Эффективность алгоритмов адаптивной временной дискретизации (АВД) определяется сжимаемостью сигнала. В целях теоретической оценки сжимаемости измерительных сигналов рассматривается зависимость текущего такта измерения при АВД от динамических свойств сигнала. Восстановление сигнала в процессе АВД производится экстраполяционным полиномом Тейлора 1-й степени. Качество аппроксимации устанавливается критерием равномерного приближения. Для структурной модели сигнала получена функциональная зависимость текущего такта измерения от структурных свойств сигнала, позволяющая на ее основе определять среднюю длительность такта измерения при АВД для расширенной области допустимой погрешности воспроизведения. В качестве примера приводятся результаты полученные в среде Mathcad, иллюстрирующие восстановление сигнала полиномом первой степени, дискретный фазовый график и соответствующий ему текущий такт измерения на фазовой плоскости.

Ключевые слова: Адаптивная временная дискретизация, такт измерения, структурные свойства сигнала, экстраполяция, погрешность воспроизведения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Условия работы космических аппаратов (КА) на орбите Земли постоянно меняются. Эти изменения связаны с движением КА по орбите, с нестабильностью потока солнечного излучения, с процессами в земной ионосфере. Многие из этих процессов предсказуемы и большинство диагностируется электронной и оптической аппаратурой. Диапазон изменения дестабилизирующих воздействий очень велик. Массогабаритные возможности КА не позволяют обеспечить абсолютную защиту электронных средств от дестабилизирующих воздействий космоса.

Ключевые слова: устройства защиты от электростатических разрядов, помехоустойчивость, электромагнитная совместимость, защита от электростатических разрядов, методы проектирования, иерархия средств защиты

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье показана необходимость использования блоков осушки воздушных проб в газоанализаторах на основе элементов Пельтье. Приведены уравнения для теплового расчета процесса осушки воздущной пробы при помощи охлаждения её элементами Пельтье. Приведенные соотношения могут использоваться в алгоритме управления модулем осушения проб воздуха на основе элементов Пельтье для снижения уровня потребляемой охладителем мощности.

Ключевые слова: элемент Пельтье, газовая проба, осушка, газоанализатор, тепловой баланс, парциальное давление пара

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Работа контактной сети в зимних условиях значительно осложняется. Наиболее тяжелым режимом работы контактной сети является режим гололёда с ветром, при котором возрастают ветровые и гололёдные нагрузки как на провода и тросы, так и на опорные и поддерживающие конструкции. Гололедные образования на проводах и ветровые воздействия значительно ухудшают условия токосъема, а в совокупности с эксплуатационными факторами могут вызвать аварию и привести к остановке поездов. В связи с этим актуальным становится обнаружение гололёдно-изморозевых образований на ранних стадиях при минимальной толщине стенки. В статье рассматриваются способы раннего обнаружения гололеда, использующиеся на линиях электропередачи и возможность этих способов для применения на контактной сети. Условия работы контактной сети и линий электропередачи отличаются, и поэтому не все способы, применяемые, на ЛЭП могут быть использованы. В качестве основного рассмотрен термодинамический способ определения гололеда. Представлен комплект аппаратуры реализующий этот способ и вариант установки на участке контактной сети.

Ключевые слова: контактная сеть, контактный провод, несущий трос, гололед, нагрузка, система обнаружения, методы контроля, гололедно-изморозевое образование, энергодиспетчер, толщина отложений, разрыв провода, информация

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Представлены результаты аналитического исследования дифракции поверхностных волн в открытых анизотропно-градиентных четырёхслойных планарных структурах. Получены решения волнового уравнения и возможные значения постоянных распространения волн в комплексной плоскости поперечных волновых чисел. Получены графические зависимости коэффициента отражения первых направляемых магнитных мод от приведённого поперечного размера структуры для различных значений параметров градиентности поперечных профилей элементов тензора диэлектрической проницаемости волноведущего слоя.

Ключевые слова: композиционная структура, собственные волны дискретного спектра, градиентный тензор диэлектрической проницаемости, коэффициент отражения первых магнитных мод

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Рассматриваются логические элементы программируемых логических интегральных схем, называемые LUT. Подробно анализируется простейший LUT на одну переменную. Предлагается схемотехническое решение называемое DC-LUT. Приводится подробное описание DC-LUT. Рассматривается реализация DC-LUT с большим числом переменных.

Ключевые слова: программируемые логические интегральные схемы, field-programmable gate array, look-up table, система логических функций, совершенная дизъюнктивная нормальная форма

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Анализ абсолютной устойчивости сводится к решению задачи о распределении корней вещественного полинома по отношению к единичной окружности. Предлагаются ре-куррентные выражения, позволяющие посредством ЭВМ определить коэффициенты полинома для системы любого порядка. Приводится машинная методика решения задачи о рас-пределении корней полинома путем вычисления определителей инноров и подсчета числа перемен знака в специальных рядах значений иннорных определителей, элементы которых однозначно связаны с параметрами исследуемой системы.

