553_Innovatsii_i_nauchno-tekhnicheskoe_2013_

возможность их редактирования уже находясь в самой программе, так же редактируем видео и аудио по времени, расставляем нужную нам последовательность между нашими файлами и далее проявляя долю творчества, начинаем применять к нашему будущему ролику различные эффекты и переходы между слайдами. Так же есть автоматическая расстановка тем и переходов, которой зачастую очень удобно пользоваться. Данное программное обеспечение имеет простой интерфейс, в котором легко сможет работать даже самый неопытный пользователь.

С помощью этой программы можно: Создавать оригинальные слайд-шоу

Сохранять в различных форматах уже готовый проект Создавать слайд-шоу, сопровождающиеся музыкой Есть возможность применения слов

По завершению работы будет разработана методика создания слайд-шоу, которая будет полезна для успешного создания проектов. Методика включает в себя ключевые моменты по изучению интерфейса программы, и пошаговую разработку проекта от самого простого до наиболее сложного.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЭКРАНОВ В ТЕЛЕВИДЕНИИ

Чепига Д.В. СибГУТИ, Новосибирск

e-mail: mamtchev@sibsutis.ru, тел. (383) 269-82-62

Научный руководитель – Мамчев Г.В., профессор СибГУТИ

Для воспроизведения телевизионных изображений используются различные устройства (ЭЛТ-трубка, жидкокристаллические экраны, плазменные панели).

Наиболее вредными для здоровья являются ЭЛТ-мониторы. Прежде всего, за счет рентгеновского излучения, возникающего из-за торможения электронов в трубке, и паразитного ультрафиолетового излучения монитора. К тому же на глаза человека отрицательно сказываются неравномерная яркость экрана, нечеткость изображения (ведущая к близорукости) и выпуклость экрана (ведущая к астигматизму). В последнее время появился ряд серьезных проблем, связанных с увеличением размеров кинескопов, применяемых в системах ТВЧ, что влечет за собой резкое (квадратичное) возрастание их массы, объема, не говоря уж об увеличении потребляемой мощности. Причем создание высококачественных телевизионных приемников с размерами экрана по диагонали в 100 см и более на базе обычного кинескопа становится вообще проблематичным из-за ограничений прочности вакуумных баллонов.

На практике существует возможность избежать этих сложностей, если перейти от ЭЛТ к плоским телевизионным экранам. По мнению экспертов в ближайшие годы доминирующую роль на рынке сбыта как телевизионных

71

устройств, так и устройств отображения визуальной информации различного назначения, например, мониторов персональных компьютеров, будут играть жидкокристаллические экраны (ЖКЭ) плоского типа ввиду их компактности, высокого качества изображения, низкого энергопотребления, сравнительно невысокой стоимости и отсутствия излучения. Реальные ЖКЭ имеют фиксированный набор физических пикселей, обеспечивающих высокую четкость воспроизводимых без геометрических искажений изображений, которые не мерцают. Это объясняется тем, что изображение обновляется построчно, поэтому оно не дрожит практически при любом разумном значении частоты кадровой развертки. ЖКЭ фактически являются полностью цифровыми устройствами, поэтому облегчается их использование в мониторах персональных компьютеров.

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ГЕНЕРАТОР «АТЛАС ЦВЕТОВ»

Шлыков М.В. СибГУТИ, Новосибирск

e-mail: nis@sibsutis.ru, тел. (383) 269-82-62

Научный руководитель – Шиф В.Б., доцент СибГУТИ

При решении многих практических задач требуется оценка цвета объектов. Она может осуществляться с помощью колориметров. Но чаще достаточная точность измерения при высокой оперативности достигается путѐм визуального сравнения исследуемого цвета с цветами эталонных образцов. Для этого существуют «атласы цветов» - наборы образцов, цвета которых заданы и расположены в цветовом пространстве в соответствии с выбранным законом дискретизации.

Известны четыре основных системы создания стандартных наборов цветов, выполняемых полиграфическими способами:

-система смешения красок;

-система смешения цветов;

-система смешения красок и цветов (способ растровой печати);

-система восприятия цвета.

