Дисертацію присвячено питанням теоретичних досліджень основ функціонального проектування засобів вимірювання фазового і групового часу запізнювання сигналів, які забезпечують однозначність вимірювання, виключення методичної похибки, обумовленої нелінійністю фазочастотної характеристики досліджуваного чотириполюсника та похибки, яка вноситься перетворювальними каналами. На основі структурного синтезу розроблено і теоретично обгрунтовано оптимальні принципи побудови радіовимірювальних засобів фазового і групового часу запізнювання сигналів при їх проходженні через чотириполюсники із зосередженими та розподіленими параметрами. Розроблено методи атестації зразкових мір часу запізнювання сигналів і нові принципи побудови на їх основі пристроїв перевірки засобів вимірювання.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці адаптивних методів дослідження у режимі реального часу випадкових локально-нестаціонарних імпульсних послідовностей зі змінною інтенсивністю, а також на їх основі ефективних алгоритмів та структур для фізичних експериментів. Розроблено методи визначення інтенсивності та мікросплесків інтенсивності нестаціонарних імпульсних потоків у реальному часі на основі адаптивного вікна аналізу, кореляційно-спектральний метод визначення стохастичних зв'язків між імпульсними потоками та неперервними сигналами, оригінальні методи корекції накладань імпульсів на підвищення інформативності амплітудності аналізатора. Досліджено адаптивний метод стиску та відновлення даних за використання екстремального аналізу. На підставі запропонованих методів розроблено ефективні структури для адаптивної обробки у режимі реального часу випадкових локально-нестаціонарних імпульсних послідовностей.

  Скачати повний текст

Розроблено і досліджено науково-методичні основи удосконалення фільтрових методів спектрального аналізу випадкових сигналів. Розроблено узагальнену математичну модель оцінки спектральної щільності потужності та кореляційно-фільтровий метод вимірювання. Досліджено два методи оптимізації функції спектрального вікна (ФСВ) вузькосмугових фільтрів. Запропоновано ФСВ формувати за допомогою динамічного фільтра, що працює в перехідному режимі. Розроблено узагальнену та частинні методики оптимального синтезу таких фільтрів. Проведено комп'ютерне моделювання методів оптимізації ФСВ.

  Скачати повний текст

Модифіковано методику розрізнення випадкових шумів та хаотичних процесів, поданих часовими реалізаціями, яка розглядає критерії розрізнення, що побудовані на визначенні спектра показників Ляпунова. Встановлено, що алгоритми моделювання збурених неоднорідних марковських процесів поширено на випадок хаотичного збурення. Запропоновано методи розрізнення хаотичних та випадкових збурень за вихідними характеристиками збуреного марковського процесу. Проаналізовано зміни основних характеристик марковських процесів із властивостями sigma-фокусування відповідно до параметрів хаотичних збурень. Результати використано з метою досліджень стабільності формування лікарських препаратів, визначення аномалій у серцевій діяльності, а також аналізу режимів роботи хаотичних генераторів.

  Скачати повний текст

Вирішено важливу науково-технічну задачу підвищення точності інтерпретації результатів спектроскопічних вимірювань на основі розв'язання інтегрального рівняння Фредгольма першого роду. Досліджено підходи до розв'язання даної задачі на основі способу модельних прикладів з використанням дискретних ортогональних перетворень. Алгоритми розраховано на різну ширину апаратної функції спектрального приладу і можуть застосовуватися за умов неточного задання апріорної інформації, одержуваної в процесі дослідження речовини методами спектроскопії. Використання алгоритму діагоналізації матриць для розв'язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь за допомогою дискретних ортогональних перетворень у розробленому алгоритмі первинної обробки сигналів у порівнянні з іншими алгоритмами дозволяє підвищити якість розв'язку задачі відновлення спектральних піків, що підтверджується результатами впровадження комплекса програм, який реалізує всі запропоновані алгоритми під час проведення лазерного мас-спектрометричного аналізу.