Ключевые слова: Ключевые слова: нелинейные импульсные системы, вычисление коэффициентов полинома, построение иннорных матриц, определение абсолютной устойчивости по знакам определителей инноров.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается использование самосинхронного универсального логического элемента для реализации систем логических функций. Выполняется моделирование самосинхронного логического элемента в схемотехнической системе моделирования NI Multisim в рабочих фазах и фазе гашения. Подтверждается работоспособность предложенного элемента. Описываются системы логических функций в совершенной дизъюнктивной нормальной форме. Ставиться задача для дальнейшего исследования.

Ключевые слова: Самосинхронная схема, КМОП-транзистор, двойственный канал, система логических функций, Look Up Table (LUT), инвертор, рабочая фаза, фаза гашения, универсальный логический элемент, совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ)

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Обоснована роль рассматриваемого в статье оптимального количества защищенных каналов передачи данных с точки зрения экономии и величины их рентабельности. С позиции лица, принимающего решение рассмотрена величина нормы рентабельности, которой следует руководствоваться при указанных расчётах с учетом необходимого уровня информационной безопасности. Показан пример расчёта оптимального с точки зрения максимальной прибыли количества защищенных каналов передачи данных.

Ключевые слова: информационная безопасность, защищенный канал связи, закрытый канал передачи данных, норма рентабельности, оптимальное количество каналов, получение информации

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В данной работе рассматривается вопрос создания защищенной среды передачи данных в организации на основе технологии VLC (Visible light communication) с применением PLC (Power line communication) модема. В ходе исследования проведен анализ отечественной и зарубежной литературы и патентной документации, подтвердивший актуальность данной тематики и необходимость в совершенствовании и адаптации технологии для отечественных организаций, обоснована потенциально лучшая защищенность системы от несанкционированного доступа к данным по сравнению с проводными и Wi-Fi сетями Предложена структурная схема, реализующая передачу данных на основе технологии VLC, предусматривающей использование светодиодных источников освещения в качестве передатчиков системы связи, с интеграцией интерфейса PLC. Использование интерфейса PLC позволяет упростить монтаж и реализацию передающих модулей VLC, поскольку информационный сигнал к последним подается по силовым линиям, обеспечивающим питание осветительных приборов. Произведена оценка условий функционирования системы передачи данных на основе технологии VLC с интерфейсом PLC, выявившая, что при минимально допустимом отношении сигнал/шум равным 6 дБ, пропускная способность канала равна 8 МБит/с, а коэффициент битовых ошибок стремится к нулю. Результаты исследований могут быть использованы при построении корпоративной сети по технологии VLC с интерфейсом PLC, также найти свое применение для дальнейшего изучения данной технологии.

Ключевые слова: vlc, plc, li-fi, передача данных видимым светом, приемный модуль, передающий модуль, оптический сигнал

05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматривается математические основы неклассического подхода к логическому синтезу k-значных цифровых структур, основанный на замене классического математического аппарата логического синтеза (булевой алгебры) предлагаемым математическим аппаратом – линейной алгеброй. Рассматриваются ограничительные свойства булевой алгебры, препятствующие дальнейшему улучшению технических характеристик интегральных логических схем. Одним из возможных направлений преодоления указанных свойств является переход к многозначной логике. Предлагается новая в логическом синтезе концепция линейного синтеза цифровых структур. Приводится строгое определение линейной алгебры и определяются ее основные свойства. Рассматривается процесс логического синтеза двузначных и многозначных цифровых структур в линейной алгебре, в том числе формирование базисов линейного пространства, исходного представления реализуемой логической функции, получения разложения логической функции по системе базисных векторов.

Ключевые слова: многозначная логика, булева алгебра, линейная алгебра, линейный логический синтез, линейные цифровые структуры, базисы линейного пространства, разложение логических функций, логическая переменная, логический синтез, цифровые логические элементы

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

В статье рассматриваются элементы распределенных систем, использующих для аналого-цифрового преобразования и обмена данными принцип развертки. Основное внимание уделено развертывающему аналого-цифровому преобразованию сигналов с дальнейшим восстановлением аналоговых данных с заданной точностью. Отличительной особенностью развертывающего преобразования является то, что в значении отсчета сигнала содержится информация о времени от начала преобразования. В статье приведены формулы, связывающие значение отсчета аналогового сигнала со временем взятия отсчета. Эта особенность используется в дальнейшем для модернизации формул Лагранжа. В работе рассматривается восстановление аналоговых сигналов с использованием формул Лагранжа после дискретизации их по времени с применением развертывающего аналого-цифрового преобразования. Показано, что использование модернизированных формул Лагранжа не приводит к увеличению вычислительных затрат, но требует для восстановления только значения отсчета.

