленческие сети (Рекомендация ITU – T Y.2222). Проведенные расчеты показывают, что применение сенсорных управленческих сетей позволяет повысить устойчивость инфокоммуникационной системы к уязвимостям различного рода, в том числе вызываемых перегрузками сетей связи общего пользования (ССОП) за счет своевременного информирования абонентов в зоне ЧС.

Рассмотрен метод передачи дискретных сообщений по частотно-ограниченному каналу связи на основе модема с многочастотной модуляцией. Разработана структурная схема модема. Для каждого канала модулятора оптимизация модема осуществляется благодаря синтезу двух ортогональных финитных сигналов, не вызывающих межсимвольных искажений и обеспечивающих максимальное отношение сигнал/шум на входах согласованных фильтров демодулятора. Поскольку реальная длительность оптимальных финитных сигналов меньше символьного интервала, реализуется возможность повышения спектральной эффективности модема, дается теоретический анализ его спектрально-энергетической эффективности. Показано, что предложенный модем сравним по эффективности с лучшими стандартными модемами

Представлен вариант доработанной методики расчетной оценки коэффициента готовности мультисервисной корпоративной сети связи органов власти Брянской области. Предложены методика проектной оценки элементной надёжности на основе нормативных значений структурной надёжности её магистралей и методика оценки влияния на коэффициент готовности магистралей времени восстановления объектов связи. Приведены результаты расчетов Южной, Северной и Западной магистралей при различных вариантах оборудования и топологической схемы, а также при различных способах технического обслуживания сети.

Рассмотрены организационные и информационно-технологические особенности объекта исследований. Выполнен анализ принципов построения, процесса создания и эволюции топологической схемы сети. Приведена характеристика используемых радиоэлектронных средств. На основе логико-вероятностного подхода разработаны алгоритмы расчета коэффициента готовности сети по отказам (сбоям). Выполнена расчетная оценка Южной, Северной и Западной магистралей сети при различных вариантах оборудования и топологических схем.

В данной статье приводится краткое описание методики оценки эффективности тепловых электростанций с теплофикационными энергоблоками. Представленная методика основана на дифференциально-эксергетическом методе, который применительно к энергоблокам ТЭЦ преследует две цели: учет степени термодинамического совершенства рабочих процессов и определение путей увеличения экономии топлива, уменьшение электроэнергии на собственные нужды и затрат на реализацию и функционирование. Это позволяет оценить все необходимые для анализа характеристики энергоблока, его энергетических систем и агрегатов на основе общей, логически последовательной методики. Рассматриваются технико-экономические показатели режимов работы ТЭЦ, такие как эксергетические КПД энергоблока по отпуску электроэнергии и теплоэксергии, технико-экономическая эксергоэффективность, удельные затраты на отпускаемые электроэнергию и теплоэксергию. Эти показатели позволяют расширить традиционный техникоэкономический анализ режимов работы ТЭЦ, поскольку учитывают термодинамически строгое распределение топливных затрат между теплоэксергией и электроэнергией при их комплексном производстве на ТЭЦ. Также в работе представлены оценки показателей режимов работы энергоблоков и в целом ТЭЦ при эксергетическом анализе. В качестве результатов и иллюстрации разработанной методики приведены численные значения технико-экономических показателей для разных энергоблоков. Вначале проведен анализ показателей для ТЭЦ с двумя теплофикационными энергоблоками Т-180/210. Далее представлены результаты эксергетического анализа Улан-Баторской ТЭЦ-4, в состав которой входит три энергоблока на базе турбины Т-110 и три энергоблока на базе турбины ПТ-80. По результатам анализа можно судить об эффективности работы энергоблоков и ТЭЦ в целом, а также выполнить прогнозную оценку эффективности, например, при изменении стоимости топлива.

Расчет технико-экономических показателей (ТЭП) является одной из основных задач эксплуатации ТЭЦ. В конечном счете, на основе ТЭП ведут тарифную политику и строят долгосрочные перспективы развития. Поэтому расчет ТЭП – актуальная задача для ТЭС. Однако определение ТЭП возможно лишь с некоторой точностью. Эта точность зависит от методических погрешностей алгоритма расчета, погрешностей измерительной техники и методики измерений. Рациональный алгоритм расчета ТЭП позволяет снизить влияние первой группы погрешностей на точность конечного результата. Но даже при полном исключении погрешности этой группы фактическая погрешность вычисления ТЭП в рабочем диапазоне изменения параметров при использовании серийно выпускаемых приборов находится в пределах 0,3÷0,6 % для КПД парогенератора, 2,3÷3,0 % для показателей турбины и энергоблока в целом. Эти погрешности при измерениях параметров ведут к несходимости балансовых уравнений, и для реально функционирующих ТЭС величина этого дебаланса может достигать 10÷20 % в зависимости от состава, состояния и степени автоматизации технологических процессов. Погрешность расчета ТЭП при использовании информационновычислительных систем может быть снижена в результате ряда мероприятий. Одно из таких мероприятий – это повышение точности информации за счет применения метода согласования балансов, в рамках которого обеспечивается уточнение наиболее значимых для определения ТЭП показателей, следствием является экономия топлива.

Катодолюминесцентные лампы, принцип действия которых основан на явлении автоэлектронной эмиссии, являются энергосберегающими, долговечными и экологически безопасными источниками света. Наиболее перспективным представляется изготовление основного элемента источника – автоэмиссионного катода – из углеродных материалов, обладающих химической устойчивостью, высокой стабильностью и уникальными механическими свойствами. Благодаря увеличению площади эмитирующей поверхности при использовании лезвийного типа катодов становится возможным получение высоких значений автоэмиссионного тока.

Предложены варианты построения сетей радиосвязи на базе оборудования стандарта DECT для объектов ЕСГ РФ при проектировании и текущей эксплуатации производственных объектов добычи, транспортировки, переработки газа, газового конденсата и нефти, а также на объектах, выполняющих вспомогательные функции для основного производства. Рассмотрен опыт организации централизованных микросотовых систем и систем абонентского радиодоступа стандарта DECT в ООО "Газпром добыча Уренгой" на базе оборудования ЗАО "Информтехника и связь". Предложены варианты объединения локальных сетей стандарта DECT в единую централизованную сеть. Изложенные в статье подходы к организации радиосвязи стандарта DECT могут быть рекомендованы к применению в дочерних обществах ПАО "Газпром".

Сети мобильной связи четвёртого поколения на базе технологии LTE (Long Term Evolution) в настоящее время стали одним из важнейших направлений в модернизации телекоммуникационных систем. Согласно международным стандартам в сетях LTE выделяют девять типов услуг, каждый из которых, в первую очередь, характеризуется гарантированной или негарантированной скоростью передачи данных и приоритетом в обслуживании. В зависимости от значения скорости передачи данных устанавливается соответствие между услугой и типом генерируемого ей трафика — потоковым одноадресным, потоковым многоадресным или эластичным. В зависимости от значения приоритета в обслуживании для услуги могут быть реализованы различные сценарии доступа к ресурсам сети, основанные, как правило, на следующих механизмах: снижение скорости передачи информации, прерывание обслуживания, резервирование, пороговое и вероятностное управление. В статье построена модель схемы доступа к ресурсам соты сети LTE с прерыванием передачи менее приоритетного потокового одноадресного трафика и двумя дисциплинами обслуживания более приоритетного потокового многоадресного трафика. Получен алгоритм для расчёта стационарного распределения вероятностей состояний модели, предложены формулы расчёта основных характеристик модели – вероятностей блокировки и прерывания обслуживания запросов на передачу одноадресного трафика.

Задачей данной статьи является построение и анализ модели соты беспроводной сети LTE (Long Term Evolution) в виде многолинейной системы массового обслуживания (СМО) с потерями, вызванными нехваткой ресурсов, необходимых для обслуживания заявок. Принятая на обслуживание заявка занимает случайный объем ресурсов нескольких типов с заданными функциями распределения. Случайные векторы, описывающие требования заявок к ресурсам, не зависят от процессов поступления и обслуживания заявок, независимы в совокупности и одинаково распределены. На систему поступает L независимых пуассоновских потоков заявок, а для их обслуживания имеется N идентичных приборов. Длительности обслуживания заявок распределены по экспоненциальному закону. Функционирование СМО описывается полумарковским процессом, который учитывает число находящихся на обслуживании заявок, их типы и объёмы занимаемых ими ресурсов. Получены явные выражения для стационарного распределения полумарковского процесса, а основным результатом статьи является теорема о мультипликативности по числу входящих потоков стационарного распределения объёмов занятых ресурсов. Дальнейшие исследования предполагают проверку гипотезы об инвариантности вида стационарного распределения относительно закона распределения длительности обслуживания, а также разработку численных методов для анализа вероятностно-временных характеристик системы.