  Скачати повний текст

Розроблено теорію аналізу та синтезу багатопараметричних сигналів із компактним спектром, що відповідають критеріям Найквіста. Запропоновано методи формування нових класів сигналів із фінітним спектром, вільних від міжсимвольної інтерференції (МСІ), та методи синтезу сигналів із керованою МСІ для систем із корелятивним кодуванням. Висвітлено методи параметричної оптимізації характеристик систем передачі. Описано нові алгоритми та математичні моделі для систем радіозв'язку, що використовують частотну модуляцію з неперервною фазою. Розв'язано проблему реалізації методів корелятивного кодування в системах передачі цифрових потоків із високою спектральною ефективністю.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено моделі джерел інформації, які належать до класів статистичних, кореляційних, ентропійних, спектральних, логіко-статистичних, кластерних, розпізнавання образів, квазістаціонарних моделей та моделей руху даних. Створено інформаційні моделі та методи кодування даних знакозмінних сигналів в інтегральній технології. Проаналізовано вплив перешкод з нормальним законом розподілу ймовірностей та запізнення аналого-цифрового перетворення на точність побудови кореляційних моделей. Досліджено залежність коефіцієнтів стиснення даних представлених моделей від розрядності відліків і кількості каналів джерела інформації.

  Скачати повний текст

Визначено аналітично, числовим методом і експериментально умови нестійкостей у системах з нелінійною взаємодією двох мод із сильно відмінними частотами. Результати вейвлетного аналізу хаотичних сигналів свідчать про наявність характерних рис, за якими можлива ідентифікація та класифікація таких сигналів. Розроблено та впроваджено новий алгоритм вейвлетної фільтрації зображень, заснований на застосуванні шаблонних вейвлетних коефіцієнтів і багатомасштабного аналізу, для видалення шуму біля границь у зображеннях і збільшення їх контрастності.

  Скачати повний текст

Розглянуто та досліджено властивості одного з неортогональних перетворень сигналів (функцій) із скінченною областю визначення, яке називається узагальненим кон'юнктивним перетворенням. На підставі цих властивостей розроблено методи та ефективні алгоритми розв'язання ряду задач теорії функцій двозначної логіки. Запропоновано нові методи побудови поліноміальних представлень функцій двозначної логіки. На підставі введеного поняття - монотонної бульової функції розглянуто методи розпізнавання і мінімізації однорідних булевих функцій. За допомогою алгоритму виділення в заданій множині булевих наборів, на яких функція приймає значення 1, максимальної - монотонної підмножини описано алгоритми побудови скороченої функції двозначної логіки. Доведено, що ефективність запропонованих алгоритмів досягається за рахунок можливості використання швидких узагальнених кон'юнктивних перетворень, оскільки не будується матриця перетворення і набагато зменшується число необхідних арифметичних операцій.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання підвищення ефективності використання каналів зв'язку мереж LAN і MAN за таймерним методом кодування сигнальних конструкцій, побудовано алгоритми передавання та приймання для систем, що використовують даний метод формування кодових слів, визначено оптимальні співвідношення поміж параметрами синтезованих сигнальних конструкцій та завад у каналі. Проаналізовано існуючі моделі потоку помилок і наведено методику побудови кусково-стаціонарної моделі на рівні каналу постійного струму. Надано теоретичну й практичну оцінку ефективності використання блокових розрядних-цифрових кодів у системах передавання з вирішальним зворотним зв'язком. Запропоновано метод таймерного кодування та формування сигнальних конструкцій багатопозиційних часових кодів для використання в системах передавання. Одержано аналітичні вирази розрахунку ефективної швидкості передавання з урахуванням виду завад та параметрів сигнальних конструкцій багатопозиційних часових кодів.

  Скачати повний текст

Розроблено універсальні алгоритми обчислення ортогональних перетворень для паралельних інформаційних технологій. Отримано нові універсальні швидкі двокаскадні алгоритми обчислення дискретних прямих та обернених перетворень Фур'є дійсної послідовності, Хартлі, косинусного та синусного другого - четвертого видів. Показано, що вони можуть бути подані як універсальна обчислювальна структура, в який вибір перетворення здійснюється тільки за рахунок вибору фазових множників у двоточкових базових операціях, що об'єднуються за єдиним правилом. Це скорочує в 1,2 - 1,6 рази затрати обладнання на реалізацію алгоритмів.

  Скачати повний текст

Розроблено завадостійкі цифрові перетворювачі енергетичних характеристик, що базуються на малохвильовому перетворенні сигналів. На базі одержаних аналітичних виразів для оцінки енергетичних характеристик сигналів безпосередньо у малохвильовій області розроблено та досліджено нові імітаційні комп'ютерні моделі вимірювачів активної та реактивної потужностей, які дають змогу суттєво підвищити завадостійкість, забезпечуючи одночасно необхідну точність та швидкодію. Одержано математичну модель оцінки результуючої похибки малохвильового перетворювача. Розроблено пакет завадостійкого вимірювача активної потужності, на підставі результатів експериментальних досліджень якого визначено його високі метеорологічні характеристики. Сформульовано основні вимоги до метрологічного забезпечення та розроблено практичну методику перевірки завадостійкого цифрового вимірювача активної потужності.

  Скачати повний текст

Розроблено теорію та запропоновано методи локально-адаптивної стійкої фільтрації та багатоетапної обробки одновимірних, двовимірних і багатовимірних сигналів і зображень, що реєструються або формуються багатоканальними радіолокаційними комплексами дистанційного зондування аерокосмічного базування та іншими типами радіотехнічних й інформаційно-вимірювальних систем. Запропоновано нові методи та цифрові алгоритми первинної обробки сигналів, формування зображень та підвищення їх якості, видобування корисної інформації про характеристики об'єктів, що зондуються, підвищення точності вимірювання параметрів за умов впливу негаусівських завад складного виду, наявності аномальних похибок вимірювань, сумісному впливі декількох дестабілізуючих факторів, обмеженій априорній інформації про характеристики сигналів, завад, а також середовища розповсюдження.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання моделювання та обробки сигналів динамічних систем операційними методами, орієнтованими на створення комплексів моніторингу. Розвинуто елементи нелінійної алгебри апроксимуючих імпульсних спектрів (АІС) і виведено правила побудови операційних матриць інтегрування із нецілим порядком для розширеного базису локально-імпульсних функцій. Наведені результати використано під час розробки та модифікації алгоритмів моделювання наступних класів інтегро-диференційних рівнянь: рівнянь нецілого порядку, систем рівнянь, рівнянь із змінними коефіцієнтами. Запропоновано метод адаптації розбиття під час апроксимацї сигналів та розв'язання диференційних рівнянь операційними методами на основі АІС. Розроблено алгоритм мультирезолюційного розкладу сигналів по узагальненому локально-імпульсному базису. Наведено метод апроксимації функцій та сигналів, поданих часовими рядами, а також дискретними апроксимуючими імпульсними спектрами. Проаналізовано застосування отриманих результатів у комплексі моніторингу процесу електрозварювання.

  Скачати повний текст

Одержано двовимірний базис Хаара, який складається з двовимірних кусочно-постійних функцій і на його базі розроблено спосіб двовимірного перетворення Хаара. Розроблений спосіб відрізняється від відомих тим, що перетворення зображень виконується за один етап без необхідності в додатковій пам'яті для збереження проміжних результатів і дає змогу обчислювати тільки необхідні коефіцієнти перетворення. Запропоновано цілочисловий двовимірний базис Хаара (ЦДБХ) і метод його формування з застосуванням двовимірного базису Хаара. Зазначено: ЦДБХ відрізняється від відомих тим, що складається з двовимірних базисних функцій, які приймають цілочислові показники на інтервалі визначення. Розроблено спосіб двовимірного цілочислового перетворення Хаара, за яким арифметичні операції одноетапної процедури перетворення складаються з цілочислових операцій додавання, віднімання та побітового зсуву. Наведено способи прямого та звортного двовимірного перетворення Хаара, у разі виконання якого використовується двовимірний базис Хаара, і не є потрібною додаткова пам'ять для збереження проміжних результатів та забезпечується можливість рівнобіжного виконання більшості операцій перетворення. Розроблено спосіб занального стиску зображень, який не потребує виконання процедури зниження динамічного діапазону трансформат, зони селекції коефіцієнтів перетворення визначаються їх чутливістю, а для одержання трансформант використовується швидке двовимірне цілочислове перетворення Хаара.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано теоретичні основи компактного представлення зображень на основі узагальненого усунення надмірності різної фізичної природи (версифікаційної надмірності). Висвітлено теорію статистичної оцінки версифікаційної надмірності зображень, яка дозволяє одержати кількісну оцінку ступеня надмірності, що скорочується. На основі теорії версифікаційної надмірності створено методи стиску зображень без втрати і з контрольованою втратою якості. У цьому випадку стиск зображень досягається за рахунок послідовного усунення структурної, статистичної, комбінаційної і психовізуальної надмірності. Запропоновано метод версифікаційного відновлення зображень, що забезпечує достовірне відновлення зображень. Розроблено швидкі алгоритми кодування і декодування кодів за числом серій.