Ключевые слова: Аналого-цифровое преобразование, развертывающее аналого-цифровое преобразование, восстановление аналоговых сигналов, восстановления сигналов с использованием формул Лагранжа.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье рассмотрен вопрос температурной коррекции объема потребления природного газа. Рассмотрен экономический эффект для конечного потребителя, на основании которого численно доказано, что использование прибора учета с температурной коррекцией имеет положительный эффект. Так же описаны технические особенности измерения температуры газа, как составной части решения задачи термокоррекции. Представлено аналитическое выражение для косвенного измерения температуры.

Ключевые слова: температурная коррекция, температурная компенсация, приведение газа к стандартным условиям, прибор учета расхода природного газа, косвенное измерение температуры газов

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

В статье рассмотрены вопросы организации взаимодействия сети беспроводных приборов учета энергоресурсов и воды в автоматизированном комплексе. Представлена архитектура комплекса учета, регистрации и анализа потребления энергоресурсов на основании которой выделены ключевые моменты, влияющие на надежность системы. Произведен анализ различных вариантов организации множественного доступа к эфиру проанализированы достоинства и недостатки каждого из них.

Ключевые слова: автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов, беспроводная связь, технология множественного доступа к радиоканалу, прибор учета энергоресурсов

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В работе проанализированы два типа автоматизированных систем учета расхода энергоресурсов и воды, производимых в России и в других странах. Рассмотрены основные особенности построения схем деления для систем со сбором телеметрической информации для передачи ее в ресурсоснабжающие организации и управляющие компании, и на основе интеллектуальных датчиков контроля ресурсов и возможностью перекоммутации нагрузки. Рассмотрены достоинства и недостатки таких систем. Приведены основные элементы современных автоматизированных систем учета расхода энергоресурсов и воды: приборы учета энергии и мощности, устройства сбора и передачи необходимой информации; коммуникации и аппаратура связи; ЭВМ с установленным специализированным ПО; ПО для обмена данными измерений с промышленными предприятиями, поставщиками электроэнергии и ресурсоснабжающими организациями; ПО для прогнозирования потребления энергоресурсов и воды.

Ключевые слова: автоматизированные системы учета расхода энергоресурсов и воды, счетчики, расходомеры ресурсов, каналы связи, ресурсоснабжающие организации

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье предлагается использовать для описания полюсных уравнений нелинейных резистивных двухполюсников соответствующие дифференциальные уравнения. Это упрощает реализацию нелинейных резисторов на базе аналого-цифро-аналогового элемента. Постоянные коэффициенты, входящие в предлагаемую математическую модель рассматриваются как постоянные интегрирования. Поэтому настройка элемента на требуемую вольтамперную характеристику осуществляется путём задания соответствующих начальных условий.

Ключевые слова: нелинейный элемент, математическая модель, полюсное уравнение, дифференциальная форма

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье вводится понятие быстродействующего развертывающего аналого-цифрового преобразования, позволяющего уменьшить динамическую погрешность 2-го рода. Показано, что использование быстродействующего развертывающего преобразования приводит к неравномерности взятия отсчетов сигнала. Рассматривается соотношения периода взятия отсчетов сигнала при равномерной дискретизации и при дискретизации с использованием быстродействующего развертывающего преобразования, для заданной погрешности интерполяции. Получен коэффициент, связывающий период равномерной дискретизации и период развертывающей функции. Показано, что при восстановлении сигналов полиномом Лагранжа первой степени и использовании быстродействующего развертывающего преобразования, период развертки должен быть в два раза меньше периода взятия отсчетов сигнала при равномерной дискретизации.

Ключевые слова: динамическая погрешность 2-го рода, дискретизация сигналов по времени, развертывающее аналого-цифровое преобразование, период развертывающей функции

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В работе предложен подход к разработке программного обеспечения для системы комплексного учета, регистрации и анализа потребления энергоресурсов и воды промышленными предприятиями и объектами ЖКХ. Данная система решает задачу объединения разрозненных аппаратных компонентов в единое целое. Для разработки такого программного обеспечения были проанализированы существующие системы на рынке. В предлагаемом подходе особое место уделено разработке сервисного программного обеспечения. Рассмотрены основные свойства такого программного обеспечения, его основные компоненты и функциональные особенности. Основной особенностью является наличие аналитического программного обеспечения, позволяющего на основе полученных данных прогнозировать состояние системы в целом.

Ключевые слова: автоматизированные системы учета расхода энергоресурсов и воды, программное обеспечение, инструментальные средства, сервисное программное обеспечение, аналитическое программное обеспечение

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предлагается использование промежуточного драйвера в стеке сетевых драйверов для коррекции метода доступа CSMA/CA. Каждый узел сети осуществляет передачу своих пакетов в отведённые интервалы времени. Это делает доступ к разделяемому каналу связи детерминированным, что в условиях интенсивного сетевого трафика способствует повышению производительности сети WI-FI.

