https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43102 Thu, 16 Apr 2026 17:52:09 GMT 2026-04-16T17:52:09Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43277 Визначення напрямку на джерело радіовипромінювання за допомогою двоканального SDR приймача Бруско, А. В.; Мирончук, О. Ю.; Олійник, М. В.; Brusko, A.; Myronchuk, O.; Oliynyk, M. Тема радіопеленгації є вкрай широкою та складною, оскільки має застосування у багатьох сферах життя, від побутових до промислових. Попри велику кількість можливих систем та їхнього призна-чення, існують доступні рішення, що дозволяють почати дослідження цієї галузі радіотехніки та обробки сигналів, а також можуть слугувати основою для подальшої розробки спеціалізованої сис-теми. Таким рішенням є SDR трансивери та приймачі. Software-defined radio — це радіотехнічні при-строї, що містять в собі необхідні компоненти для оцифровування прийнятих сигналів (у випадку приймачів), та відтворення заданого сигналу (передача, у випадку трансиверів). Конструктивно ці пристрої містять гетеродин для переносу сигналів у частотному діапазоні, а також АЦП/ЦАП для прийому та передачі відповідно. У роботі реалізовано систему визначення напрямку до джерела сигналу радіовежі FM діапазону на основі двоканального SDR приймача та персонального комп’ютера. Визначення напрямку на джерела сигналу виконано за допомогою алгоритму MUSiC. Для реалізації оброблення сигналу використано програмні рішення GNU Radio та Matlab. Обидві програми широко застосовуються для обробки сиг-налів. Особливістю GNU Radio є графічний редактор блоків, за допомогою яких здійснюється прийом, обробка, зберігання та передавання сигналів. Matlab відомий своєю універсальністю та застосову-ється у багатьох сферах окрім радіотехніки. Його використання в цій роботі зумовлено зручною роботою з матрицями, а тому алгоритм MUSiC розглянуто детально і реалізовано відповідно до опису. Алгоритм MUSiC належить до методів оцінювання напрямків на джерело радіовипромінювання за максимуму просторового спектра потужності прийнятого сигналу. Перевагою алгоритму MUSiC серед інших популярних методів оцінки DOA (direction of arrival) є дієздатність навіть за від’ємного співвідношення сигнал-шум. Результатом виконаного дослідження на реалізованій установці є визна-чення пеленгу на радіовежу в умовах міської забудови. Дослідження виконувалось шляхом аналізу сиг-налу від радіостанції FM діапазону на частоті 100,6 МГц. Похибка визначення напрямку на джерело радіосигналу склала 6 градусів.; The topic of radio direction finding is quite broad and complex, as it has applications in many areas of life, from domestic to industrial. Despite the large number of possible systems and their purposes, there are accessible solutions which allow starting research in this field of radio engineering and signal processing and can also serve as a basis for further develop-ment of specialized systems. One of such solutions is SDR transceivers and receivers. Software-defined radio is a radio-electronic device that contains all the necessary components for digitizing received signals (in case of receivers) and repro-ducing a specified signal (transmission, in case of transceivers). Structurally, these devices contain a heterodyne for signal shifting in the frequency range, as well as ADC/DAC for reception and transmission, respectively. This work implements a system for determining the direction to the source of a FM radio signal based on a dual-channel SDR receiver and a per-sonal computer. Direction finding is performed using the MUSiC algorithm. GNU Radio and Matlab software solutions are used for signal processing. Both programs are widely used in digital signal processing. The GNU Radio is unique because of its graphical block editor that is used for signal reception, processing, storage, and transmission. Matlab is known for its versatility and is used in many areas besides radio technology. It’s use in this work is justified by its convenient handling of matrices, and therefore the MUSiC algorithm was presented in detail and implemented accordingly. The MUSiC algorithm belongs to methods for estimating directions to the source of radio emissions by maximizing the spatial power spectrum of the received signal. The advantage of the MUSiC algorithm over other popular DOA (direction of arrival) estimation methods is its effectiveness even in negative signal-to-noise ratios. The result of the research on the implemented setup is the deter-mination of the azimuth to the radio tower in urban conditions. The research was carried out by analyzing the signal from an FM radio station at a frequency of 100.6 MHz. The error in determining the direction to the radio signal source was 6 de-grees. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43277 2024-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43276 Порівняльний аналіз віконних функцій найквіста в OFDM системі Биков, Р. Г.; Сукачов, Е. О.; Bykov, R.; Sukachev, E. У сучасних системах зв’язку широке застосування знаходять багаточастотні методи поділу ка-налів, зокрема технологія мультиплексування з ортогональним частотним поділом каналів — OFDM. Перекриття каналів в OFDM системі дозволяє підвищити ефективність використання обмеженого частотного ресурсу. Необхідність збереження ортогональних властивостей між каналами зумовлює високу чутливість приймача до частотних зсувів, зокрема ефекту Доплера у разі взаємного перемі-щення передавача і приймача, оскільки в результаті виникає міжканальна інтерференція (ICI). Отже, актуальною є задача дослідження способів зменшення рівня ICI в OFDM системі. Рівень ICI визнача-ється формою сигнальних конструкцій, що використовуються у передавачі і приймачі OFDM систе-ми. При цьому вибір сигнальних конструкцій у приймачі обмежується вимогами щодо еквідистантно-сті нулів їхньої спектральної щільності. Така особливість пов’язана з використанням алгоритму дискретного перетворення Фур’є на стороні приймача для можливості виділення інформації у кожно-му окремому каналі. У традиційній OFDM системі як віконна функція обрана rect-функція, недоліком якої є надто великий рівень ICI у разі частотних зсувів системи. У роботі розглянуто властивості нових віконних функцій Найквіста, утворених в результаті операції згортки з rect-функцією. Автора-ми отримано нові вирази для спектральних щільностей вибраних функцій. Отримані нові результати аналізу рівня ICI у разі зміни параметра тривалості перехідної області віконних функцій приймача. Досліджено, як змінюється рівень відношення сигнал/завада (SIR) для кожної віконної функції Найквіс-та зі зміною значення частотного зсуву. Виконана оцінка ймовірності бітової помилки (BER) для мо-дуляції BPSK в умовах міжканальної інтерференції із застосуванням віконних функцій Найквіста у приймачі. Отримані нові результати досліджень подані у вигляді графіків, побудованих у середовищі Matlab. На підставі результатів аналізу виявлено, що трапецієподібний імпульс має найбільший рі-вень SIR та найменший рівень BER серед досліджуваних імпульсів, що пов’язано з найменшим рівнем перших двох бічних пелюсток його спектральної щільності.; OFDM or orthogonal frequency-division multiplexing is one of the mutilcarrier systems widely used in modern telecom-munications. Overlap of spectrums allows to enhance usage of limited frequency resource. The need to preserve orthogonality between subcarriers causes high sensitivity of reception to frequency offsets, e.g. the Doppler effect in case of mutually moving transmission and reception which leads to interchannel interference (ICI). The task of researching methods to reduce the level of ICI in an OFDM system is therefore relevant. ICI level is determined by the shape of signal construc-tions that are used in transmitter and receiver of OFDM system. At the same time choice of signal constructions is limited by their spectral densities which must have zeros at equal frequency distances. This feature is linked to Discrete Fourier Trans-form at the receiver side that is used to define transmitted modulated symbols in each subchannel. Rectangular window function Is used in conventional OFDM system that has a handicap in too high ICI level at different frequency offsets. In this paper new Nyquist window functions are investigated which are created by convolution with rectangular function. New ex-pressions for the spectral densities of selected functions were obtained by the authors. New results of the analysis of ICI level when changing the parameter of transition region duration of receiver window functions were obtained. The variation of the signal-to-interference ratio (SIR) has been investigated for each Nyquist window function when changing the frequency offset value. Estimation of bit error probability (BER) for BPSK modulation in the presence of interchannel interference when employing Nyquist window functions at the receive is executed r. The obtained new research results are presented in the form of graphs constructed in the Matlab environment. Based on the analysis results, it was found that the trapezoidal-like pulse has the highest SIR level and the lowest BER level among the investigated pulses, which is associated with the lowest level of the first two side lobes of its spectral density. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43276 2024-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43274 Імітаційне моделювання часу випередження включення дозвільного сигналу світлофорав плані координації на міських магістралях Горбачов, П. Ф.; Макарічев, О. В.; Любий, Є. В.; Gorbachev, P.; Makarichev, O.; Lyubiy, E. Подано результати оцінювання точності аналітичних моделей визначення часу випередження включення дозвільного сигналу світлофора на черговому перехресті в плані координації, які базуються на припущеннях про постійне та лінійно спадне прискорення транспортних засобів під час руху з місця від стоп-лінії перехрестя. Як інструмент порівняння аналітичних моделей з фактичними характеристиками процесу руху транспортних засобів використано засоби мікромоделювання дорожнього руху, а саме PTV VISSIM. Результати експериментальних досліджень свідчать про достатню точність отриманих аналітичних моделей визначення часу випередження включення дозвільного сигналу світлофора на черговому в координації перехресті та можливість їхнього використання для розрахунку раціональних параметрів світлофорного управління на скоординованих ділянках міських магістралей. Кількісне і якісне порівняння точності розроблених аналітичних моделей розрахунку часу випередження, з використанням результатів імітаційного моделювання у PTV VISSIM, продемонстрували перевагу моделі, що засновується на припущенні про лінійно спадний характер прискорення транспортних засобів зі зростанням швидкості. Результати імітаційного експерименту є основою для формування методики визначення часу зсуву включення дозвільного сигналу світлофора на черговому в плані координації перехресті, яка потребуватиме своєї перевірки на більшій кількості сукупності додаткових транспортних засобів, що стають перешкодою на шляху руху скоординованої пачки автомобілів. Збільшення кількості додаткових транспортних засобів на шляху руху пачки зеленої хвилі суттєво впливатиме на ефективність її просування скоординованою ділянкою та буде призводити до зростання затримок на другорядних напрямках і, як наслідок, зниження пропускної здатності перехресть в координації.; The offsets is one of the most important parameters affecting the effectiveness of coordinated traffic signal control. It is used to ensure the continuous movement of the platoon progression on coordinated segments of the road network. In addition, the complexity of the task of finding the optimal values of the advance time of coordinated traffic signals on urban highways is that it is taken into account in: the time of the traffic light cycle and the time of the traffic light offset Experi-mental evaluation of the accuracy of analytical models for determining the advance time of the traffic signal, based on the average acceleration and the linearly decreasing nature of the change in the acceleration of a car when moving from a standstill from the stop line of the intersection in coordination plan. Using micromodeling tools (VISSIM), a simulation model of car traffic on a one-lane coordinated segment of a city highway was formed. To obtain the basic settings of traffic lights, experiments were conducted on the time of car movement in free conditions for coordinated sections of 300…800 m in length. After that, the progression platoon movement was simulated between two coordinated intersections at different values of the advance time. Based on the deter-mined minimum values of the vehicle travel time along the coordinated segment, the corresponding values of the advance time are determined, which are used to assess the accuracy of its calculation using the proposed analytical models. The results of the experimental evaluation of the analytical models for determining the advance time indicate their sufficiently high accuracy. The highest accuracy is characterized by the analytical model that takes into account the linearly decreasing nature of the change in vehicle acceleration when moving along a coordinated segment of a city high-way. The deviation of the average value of the advance time when it is used on sections whose length varies in the range of 300…800 m is 0.04 s. The presented analytical models are based on the assumption that it is necessary to ensure a smooth movement of the progression platoon and taking into account the influence of different characteristics of vehicle acceleration when driving along coordinated segments of city highways. The use of the developed analytical models makes it possible to obtain an initial starting point for adjusting the advance time of traffic signal cycles in coordination plan. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43274 2024-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43273 Самовалідований U-GAN для трансформації цільового класу в задачах сегментації Ісаєнков, Я. О.; Мокін, О. Б.; Isayenkov, Ya.; Mokin, O. Розглянуто проблему браку даних для навчання автоматизованих інтелектуальних систем у різ-них специфічних сферах, таких як медицина, аналіз супутникових знімків, аграрна галузь, екологія, мова. Описано сучасні методи розв’язання цієї проблеми, зокрема аугментація, генеративні змагальні мережі, дифузійні моделі, інпейнтинг. Основну увагу приділено задачі сегментації, де, окрім зображен-ня, необхідно створювати маски для нових об’єктів. Також зазначено проблему суб’єктивного і ручно-го процесу вибору найкращої епохи під час навчання моделі, і окреслено альтернативи, які можуть допомогти вирішити цю проблему, такі як inception score та frechet inception distance. Запропоновано покращену модель часткової трансформації цільового класу сегментації, яка включає нові компоненти самовалідації, такі як додаткова функція втрат, що контролює схожість вихідного зображення на вхідне, претреновану модель сегментації і метрику для оцінки якості згене-рованих масок з масками сегментації згенерованих зображень. Ці вдосконалення дозволяють системі ефективніше перетворювати фоновий або нульовий клас у цільовий, створювати точніші сегмен-таційні маски та автоматично вибирати найкращі епохи під час навчання. Експерименти на наборі даних панорамних знімків зубів показали, що використання цієї технології дозволило збільшити точність сегментації пломб на 0,9 %, підвищивши значення коефіцієнта Жак-кара з 90,5 % до 91,4 %. Модель генеративної змагальної мережі тренувалася впродовж 150 епох з автоматичним вибором кращої епохи, якою була 135-та епоха. Якість згенерованих зображень цієї епохи була підтверджено експертною оцінкою. На супутникових знімках кораблів використання моде-лі показало підвищення точності сегментації з 63,4 % до 65,2 %. Незважаючи на складність даних, модель змогла адекватно трансформувати вхідні дані порожнього моря в об’єкти кораблів. Найкращі результати досягнуто на 82-й епосі, що також збіглося з вибором найкращої епохи експертом, де-монструючи важливість автоматичного вибору оптимальної епохи під час навчання для вилучення з цього процесу додаткових суб’єктивних факторів та прискорення підготовки моделей. Ці результати підтверджують ефективність запропонованого підходу, демонструючи поліпшен-ня метрик в задачах сегментації та автоматизацію процесу вибору моделі. Запропоновані методи та підходи мають потенціал для широкого застосування у різних сферах, сприяючи розвитку нових інтелектуальних систем та підвищенню їхньої точності.; The paper addresses the problem of data scarcity for training automated intelligent systems in various spe-cific fields such as medicine, satellite image analysis, agriculture, ecology, and language. It describes modern methods for solving this problem, including augmentation, generative adversarial networks, diffusion models, and inpainting. The focus is on the task of segmentation, where it is necessary to create masks for new objects in addition to the image. The subjective and manual process of selecting the best epoch during model training is also noted, and alternatives that can help solve this problem, such as inception score and frechet inception distance, are outlined. An improved model of partial transformation of the target class of segmentation is proposed, which in-cludes new self-validation components, such as an additional loss function that controls the similarity of the output image to the input one, a pretrained segmentation model, and a metric for assessing the quality of the generated masks with segmentation masks of generated images. These improvements allow the system to more effectively transform the background or zero class into the target one, create more accurate segmenta-tion masks, and automatically select the best epochs during training. Experiments on a dataset of panoramic tooth images showed that the use of this technology allowed in-creasing the accuracy of filling segmentation by 0.9 %, raising the Jaccard coefficient value from 90.5 % to 91.4 %. The generative adversarial network model was trained for 150 epochs with automatic selection of the best epoch, which was the 135th epoch, and the quality of the generated images of this epoch was con-firmed by expert evaluation. On satellite images of ships, the use of the model showed an improvement in segmentation accuracy from 63.4% to 65.2 %. Despite the complexity of the data, the model was able to adequately transform the input data of the empty sea into ship objects. The best results were achieved at the 82nd epoch, which also coincided with the expert's choice of the best epoch, demonstrating the importance of automatic selection of the optimal epoch during training to eliminate additional subjective factors from this process and speed up model preparation. These results confirm the effectiveness of the proposed approach, showing metrics improvements and better automation of the basic approach. The proposed methods and approaches have the potential for wide application in various fields, contributing to the development of new intelligent systems and increas-ing their accuracy. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/43273 2024-01-01T00:00:00Z