  Скачати повний текст

Досліджено у часовій області нові структурні властивості досконалих двійкових решіток (ДДР) та їх проріджених (допоміжних) решіток. На базі побудови рівнянь локального та глобального балансу бакових пелюстків кореляційних функцій розкрито фізичну суть і виконано формулювання у матричному вигляді необхідної та достатньої умов існування ДДР. Розроблено регулярні алгоритми рекурентного синтезу в часовій області повних W(N)-класів ДДР квадратної та прямокутної форм. Проведено обгрунтування доцільності використання методу інформаційної модуляції шляхом циклічних зсувів опорної ДДР за рядками, стовпцями та інверсіями.

  Скачати повний текст

Досліджено можливості застосування теорії нелінійної фільтрації марківських процесів для синтезу адаптивних пристроїв прийому й обробки радіосигналів за гаусівської апроксимації апостеріорної щільності розподілу імовірностей (АЩРІ), вперше виконано синтез пристроїв і аналіз їх завадостійкості. Розроблено методи та одержано багатовимірні алгоритми оптимального прийому радіосигналів за умов апріорної невизначеності за негаусівської апроксимації АЩРІ. На основі розроблених методів і алгоритмів синтезовано адаптивні системи і пристрої прийому модульованих сигналів за досить слабких обмежень на параметри сигналу та завад, одержано схеми оптимальних адаптивних пристроїв прийому радіосигналів. На підставі систем нелінійних деференціальних рівнянь для оцінювання значень параметрів радіосигналів і для кумулянтів проведено розрахунок завадостійкості синтезованих пристроїв радіоприйому за різних видів модуляції. Проаналізовано результати розрахунків і зроблено висновок про оптимальність синтезованих алгоритмів адаптивного прийому. Зазначено, що завадостійкість синтезованих пристроїв адаптивного прийому відповідає завадостійкості прийому за відомих параметрів сигналів і завад, тобто оптимальному.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження нових методів та інструментальних засобів, що забезпечують одержання інформації про кількісні або якісні показники стану об'єктів різної фізичної природи за діагностичними ознаками, які зосереджені на відносно невеликих фрагментах інтервалу спостереження сигналу. Розроблено узагальнену стохастичну модель породження реальних сигналів за умов внутрішніх та зовнішніх збурень, на основі аналізу якої запропоновано узагальнену схему створення ефективних інформаційних технологій (ІТ) добування діагностичної інформації. Розроблено оригінальний метод оцінювання корисного сигналу (еталону), який грунтується на селекції та усередненні спотворених реалізацій у фазовому просторі з використанням хаусдорфової метрики. Удосконалено методи заглушування частотних та обмежених за рівнем випадкових завад. Доведено формальні умови, які дозволяють оцінювати ефективність діагностичних тестів та окремих ознак щодо зменшення апріорного ризику. Встановлено ефективність розроблених методів та відповідних інструментальних засобів під час їх застосування у процесі реалізації нових ІТ оцінювання стану технічних і біологічних об'єктів, які пройшли успішні промислові та клінічні випробування в Україні, Росії, Угорщині та Німеччині.

  Скачати повний текст

Удосконалено теортичні засади та розроблено нові методи представлення широкосмугових сигналів у часо-частотній області, на базі яких створено математичні моделі та алгоритми швидких перетворень. Введено поняття базового оператора відображення, за допомогою якого визначається ефективність вибраної базової функції для даного типу сигналу. Уточнено окремі положення теорії часо-частотного представлення зображень та просторово-частотного квантування малохвильових коефіцієнтів для підвищення якості та ступеня компресії даних сигналів. Удосконалено методи нанесення цифрових підписів на чорно-білі та кольорові зображення в малохвильовій області. На підставі результатів експериментальних досліджень підтверджено високу стійкість підписаних зображень до компресії, фільтрування та геометричних перетворень. Розроблено нові методи та математичні моделі процесів вимірювання енергетичних параметрів сигналів на основі їх часо-частотного перетворення, високу точність і завадостійкість яких підтверджено експериментально. Результати наукового дослідження використано для побудови нових програмно-апаратних засобів систем збору та обробки цифрової інформації.

  Скачати повний текст