Ключевые слова: промежуточный драйвер, метод доступа, беспроводная сеть, коллизия, среда передачи данных

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящее время терморезисторы используются не только как элементы температурных датчиков, расходомеров, но и входят в состав пускорегулирующих комплексов. Применение маломощных терморезисторов в составе пусковых устройств, требует наличие промежуточной аппаратуры и различных компонентов, что значительно снижает надежность аппаратуры. Увеличение токов протекаемых, через пускорегулирующие устройства упрощает электрические схемы управления и регулирования. Для использования терморезисторов в цепях с большими токами необходимо использовать особые конструкции , с целью недопущения перегрева тела терморезистора. Увеличение размеров терморезистора приводит к изменение картины распределения тепловых полей внутри этого полупроводника. Внешняя форма и расположение компонентов внутри изделия должны учитывать данный фактор. Представлены расчетные соотношения, на основании критерия подобия позволяющие определить размеры и форму полупроводников в зависимости от величины температуры терморезистора

Ключевые слова: Терморезисторы большой мощности, терморезисторы коаксиального типа, плотность тока, удельные тепловыделения, критерии подобия, пусковой реостат, пусковой ток, синтез пусковых устройств

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Эффективность алгоритмов адаптивной временной дискретизации (АВД) по сравнению с равномерной временной дискретизацией (РВД) определяется таким свойством аналогового сигнала как его сжимаемость. В целях теоретической оценки сжимаемости измерительных сигналов рассматривается зависимость текущего такта измерения при идеальной в смысле качества воспроизведения АВД от динамических свойств сигнала. Восстановление сигнала после АВД производится экстраполяционным полиномом n -ой степени. Качество аппроксимации устанавливается согласно критерию равномерного приближения. Для расширенной области допустимой погрешности воспроизведения предлагается в качестве динамических свойств сигнала использовать его структурные свойства. В случае полинома 0-й степени получена функциональная зависимость текущего такта измерения от структурных свойств сигнала, позволяющая на ее основе определять среднюю длительность такта измерения при АВД.

Ключевые слова: Аналого-цифровое преобразование, адаптивная временная дискретизация, такт измерения, коэффициент сокращения числа отсчетов, структурные свойства сигнала

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

в статье рассматриваются проблема обеспечения секретности при распределении ключа шифрования. Приведена структура стенда квантово-криптографической сети на основе коммерческой автокомпенсационной системы квантового распределения ключа с фазовым кодированием состояний фотонов. Описан процесс интеграции квантовых ключей в протоколы шифрования данных телекоммуникационной сети. Приведены результаты экспериментальных исследований по использованию квантовых ключей в сети передачи данных.

Ключевые слова: квантовый ключ, криптография, протокол, телекоммуникационная сеть, шифрование.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье рассматривается инерциальный измерительный блок с избыточным количеством комбинированных датчиков первичной информации, предназначенный для использования в составе малогабаритных систем персональной навигации. Делается вывод о целесообразности использования в качестве основания измерительного блока правильной четырехугольной пирамиды, на боковых гранях которой расположены чувствительные элементы. В качестве чувствительных элементов в блоке используются комбинированные датчики ускорения, угловой скорости и напряженности магнитного поля, выполненные в едином корпусе. Обсуждается математическая модель и алгоритм обработки информации рассматриваемого избыточного измерительного блока.

Ключевые слова: акселерометр, гироскоп, избыточность, инерциальная навигация, инерциальный измерительный модуль, комплексирование, магнитометр, микромеханический датчик, носимая электроника, персональная навигация

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Предложено новое устройство для анализа загрязнённости моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами. Для повышения информативности выходных данных и возможности осуществления непрерывного автоматизированного контроля, а так же повышения точности, оперативности и достоверности измерений в устройстве используется оптико-электронный метод анализа загрязнённости моторных масел, основанный на методе "капельной пробы".

Ключевые слова: смазочный материал, оптико-электронное устройство, двигатель внутреннего сгорания, моторное масло, метод анализа загрязнённости, оптический метод контроля

05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье описан подход к организации отказоустойчивой самоорганизующейся сети ячеистой топологии. В качестве узлов сети рассматриваются устройства, объединяющие приемо-передающие и вычислительные модули, что позволяет реализовать средствами сети не только передачу, но и распределенную обработку пересылаемых данных. Для определения оптимального маршрута передачи данных в сети определена числовая метрика, учитывающая длину и вычислительную производительность узлов, входящих в маршрут.

Ключевые слова: Распределенная обработка, mesh-сети, сети ячеистой топологии, маршрутизация, отказоустойчивые сети

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления