Измеритель размерности фрактальных сигналов

Предложена структура измерителя размерности сигнала, отраженного от фрактального объекта (поверхности). Ключевые слова: фрактальный, сигнал, измеритель, размерность....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2005
Автори:	Даник, Ю.Г., Яцкив, Д.Я.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2005
Теми:	Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/2635
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Измеритель размерности фрактальных сигналов / Ю.Г. Даник, Д.Я. Яцкив // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 1. — С. 75-78. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-2635
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-26352017-02-18T19:28:46Z Измеритель размерности фрактальных сигналов Даник, Ю.Г. Яцкив, Д.Я. Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування Предложена структура измерителя размерности сигнала, отраженного от фрактального объекта (поверхности). Ключевые слова: фрактальный, сигнал, измеритель, размерность. Запропонована структура вимірника розмірності сигналу, відображеного від фрактального об'єкту (поверхні). Is considered gauge fractal dimensions allowing to automate process of definition dimension of a signal, reflected from fractal of object. The work of the device is described at realization with the help of digital element base. 2005 Article Измеритель размерности фрактальных сигналов / Ю.Г. Даник, Д.Я. Яцкив // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 1. — С. 75-78. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin1.01.075 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/2635 ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування
spellingShingle	Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування Даник, Ю.Г. Яцкив, Д.Я. Измеритель размерности фрактальных сигналов
description	Предложена структура измерителя размерности сигнала, отраженного от фрактального объекта (поверхности). Ключевые слова: фрактальный, сигнал, измеритель, размерность.
format	Article
author	Даник, Ю.Г. Яцкив, Д.Я.
author_facet	Даник, Ю.Г. Яцкив, Д.Я.
author_sort	Даник, Ю.Г.
title	Измеритель размерности фрактальных сигналов
title_short	Измеритель размерности фрактальных сигналов
title_full	Измеритель размерности фрактальных сигналов
title_fullStr	Измеритель размерности фрактальных сигналов
title_full_unstemmed	Измеритель размерности фрактальных сигналов
title_sort	измеритель размерности фрактальных сигналов
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Наукові основи інноваційної діяльності Приладобудування
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/2635
citation_txt	Измеритель размерности фрактальных сигналов / Ю.Г. Даник, Д.Я. Яцкив // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 1. — С. 75-78. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT danikûg izmeritelʹrazmernostifraktalʹnyhsignalov AT âckivdâ izmeritelʹrazmernostifraktalʹnyhsignalov
first_indexed	2025-07-02T05:49:57Z
last_indexed	2025-07-02T05:49:57Z
_version_	1836513123769516032
fulltext	75© НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. 2005 Приладобудування Постановка проблемы. В настоящее время не существует приборов, дающих на выходе сигнал, пропорциональный фрактальной размерности, хотя существуют электроопти� ческие методы, позволяющие определить подход к решению данной проблемы [1]. В численных и физических экспериментах фрактальные размерности находят путем ис� пользования метода дискретизации сигналов с последующей обработкой данных на ЭВМ. Кроме этих методов для оценки размерности сигналов можно применить метод сравнения сигналов с известной и неизвестной размер� ностями. Этот метод предполагает перемно� жение или суммирование (вычитание) сиг� налов и реализуется путем корреляционной или аддитивной обработки. При этом следу� ет отметить, что при таких видах обработки оценка размерности сигнала, отраженного от фрактального объекта, базируется на том факте, что опорный сигнал с известной раз� мерностью генерируется динамической сис� темой конечной размерности с хаотическим поведением [2, 3]. Анализ литературы. Вопросам теоретиче� ского и экспериментального анализа, и, в част� ности, оценке фрактальной размерности сиг� налов, которая необходима для описания фи� зического поведения исследуемых объектов, посвящено ряд работ [1–4]. Эти работы свиде� тельствуют об актуальности проблемы изме� рения параметров фрактальных сигналов. ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗМЕРНОСТИ ФРАКТАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ Ю. Г. Даник, доктор технических наук, Харьковский военный университет, Харьков Д. Я. Яцкив, кандидат физико�математических наук, Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев Надійшла до редакції 27.04.04 Резюме: Розглянуто вимірювач фрактальної розмірності, що дозволяє автоматизувати процес визна� чення розмірності сигналу, відбитого від фрактального об'єкта. Описано роботу пристрою при ре� алізації за допомогою цифрової елементної бази. Резюме: Предложена структура измерителя размерности сигнала, отраженного от фрактального объ� екта (поверхности). Abstract: Is considered gauge fractal dimensions allowing to automate process of definition dimension of a signal, reflected from fractal of object. The work of the device is described at realization with the help of dig� ital element base. Ключевые слова: фрактальный, сигнал, измеритель, размерность. Наука та інновації.2005.Т 1.№ 1.С. 75�78. 76 Наукові основи інноваційної діяльності НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 1, 2005 В радиолокации известны различные способы построения измерителей с неизвест� ным значением какого�либо параметра [5]. В частности, к таким измерителям относится многоканальный измеритель, каждый канал которого согласован с конкретным значени� ем такого параметра. При этом количество каналов определяется диапазоном измене� ния параметра и, как следствие, точностью его измерения. Таким неизвестным параметром в систе� ме многоканальной обработки фрактального сигнала является размерность. Цель статьи рассмотреть структуру из� мерителя неизвестной размерности сигнала, отраженного от фрактального объекта (по� верхности), а также показать, что в результа� те корреляционной обработки отраженного сигнала и опорного фрактального сигнала, генерируемого фрактальным генератором, можно оценить размерность сигнала, отра� женного от фрактального объекта (поверхно� сти). Структура многоканального измерителя неизвестной размерности фрактального сигнала На рис. 1 показана структурная схема много� канального измерителя, позволяющая оце� нить размерность неизвестного фрактально� го сигнала. Измеритель содержит полосовой фильтр (ПФ), N фрактальных генераторов (ФГ), каждый из которых генерирует опорный фрактальный сигнал с определенной размер� ностью (сигнал с известной фрактальной размерностью). Количество фрактальных ге� нераторов (N) зависит от необходимой точ� ности измерения фрактальной размерности. Десять фрактальных генераторов (N = 10) позволяют обеспечить точность измерения фрактальной размерности равную одной де� сятой. Устройство выбора ФГ в результате корреляционной обработки отраженного от фрактального объекта (поверхности) сигна� ла (ФС) (дифрактала) и опорного фракталь� ного сигнала определяет номер канала, кото� рый в данный момент обработки соответст� вует максимуму корреляционной функции. Электронный коммутатор (ЭК) подклю� чает фрактальный генератор, соответству� ющий максимуму корреляционной функции, ко входам устройств оценки фрактальной размерности и отображения фрактального сигнала. В устройстве оценки фрактальной размерности по номеру подключенного ФГ оценивается размерность отраженного от фрактального объекта сигнала. Этим завер� шается цикл оценки размерности сигнала. Рис. 1 Многоканальный измеритель фрактальной раз- мерности Рис. 2. Устройство выбора фрактального генератора 77НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 1, 2005 Приладобудування Форму фрактального сигнала можно наблю� дать в устройстве отображения фрактального сигнала. Структурная схема устройства выбора фрактального генератора приведена на рис. 2. Устройство выбора ФГ состоит из N пар� циальных каналов, имеющих одинаковую структуру. В состав парциального канала входят последовательно соединенные анало� гово�цифровой преобразователь (АЦП), за� поминающее устройство (ЗУ) и коррелятор (К). На второй вход коррелятора одновре� менно через входное запоминающее устрой� ство (Вх. ЗУ) поступает сигнал, отраженный от фрактального объекта (поверхности), предварительно преобразованный в цифро� вую форму (Вх. АЦП). Отраженный от фрактального объекта сигнал (рис. 3, а) преобразуется в АЦП в по� следовательность символов, взаимно связан� ных с поведением сигнала (рис. 3, б). Такая последовательность является последователь� ностью положительных и отрицательных пи� ков фрактального сигнала, превышающих по амплитуде пороговую величину хпор. Ставя в соответствие положительным пикам, превы� шающим порог символ "1", а отрицательным – символ "0". Фрагмент фрактального сигнала дли� тельностью τ0 можно представить на выходе АЦП в виде последовательности R(0, 1) – 001010101 (рис. 3, в). Полученный цифровой фрактальный сигнал записывается во вход� Рис. 3. Работа АЦП Рис. 4. Временная диаграмма, описывающая работу многоканального измерителя фрактальной размерно- сти 78 Наукові основи інноваційної діяльності НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 1, 2005 ное ЗУ. Аналогичным способом преобразует� ся в цифровую форму опорные сигналы фрактальных генераторов. Работа многоканального измерителя неизвестной размерности фрактального сигнала Временная диаграмма, описывающая работу многоканального измерителя фрактальной размерности сигнала, изображена на рис. 4. Парциальные каналы устройства выбора ФГ ведут параллельно корреляционную об� работку фрактальных сигналов в реальном масштабе времени. Входное запоминающее устройство ведет запись выходной информа� ции АЦП, который преобразует аналоговый фрактальный сигнал в цифровой код. Одно� временно запоминающие устройства ЗУ1…ЗУN ведут запись выходной информа� ции АЦП, преобразующих сигналы фрак� тальных генераторов в цифровой код. После истечения определенного времени, обуслов� ленного временными характеристиками ЗУ (временной выборки адреса, исчисляемого с момента выдачи адреса до установления вы� ходного кода, временем записи и временем цикла запись�считывание), начинается кор� реляционная обработка информации в ре� зультате считывания ее из ЗУ на входы циф� ровых корреляторов. Результаты корреляци� онной обработки с выходов корреляторов по� ступают на схему выбора максимального зна� чения корреляционного напряжения, кото� рое управляет электронным коммутатором. Коммутатор подключает фрактальный гене� ратор, соответствующий максимуму корре� ляционной функции, к входам устройства оценки фрактальной размерности и отобра� жения фрактального сигнала. В устройстве оценки фрактальной размерности по номеру подключенного ФГ оценивается размерность отраженного от фрактального объекта сигна� ла. Этим завершается цикл оценки размерно� сти сигнала. Выводы. Рассмотренный многоканаль� ный измеритель позволяет оценивать раз� мерность сигнала, отраженного от фракталь� ного объекта (поверхности). Необходимо от� метить, что современная элементная база АЦП, ЗУ, цифровых корреляторов позволяет реализовать корреляционную обработку с целью получения информации о фракталь� ной размерности сигналов, отраженных от фрактальных объектов, а схема многоканаль� ного измерителя фрактальной размерности может быть реализована с помощью цифро� вой элементной базы. ЛИТЕРАТУРА 1. Потапов А. А. Фракталы в дистанционном зонди� ровании земли // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. –2000.–№ 6.–С. 3–66. 2. Неймарк Ю. И., Ланда П. С. Стохастические и хаотические колебания. – М.: Наука, 1987.–424 с. 3. Дмитриев А. С., Кислов И. Я. Стохастические ко� лебания в радиофизике и электронике. – М.: На� ука, 1989.–278 с. 4. Потапов А. А. Фракталы в радиофизике и радио� локации. Фрактальный анализ сигналов // Радио� техника и электроника.–2001.–№ 3.–С. 261–271. 5. Ширман Я. Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фо� не помех. – М.: Радио и связь, 1981.–416 с.

Измеритель размерности фрактальных сигналов

Репозитарії

Схожі ресурси