Одной из задач математической теории телетрафика пассивных оптических сетей (PON, Passive Optical Network) с технологией множественного доступа с разделением по времени (TDMA, Time Division Multiple Access) является распределение временного ресурса между оптическими абонентскими узлами так, чтобы работа всей сети осуществлялась оптимально. Для решения данной задачи рассматривается фрагмент пассивной оптической сети, совмещающий в себе технологию мультиплексирования по длине волны (WDM, Wavelength Division Multiplexing) и технологию множественного доступа с разделением по времени. Для данного фрагмента в статье построена модель совместного функционирования оптических абонентских узлов и решается задача распределения ограниченного числа длин волн между конечным числом оптических абонентских узлов. Предложен алгоритм для расчёта вероятности нахождения оптического абонентского узла в пассивном состоянии, то есть в состоянии, когда получение от оптического терминала и передача оптическому терминалу данных приостановлена. В заключение формулируются задачи дальнейших исследований: построение алгоритмов для расчёта вероятностей блокировок заявок в моделях передачи восходящего потока трафика в пассивной оптической сети с мультиплексированием по длине волны и технологией множественного доступа с разделением по времени.

В современных телекоммуникационных сетях существует ряд задач, среди которых выделяют задачу поиска наиболее эффективного механизма управления перегрузками на SIP-серверах. В общем случае перегрузки связаны с тем, что интенсивность поступления вызовов на SIP-сервер превышает возможности по их обработке. Проблемы такого рода могут привести к снижению производительности SIP-сервера, а также могут быть причиной его полного отказа.

Одной из основных тенденций развития телекоммуникационных сетей является процесс «фотонизации» транспортных сетей, который должен привести к созданию полностью оптической транспортной сети (All-Optical Network, AON). Это концепция, воплощение которой позволит на долгое время снять вопрос о необходимости наращивания ресурсов, требуемых для удовлетворения возрастающих потребностей в передаче информации.

В настоящее время эволюция сетей доступа идёт по двум основным направлениям: развитие высокоскоростного доступа для предоставления услуг с высоким уровнем качества обслуживания и уменьшение доли медных кабелей при организации местных сетей. Технология пассивных оптических сетей является быстроразвивающейся и наиболее перспективной технологией высокоскоростного мультисервисного множественного доступа по оптическому волокну. Суть её состоит в том, что распределительная сеть технологии строится с использованием пассивных оптоволоконных разветвителей/смесителей, что определяет ряд преимуществ: снижение стоимости системы доступа, уменьшение объёма сетевого управления, высокая дальность передачи и отсутствие необходимости в последующей модернизации сети. Применение классической мультисервисной модели Эрланга для расчётов параметров качества обслуживания в пассивной оптической сети становится затруднительным в силу специфических особенностей процесса функционирования оптических сетевых абонентских устройств. В работе представлена мультисервисная модель передачи восходящего потока трафика с учётом процесса функционирования оптических сетевых абонентских устройств, который моделируется ступенчатым Марковским процессом с интенсивностью перехода каждого оптического сетевого абонентского устройства из состояния передачи данных в неактивное состояние и наоборот. Результаты анализа процесса применяются в анализе вероятностно-временных характеристик предложенной модели.

В статье предложен метод оценки времени установления соединения по протоколу SIP при предоставлении услуги IPTV на базе платформы IMS, основанный на применении модели открытой неоднородной сети BCMP. Авторами построена упрощённая функциональная схема сети IPTV, состоящая из семи функциональных блоков сети. Для оценки времени установления соединения построена диаграмма процедуры обмена сообщениями между оборудованием пользователя и медиа сервером услуги IPTV. После определения с помощью аппарата сетей BCMP интенсивностей потоков сообщений, поступающих на функциональные блоки сети IPTV, применён принцип декомпозиции и агрегации, и для каждого функционального блока найдена величина времени обслуживания сообщения в этом блоке. Время установления соединения при предоставлении услуги IPTV оценивалась как сумма соответствующих интервалов времени. Для расчёта среднего времени установления соединения построена математическая модель в виде открытой экспоненциальной сети массового обслуживания. Для математической модели построен граф переходов между состояниями неоднородной сети массового обслуживания с двумя подцепями. Для иллюстрации приведён численный пример расчёта времени установления соединения при предоставлении услуги IPTV для исходных данных, близких к реальности. Показано, что в указанных условиях время установления соединения не превышает порога 2 с, определённого международными стандартами для этого показателя качества в сетях IPTV.

В статье рассмотрена система передачи данных с активным управлением очередью, предназначенным для предотвращения перегрузок, где в качестве функции управления используется нечёткий регулятор. Решена задача построения математической модели, учитывающей особенности функционирования системы передачи данных с активным управлением очередью, целью которого является удержание длины очереди в области значений, близких к заданному эталонному значению длины очереди. При построении модели использован метод гистерезисного управления поступающей нагрузкой с двумя порогами. Математической моделью является система массового обслуживания с пороговым управлением очередью, которая предназначена для анализа возможностей применения метода гистерезисного управления нагрузкой в системах с активным управлением. Модель описывается марковским процессом, для которого численно решена система уравнения равновесия, найдены стационарные вероятности состояний. Основными вероятностно-временными характеристиками модели являются средняя длина очереди, среднеквадратическое отклонение длины очереди и вероятность отклонения длины очереди от эталонного значения в заданных пределах. Результаты численного анализа в диапазоне нагрузки, включающем перегрузки системы, показали адекватность построенной математической модели с гистерезисным управлением нагрузкой системе с активным управлением очередью на базе нечёткого регулятора.

В статье представлены результаты исследования системы массового обслуживания типа M|G|1|r с групповым поступлением заявок и гистерезисным управлением нагрузкой. Получены соотношения для расчета стационарного распределения вероятностей системы, а также формулы для основных вероятностно-временных характеристик, представляющих интерес при анализе гистерезисного управления нагрузкой, применяющегося для контроля перегрузок SIP-серверов в сетях сигнализации.

В статье исследуются характеристики СМО как системы поллинга с циклическим порядком опроса очередей, исчерпывающей и шлюзовой дисциплинами обслуживания. Представлены формулы в явном виде, характеризующие среднее время ожидания в очереди. Проведена реализация численного эксперимента.

На сегодняшний день наиболее перспективными являются полностью оптические сети. Передача трафика по оптическим сетям осуществляется с помощью технологии коммутации, одной из которых является коммутация пакетов. Для эффективного использования полосы пропускания оптического волокна применяется маршрутизация по длине волны и полная конверсия длин волн. Основной проблемой в оптических сетях является возникновение коллизий, когда два и более пакетов одновременно передаются на одну и ту же выходную длину волны. Для решения этой проблемы используются волоконно-оптические линии задержки. Они позволяют обеспечить задержку пакетов на определённое время, предотвращая сброс пакетов и уменьшая вероятность блокировки пакетов, когда заняты все выходные длины волн. В статье рассматривается математическая модель функционирования коммутатора в оптической сети с коммутацией пакетов с учётом волоконно-оптических линий задержки и резервированием выходных длин волн. Предполагается, что применяется маршрутизация по длине волны и полная конверсия длин волн. Пакеты данных обслуживаются с учётом приоритетов.

В работе проведена оценка термоэлектрической (ТЭ) добротности структуры, состоящей из частиц полупроводниковых материалов. Считается, что частицы связаны между собой физическими контактами, диаметр которых меньше диаметра частиц. Показано, что ТЭ-добротность структуры может в несколько раз превышать ТЭ-добротность сплошного термоэлектрического материала за счет туннелирования электронов от частицы к частице через вакуумные зазоры, прилегающие к физическому контакту. При увеличении ТЭ-добротности полупроводниковых структур в 2–4 раза ТЭ-системы охлаждения становятся конкурентными по отношению к компрессионным системам охлаждения.

Данная работа посвящена сравнению способов баланса напряжений на конденсаторах в однофазном трехуровневом полупроводниковом преобразователе с фиксирующими диодами при реализации различных видов широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Коэффициент избытка воздуха является важным фактором, который влияет на экономичность эксплуатации котлоагрегата. Накопленная статистика по оптимальным значениям коэффициента избытка воздуха для различных видов топлив сильно отличается от значения для водоугольного топлива и, в частности, для искусственного композиционного жидкого топлива. Так как этот вид является новым топливом, данные по значению коэффициента избытка воздуха для него отсутствуют. В данной статье предложен метод теоретического определения избытка воздуха при факельном горении водоугольного топлива в камерной топке.

Рассмотрены физические явления, приводящие к возникновению и существованию феррорезонансного процесса (ФРП) в цепях с трансформаторами напряжения, на основе которых сформулированы и описаны аналитические условия возникновения и существования ФРП, а также разработаны рекомендации по предотвращению опасных резонансных и феррорезонансных колебаний в сетях 35 и 110 кВ ПАО «Ленэнерго», которые могут привести к повреждению электромагнитных измерительных трансформаторов напряжения (ТН) и нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН).

Приведены результаты экспериментальных исследований спектральных характеристик искровых разрядов и их электромагнитного излучения с использованием искусственного грозового облака. Вейвлетный анализ (вейвлет «Мексиканская шляпа») был использован для определения спектральных характеристик тока разряда и сигналов. В сигналах, регистрируемых антеннами, максимальные частоты (до нескольких сотен МГц) наблюдались на временных интервалах, соответствующих нарастанию, максимуму и спаду тока финальной стадии разряда между искусственных грозовым облаком и землей. Анализ некоторых экспериментальных данных показал, что такие высокие частоты проявляются в случаях, когда мощная стримерная корона формируется с части канала главного разряда вблизи границ заряженного и часто соответствуют облачной части формирования разряда. Установлены зависимости между параметрами тока разряда, его электромагнитного излучения и вейвлетными характерными частотами для временных интервалов, соответствующих нарастанию и спаду тока финальной стадии разряда.

Представлены результаты исследований экранирующих свойств типичных кабелей, применяемых на различных объектах для передачи информации и управляющих сигналов. Появление электромагнитных помех высокого уровня в таких цепях может привести с серьезным нарушениям в технологическом процессе. Расчетные методы не дают достаточно точных значений помех при воздействии на кабели импульсных и периодических магнитных полей. Предложенная методика экспериментального определения в лабораторных условиях коэффициентов ослабления электромагнитного поля проста и позволяет получить достоверные результаты.

Представлены результаты проведенного в программно-аппаратном комплексе RTDS исследования влияния внешних и внутренних возмущений на работу синхронного генератора. В качестве возмущений использована периодически изменяющаяся нагрузка. Для тестовых схем были взяты схемы энергосистем, соответствующие стандарту организации ОАО «СО ЕЭС» СТО 59012820.29.160.20.001–2012 «Требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения сильного действия синхронных генераторов».

Показаны пути взаимодействия Национального исследовательского университета «МЭИ» и Публичного акционерного общества «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» при подготовке кадров для электросетевого комплекса России. Рассмотрены формы совместной работы и их реализация.

Приведены результаты экспериментальных исследований формирования восходящих лидеров с моделей молниеотводов и защищаемых объектов при воздействии искусственного грозового облака отрицательной полярности. Выявлены два варианта развития восходящего лидера: непрерывный и с остановкой в промежутке. Установлено, что среднее значение тока восходящего лидера для случая непрерывного развития лидера в промежутке в 1,4 раза больше, чем для случая, где имеет место остановка лидера. Найдено, что встречный нисходящий лидер из искусственного грозового облака в целом отклоняется от вертикали больше, чем восходящий лидер с модели молниеотвода или объекта. Показано существенное влияние формы и размеров моделей молниеотводов и объектов на вероятность их поражения разрядом из облака. Определены оптимальные размеры стержневых и тросовых молниеотводов, обеспечивающие опережающий старт с них восходящих лидеров по сравнению с формированием восходящих лидеров с защищаемых объектов.