Изготовление полиграфических атласов весьма трудоѐмко, они выпускаются малыми тиражами и имеют высокую стоимость. Кроме того, цветовое тело полиграфических цветов не всегда находится в пределах тела синтеза телевизионного воспроизводящего устройства. Цвета, которые оказываются за пределами, воспроизводятся на телеэкране с искажениями.

В репродукционных системах (фотографии, кино, телевидении) атласы могут использоваться в качестве оригиналов. Сравнение эталонного цвета с репродуцированным позволяет оценить качество цветопередачи.

Для решения этой задачи в телевидении обычно используют электрические генераторы тест-изображений (цветных полос, испытательных таблиц и др.). Такие генераторы значительно дешевле полиграфических атласов, но

72

обеспечивают на экране значительно меньшее количество цветов и не имеют возможности для селективного изменения цвета в пределах структурной единицы.

ВСибГУТИ разработан телевизионный генератор «Атлас цветов», обладающий достоинствами как полиграфических атласов (даѐт большое количество цветов), так и генераторов цветных тест-изображений (обеспечивает селективное изменение цвета в пределах отдельной структурной единицы), но лишѐн их недостатков.

Вдокладе рассматривается структурная схема разработанного генератора и приводится его реализация в виде компьютерной модели.

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СТУДИИ

Унжаков П.Ю. СибГУТИ, Новосибирск

e-mail: mamtchev@sibsutis.ru, тел. (383) 269-82-62

Научный руководитель – Мамчев Г.В., профессор СибГУТИ

Освещение, с одной стороны, должно отвечать техническим условиям работы камеры, предотвращать появление ложных теней, с другой – не усложнять работу в студии. И как бы не была сложна постановка и где бы не находилась, она должна быть обеспечена таким освещением, которое позволило бы правильно уловить атмосферу действия и передать все его особенности.

Спектр телевизионного осветительного оборудования за последние годы значительно расширился, что заметно увеличило возможности для творчества. Но вот разобраться во всем этом море техники не всегда бывает просто.

Вдокладе рассматривается система освещения телевизионной студии. Данная студия предназначена для ведения новостных информационных программ.

Требования и классификация по свету.

Втелевидении для получения изображения высокого качества необходимо использовать искусственное освещение. К техническим требованиям относятся:

1) Обеспечение минимального уровня освещения.

Современные видеокамеры даже при очень низком уровне освещения могут обеспечить изображение высокой четкости. Но это изображение, как правило, является очень контрастным и зернистым. Следовательно, освещение

вобщем случае необходимо для улучшения четкости, а также для снижения зернистости и контрастности изображения.

2) Контроль за уровнем контрастности.

Любая видеокамера и проекционное устройство работают в определенном диапазоне контрастности. Поэтому с помощью осветительных приборов необходимо подобрать такой уровень контрастности, который приемлем практически для любого съемочного и проекционного технического средства.

73

3) Необходимая цветовая температура.

При видеосъемке необходимо подобрать световые приборы с одинаковой цветовой температурой, иначе камера неправильно передаст цвета снимаемой сцены.

При работе со светом используют четыре основных световых потока: рисующий, заполняющий, контровой и фоновой, каждый из которых играет свою роль. Кроме основных видов света на практике могут использоваться и дополнительные: выравнивающий, эффектный и моделирующий свет.

74

Секция 3

СИСТЕМЫ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ТЕРМИНАЛА ТЕХНОЛОГИИ WIMAX

Артемьев А.Ю. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Фалько А.И., профессор СибГУТИ

WiMax-часто-используемое коммерческое имя стандарта IEEE 802.16. Его целью является содействие разработке беспроводного оборудования для доступа к широполосным сетям, скорейшее развертывание сетей во всем мире и сертификация оборудования. В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Стандарт IEEE 802.16 определяет применение:

-на физическом (радио) уровне широкополосного радиосигнала OFDM c множеством поднесущих.

-на канальном уровне используется современный протокол множественного (многостанционного) доступа Time Divion Multiply Access (TDMA) и Scalable OFDM Access (SOFDMA) ,

-на сетевом (траснcпортном ) уровне в сетях WiMAX применяется IP протокол передачи данных, широко используемый в большинстве современных сетях передачи данных, в том числе, в сети Интернет.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приѐмником.

Структура сетей семейства стандартов IEEE 802.16 схожа с традиционными GSM сетями (базовые станции действуют на расстояниях до десятков километров, для их установки не обязательно строить вышки — допускается установка на крышах домов при соблюдении условия прямой видимости между станциями).

В докладе рассматриваются принципы разработки мобильного терминала WiMax, приводится обобщенная структурная схема, предлагается элементная база для принципиальной схемы мобильного терминала.

75

ПРОЕКТИРОВАНИЕ SDR-ПРИЕМНИКА

Бабушкин И.В. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель - Показаньева Т.Я., доцент СибГУТИ

может быть приспособлен под множество различных форм сигнала. Технология SDR долгое время была привлекательной для производителей,

операторов беспроводной связи и военных служб, поскольку одна аппаратная платформа может быть приспособлена к большому количеству форм сигналов, которые добавляются программно в процессе работы. Под общим термином «форма сигнала» понимаются новые типы модуляции и связанные с ними процедуры.

Достоинство SDR технологии заключается в простоте аппаратной части. Стандартные радиочастотные схемы сокращаются до минимума, их стоимость снижаются. Сигнальный процессор берет на себя большую часть функций, которые раньше выполнялись в аналоговых схемах. Это позволяет устранять неисправности, изменять и дополнять функционал устройства и улучшать его характеристики с минимальными затратами.

В докладе рассматривается принцип работы, аппаратная часть, способы моделирования SDRприемников.

РАЗРАБОТКА СИНТЕЗАТОРА ЧАСТОТЫ ПРИЕМО-ПЕРЕДАТЧИКА

МОБИЛЬНОГО АППАРАТА СОТОВОЙ СЕТИ CDMA

Батшевер Я.И. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель - Фалько А. И., профессор СибГУТИ

В настоящее время существует очень много различных систем цифровой связи. Именно при переходе на этот вид связи был сделан большой шаг в развитии технологий радиосвязи. Сегодня одной из этих передовых технологий является технология сотовой связи третьего поколения 3G.

Отличительная особенность технологии 3G — ее ориентация на представление абонентам широкого ассортимента услуг высокоскоростной передачи данных (например, высокоскоростной доступ в Интернет, услуги видеотелефонии и другие). То есть, появился спрос уже не только на основную услугу речевой связи, но и на новые услуги передачи данных. А системы второго поколения 2G и системы 2.5G, в отличие от систем 3G, в основном обеспечивают лишь услуги голосовой связи, а передачу данных позволяют на относительно низких скоростях.

76

Технология, на которой основываются сети 3G - технология многостанционного доступа с кодовым разделением каналов CDMA (Code Division Multiple Access). В сетях с кодовым разделением каналов есть важное преимущество — улучшенная защита от обрывов связи в движении, за счѐт использования так называемого «мягкого хендовера».

Сотовые радиотелефоны данных систем, как и других сотовых систем, содержат в своем составе синтезатор частот, имеющий важное функциональное значение в любом абонентском терминале. Синтезатор предназначен для получения требуемой сетки высокостабильных частот передачи мобильного терминала и создания гетеродинных частот приемника, необходимых для переноса принимаемого радиосигнала на промежуточную частоту.

В докладе рассматриваются основные принципы построения синтезатора частот как важного функционального элемента приемо-передатчика мобильного аппарата.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Волков С.И., Башкевич М.Е., Демарчук М.А. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель - Михеенко А.М., профессор СибГУТИ

Генераторы высокой частоты находят широкое применение в промышленном производстве (для сушки различных материалов, плавки металлов, поверхностной закалки стальных изделий, гидролокации и т.п). При разработке таких генераторов приходится решать две основные проблемы: согласование генератора с нагрузкой и обеспечение высокой энергетической эффективности.