Рассмотрена методика линеаризации фазочастотной характеристики комплексного аналогового полосового фильтра с использованием обратного КИХ-фильтра. Предложено компенсировать нелинейности ФЧХ в полосе пропускания комплексного аналогового полосового фильтра с помощью цифрового комплексного фильтра с конечной импульсной характеристикой. В качестве примера приведен расчет для фильтра Баттерворта 3-го порядка.

Приведены результаты моделирования гибридного фильтра и оптимизации его активной части, с целью снижения потребляемой ею мощности от стороннего источника. Это достигается исключением основной гармоники тока во входном сигнале усилителя за счет введения в схему фильтра 50 Гц.

Исследования многих авторов показывают заметное снижение перенапряжений при неустойчивых однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) для режима резистивного заземления нейтрали сетей 6-35 кВ. Имеется эффективный способ перевода любого вида 033 в устойчивое металлическое ОЗЗ путем шунтирования поврежденной фазы сети. Целью работы является аналитическое описание переходного процесса однократного металлического ОЗЗ в сети 35 кВ с резистивным заземлением нейтрали. Анализ переходного процесса классическим методом проведен при следующих допущениях: емкости фаз линии равны нулю; режимные и конструктивные параметры электрической сети по фазам симметричны; параметры переходного процесса определяются индуктивными сопротивлениями обмоток силового трансформатора, проводов линии и емкостными проводимостями фаз линии относительно земли. На основе составленной Т-образной схемы замещения линии 35 кВ с резистивным заземлением нейтрали получена эквивалентная схема замещения емкостных проводимостей фаз линии на землю и получены аналитические выражения начальных условий до переходного процесса. Приведена схема замещения для исследования переходного процесса напряжения отстающей фазы В при замыкании на землю фазы А и на основании уравнений Кирхгофа получено дифференциальное уравнение третьего порядка. Определены корни характеристического уравнения, получены аналитические выражения для принужденной и свободной составляющих переходного процесса напряжения отстающей фазы В при замыкании фазы А на землю. На основе полученных выражений исследована форма кривой напряжения переходного процесса фазы В при замыкании на землю фазы А для параметров реальной линии 35 кВ длиной 30 км, выполненной проводом марки АС-70. Приведены результаты исследования переходного процесса для разных моментов ОЗЗ и разных значений сопротивления заземляющего резистора. Сделаны выводы об эффективности применения классического метода для анализа переходного процесса металлического ОЗЗ в сети с резистивным заземлением нейтрали и влиянии величины сопротивления заземляющего резистора на параметры переходного процесса ОЗЗ.

В работе разработана аналитическая модель источника информации IP-телефонии, представляющая собой случайный процесс восстановления, порожденный чередованием ON/OFF периодов. В условиях наложенного ограничения о том, что длительность ON/OFF периодов является непрерывной случайной величиной, имеющей экспоненциальное распределение, было найдено аналитическое решение системы уравнений Колмогорова–Чепмена, описывающей случайный процесс изменения числа начал и окончаний сеансов связи (пачек пакетов) во времени.

Сапфировые диэлектрические резонаторы (СДР), используемые в малошумящих автогенераторах СВЧ для повышения добротности колебательной системы, обычно имеют вид гладкого цилиндра или диска внутри соосного металлического экрана. Поскольку высокой добротностью обладают только высшие азимутальные моды СДР, в окрестности выбранной моды существует множество дополнительных резонансов, способных нарушить нормальную работу генератора.

Современные требования к системам спутниковой связи по помехоустойчивости и скорости передачи информации приводят к необходимости применять сигналы со сложными видами модуляции и высокой спектральной эффективностью. Как правило, используемые цифровые сигналы характеризуются непостоянной амплитудой, например, при скруглении огибающей низкочастотного модулирующего колебания по Найквисту. Для широкополосных передающих каналов предъявляются повышенные требования к обеспечению линейности тракта при большом пик-факторе сигнала на входе усилителя, в частности для широкополосных передатчиков и широкополосных усилителей мощности (УМ). Для осуществления линеаризации характеристики нелинейного УМ наиболее простой и эффективной является технология ввода предыскажений.