Первая из этих проблем решается с учѐтом конструкции и параметров конкретного излучателя энергии. В частности при работе с подвижным излучателем приходится использовать гибкий кабель и обеспечивать его согласование, как с генератором, так и с излучателем. При работе на излучатель с индуктивной или ѐмкостной реакцией необходимо обеспечить для генератора оптимальную активную нагрузку, т.к. только в этом случае удаѐтся обеспечить приемлемые значения энергетической эффективности.

В предлагаемой работе рассмотрены варианты согласования генератора промышленного назначения с нагрузками типа индуктора с сильно выраженной индуктивной реакцией и пьезоэлектрическим излучателем, имеющим ѐмкостную реакцию.

Для повышения энергетической эффективности генераторов предлагается использовать ключевой режим активных элементов класса «D» по схеме последовательного резонансного инвертора.

77

Расчѐты, выполненные в процессе проектирования генераторов показали возможность разработки устройств значительно превосходящих существующие образцы аналогичной техники.

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ПРИЁМО-ПЕРЕДАТЧИКА МОБИЛЬНОГО ТЕРМИНАЛА ТРАНКИНГОВОЙ СЕТИ TETRA-450

Гилярова Ю.Г. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Фалько А.И., профессор СибГУТИ

Существует большое количество различных стандартов транкинговых систем подвижной радиосвязи общего пользования, отличающихся друг от друга методом передачи речевой информации (аналоговые и цифровые), типом многостанционного доступа (с частотным раделением каналов, временным или кодовым), способом поиска и назначения канала (выделений и разделенный) и другими характеристиками.

Цифровые сети имеют ряд преимуществ перед аналоговыми: большая спектральная эффективность, повышенная емкость систем связи, реализация требований по повышенной оперативности и безопасности связи. Стандарт TETRA наиболее полно удовлетворяет перечисленным требованиям к сетям транкинговой связи.

Транкинговая сеть принципиально отличается от сотовой, прежде всего по времени установления соединения менее 0,5 секунд против 10-30 секунд в сотовой. Еще одно важное свойство TETRA-системы возможность работы пользователей вне зоны действия базовых станций и других элементов инфраструктуры, то есть в режиме прямой связи (DMO), что особенно актуально для служб общественной безопасности, а также при работе в кризисных и чрезвычайных ситуациях.

Так же есть ценность именно для России. Заключается она в том, что Стандарт TETRA является единственным цифровым транкинговым стандартом, разработанным и утвержденным Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). TETRA обеспечивает высокую спектральную эффективность радиосвязи, позволяя организовать четыре логических соединения на одном частотном канале за счет сочетания технологии компрессии речевого потока с высокой степенью сжатия данных и технологии TDMA (временного разделения каналов). Поэтому необходимое количество пар радиочастот в TETRA-системе в четыре раза меньше, чем в любой аналоговой транкинговой системе, что особенно актуально для крупных российских городов.

В докладе будет рассматриваться структурная схема синтезатора частот транкингового приемопередатчика стандарта TETRA.

78

РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ НА ЯЗЫКЕ ERLANG

Дюжев Е.А. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: dyuzhev08@gmail.com

Научный руководитель – Фионов А.Н., профессор СибГУТИ

Системы управления базами данных (СУБД) получили широкое распространение во многих областях нашей жизни. Найдется много примеров их применения: веб-сервисы, многопользовательские игры, системы онлайн бронирования и платежей.

Увеличения эффективности работы СУБД можно добиться использованием распределенной архитектуры, которая на данный момент не реализовывалась в готовых решениях. В работе реализуется распределенная СУБД с поддержкой репликации данных и возможностью динамического изменения схемы и обновления своего кода без приостановки работы. Реализация осуществлялась на языке программирования Erlang.

Erlang, это функциональный язык программирования с динамической типизацией, главной особенностью которого является программирование на уровне отдельных процессов, коммуникация между которыми реализуется с помощью MPI (Message Passing Interface).

Использование языка Erlang позволяет достичь высокой скорости обращения к БД, быстрого поиска данных, высокой отказоустойчивости, а также персистентности и атомарности.

Реализованные запросы к БД одновременно похожи и на SQL-запросы, и на обработчики запросов (list comprehension). Сходство является следствием того, что обе технологии основаны на математической теории множеств.

Отдельный момент хранение данных и доступ к ним. Часть таблиц храниться в RAM (для обеспечения высокой скорости доступа), остальные сохраняются на диск, выживая при отказе всего узла. Кроме того, таблицы могут реплицироваться на другие компьютеры в сети (опция), что дает возможность строить системы устойчивые к сбоям и системы с централизованным хранением данных. Когда речь идет о распараллеливании базы данных особое внимание уделяется получению одновременного доступа к ячейке памяти из разных источников. Необходимо, чтобы одно из обращений прошло успешно, а другое не произошло, такую гарантию предоставляет transaction, а именно все чтения и записи данных БД в пределах одной конкретно взятой транзакции завершаются успешно, либо не завершается успешно ни одна из этих операций.

Стратегия, которой при этом следует разработанная СУБД, является разновидностью пессимистических блокировок. Готовая СУБД поддается детальной настройке и конфигурированию, под определенный проект, что позволит ей стать универсальным инструментом в хранении данных.

79

1. Cesarini F., Thompson S. - Erlang Programming. A Concurrent Approach to Software Development, 2009. 494 P.

РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ТЕРМИНАЛА LTE СТАНДАРТА

Казарян Х.А. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Фалько А.И., профессор СибГУТИ

Технология LTE (Long-Term Evolution) – это логическое продолжение развития сетей 3G. В среднесрочной перспективе она будет определять развитие систем сотовой связи в мире. Эта технология способна обеспечить скачкообразное увеличение скорости передачи данных в мобильных сетях.

Сети третьего поколения (3G) обеспечивают скорость передачи данных до 3,6 Мбит/сек. Внедрение LTE теоретически позволит обеспечить скорость передачи данных до 326,4 Мбит/с от базовой станции к пользователю и до 172,8 Мбит/с в обратном направлении.

Хотя практические результаты расходятся с теорией, можно сказать, что LTE превзойдет WiMAX, поскольку многие телекоммуникационные компании (65 крупнейших мировых операторов) уже планируют свое развитие в сторону новой LTE. В России это можно наблюдать на примере компании Yota. Эксперты предполагаеют, что к 2015 г. общий доход операторов сетей связи стандарта LTE составит $150 млрд (около 15% доходов мирового рынка услуг сотовой связи), а число их абонентов по всему миру превысит 400 млн человек.

Интерес операторов связи к технологии LTE связан, в частности, с тем, что развертывание LTE-сетей — значительно более выгодно, чем сетей третьего поколения. LTE лучше использует частотный спектр (отличается повышенной емкостью и меньшей задержкой сигнала - для небольших пакетов этот показатель может составлять практически незаметные 5 мс).

С абонентской точки зрения, резкое увеличение скорости передачи данных серьезно улучшит качество предоставляемых услуг, что, в свою очередь, будет способствовать распространению новых платных мультимедийных сервисов (социальных сетей, видеоконференций, и др.).

Широкое внедрение LTE зависит от наличия абонентских устройств и операторского оборудования, работающих на основе этой технологии. В настоящее время активность в плане разработки чипсетов и абонентских устройств с поддержкой LTE проявляют LG, Samsung, Motorola, Huawei Technologies и другие крупные производители.

Моя работа посвящена разработке мобильного терминала LTE стандарта. Для этого необходимо составить техническое задание для данного стандарта, затем выбрать элементную базу на основе, которой будет осуществляться разработка и реализация схемы устройства. Далее необходимо произвести последовательный расчет всех элементов ранее разработанной схемы и согласовать их между собой. Проведенные расчеты позволят определить

80