Рассмотрены особенности непрерывных моделей импульсных преобразователей напряжения, отмечены их преимущества и недостатки. Показано, что существующие непрерывные модели (Бен-Якова, Ворпериана, Эриксона–Максимовича) могут приводить к существенным ошибкам моделирования в некоторых режимах работы преобразователя напряжения. Предложена модель, свободная от указанных недостатков. В частности, данная модель для преобразователя напряжения первого типа корректно работает даже в случае, когда выходное напряжение оказывается больше входного, а также при коэффициенте заполнения управляющих импульсов существенно больше 0,5. Проведен сравнительный анализ моделей и показаны преимущества предложенного варианта.

Рассмотрена методика линеаризации ФЧХ фильтра нижних частот с использованием обратного КИХ-фильтра. Предложено компенсировать нелинейности ФЧХ в полосе пропускания аналогового ФНЧ с помощью цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой. В качестве примера применения этого метода приведен расчет для фильтра Баттерворта 3-го порядка.

Рассмотрен вариант расчета комплексного цифрового полосового фильтра по значениям нулей и полюсов НЧ-прототипа Чебышева (инверсного) пятого порядка с использованием комплексных задержек. Передаточная функция НЧ-прототипа может быть представлена в виде произведения дробно-рациональных функций первого порядка с комплексными коэффициентами. Тогда, используя метод обобщенного билинейного преобразования, можно вычислить передаточную функцию ФНЧ в виде произведения передаточных функций цифровых звеньев первого порядка с комплексными коэффициентами. Каждый из сомножителей может быть реализован в виде предлагаемой обобщенной канонической структурной схемы. Затем структурные схемы цифровых звеньев соединяются последовательно. Для преобразования структурной схемы ФНЧ в структурную схему полосового фильтра блоки задержек следует заменить на комплексные задержки.

Оценено влияние эффектов АМ/ФМ-преобразования при использовании нелинейных УМ в бортовой аппаратуре на характеристики ретранслированного сигнала 4ФМ. Приведены количественные оценки влияния нелинейности УМ передатчика ретранслятора на достоверность приема сигнала земной станцией, а также искажения спектра группового сигнала на выходе нелинейного усилителя с амплитудно-фазовой конверсией. В качестве метода исследования использовано имитационное моделирование.

Изучены новые свойства численного обратного преобразования Лапласа-Паде, определяющие область эффективного применения метода — радиус сходимости как функцию добротности полюсов экспоненциальных полиномов. Обоснованы алгоритмы применения метода комплексной огибающей к анализу переходных процессов в избирательных цепях ППФ-, ФНЧ- и ФВЧ-типов. Эффективность метода подтверждена при изучении откликов полоснопропускающих фильтров Баттерворта, Чебышева и Бесселя до 24 порядка включительно (k = 2 ... 12 для НЧ-прототипов) и табулировании специальных функций. Разработана (с учетом применения метода комплексной огибающей) пошаговая модификация метода.

Достоверность наблюдения оценивается путем его сравнения с ожидаемым значением, для вычисления которого предлагается метод, объединяющий прогнозы вперед и назад. Прогноз вычисляется с помощью подхода Бокса–Дженкинса и моделей авторегрессии проинтегрированного скользящего среднего (ARIMA). Модель ARIMA устанавливает взаимосвязь между наблюдениями технологического параметра и позволяет прогнозировать его будущее значение. Предложенный метод дает возможность исключить из анализа нестационарные режимы технологического оборудования, для которых прогноз значительно отклоняется от наблюдений, и оценить достоверность остальных наблюдений путем сопоставления с доверительными интервалами ожидаемого значения.

На основе метода максимального правдоподобия выполнены синтез и анализ оптимального алгоритма обнаружения гауссовского случайного импульса с огибающей произвольной формы и неизвестным временем прихода, наблюдаемого на фоне белого шума. Показано, что предложенный обнаружитель допускает существенно более простую техническую реализацию по сравнению с известными аналогами. С помощью статистического моделирования на ЭВМ определена эффективность и установлены границы применимости асимптотически точных формул для его характеристик.

Представлена реализация высокоскоростного блока быстрого преобразования Фурье на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) в специализированном формате FP27. Рассмотрены формат с плавающей точкой FP27 и математические операции в нем. Приведена реализация ядра БПФ на примитивах последних семейств ПЛИС фирмы Xilinx. Проведены моделирование, синтез и размещение проекта, показаны основные преимущества и недостатки реализации.