Розробка методу обробки зображень пятен лазерних пучків з використанням паралельно-ієрархічних мереж

Автор(и)

  • Leonid Tymchenko Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000, Україна https://orcid.org/0000-0003-0090-3886
  • Vladimir Tverdomed Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000, Україна https://orcid.org/0000-0002-0695-1304
  • Nikolay Petrovsky ТОВ "НЕТКРЕКЕР" вул. Ярославська, 58, м. Київ, Україна, 04071, Україна https://orcid.org/0000-0001-7443-1960
  • Natalya Kokryatskaya Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000, Україна https://orcid.org/0000-0001-9813-1399
  • Yurii Maistrenko Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000, Україна https://orcid.org/0000-0002-4625-663X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188568

Ключові слова:

паралельно-ієрархічні мережі, атмосферно-оптичні системи зв'язку, програмовані логічні схеми, лазерні пучки, класифікації зображень плям лазерних пучків

Анотація

Представлений метод обробки зображень плям лазерних пучків, для систем, які використовують сучасний та перспективний вид зв'язку з використанням атмосферно-оптичних ліній зв'язку (АОЛС). Метод дозволяє значно розширити використання лазерних технологій в системах передачі інформації за рахунок збільшення швидкодії, ефективності їх роботи і характеристик підсистеми позиціонування в них. Це важливо, оскільки під дією атмосфери (дощ, туман, пил, сніг) лазерний промінь деформується, а це, в свою чергу, впливає на якість результатів, отриманих від таких систем. Обґрунтовано необхідність фільтрації зображень, отриманих від передавача, шляхом використання адаптивних методів обробки інформації в паралельно-ієрархічних мережах. З метою пришвидшення обробки зображень плям лазерних пучків розроблена спеціалізована оперативна пам’ять (ОЗУ), що була використана в моделюванні розробленого методу обробки зображень плям лазерних пучків.

Виходячи з отриманих даних моделювання, результати прогнозування розташування приймача і ефективність роботи системи, отримані з представленим методом, на 15–20 % краще результатів, отриманих з використанням відомих методів. В результаті розробки представленого методу, вдалося скоротити кількість звернень до оперативної пам'яті в 2 рази, а отже зменшити навантаження на пам'ять. Удосконалено операція читання 2-портової пам'яті, дозволяє формувати вектор зміщення паралельно-ієрархічного перетворення за один такт, розділивши ширину запису і зчитування шини даних, що в свою чергу, збільшує ефективність роботи оперативної пам'яті

Біографії авторів

Leonid Tymchenko, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000

Доктор технічних наук, професор

Кафедра телекомунікаційних технологій і автоматики

Nikolay Petrovsky, ТОВ "НЕТКРЕКЕР" вул. Ярославська, 58, м. Київ, Україна, 04071

Кандидат технічних наук, аналітик комп'ютерних систем

Natalya Kokryatskaya, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра телекомунікаційних технологій і автоматики

Yurii Maistrenko, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 02000

Аспірант

Кафедра телекомунікаційних технологій і автоматики

Посилання

  1. Shaina, Gupta, A. (2016). Comparative Analysis of Free Space Optical Communication System for Various Optical Transmission Windows under Adverse Weather Conditions. Procedia Computer Science, 89, 99–106. doi: https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.06.014
  2. Reddy, E. M., Therese, A. B. (2017). Analysis of atmospheric effects on free space optical communication. 2017 International Conference on Nextgen Electronic Technologies: Silicon to Software (ICNETS2). doi: https://doi.org/10.1109/icnets2.2017.8067957
  3. Joseph, P. J., Pillai, S. S. (2016). Modeling of broadband power line communication in last-mile networks. 2016 International Conference on Communication Systems and Networks (ComNet). doi: https://doi.org/10.1109/csn.2016.7824002
  4. Timchenko, L. I. (2011). Method of reference tunnel formation for improving forecast results of the laser beams spot images behavior. Optical Engineering, 50 (11), 117007. doi: https://doi.org/10.1117/1.3655502
  5. Timchenko, L. I. (2000). A multistage parallel-hierarchic network as a model of a neuronlike computation scheme. Cybernetics and Systems Analysis, 36 (2), 251–267. doi: https://doi.org/10.1007/bf02678673
  6. Ali, H. A. E. M., Said, E.-S. S. A., Yousef, M. E. (2019). Effect of Environmental Parameters on the Performance of Optical Wireless Communications. International Journal of Optics, 2019, 1–12. doi: https://doi.org/10.1155/2019/1828275
  7. Touati, A., Abdaoui, A., Touati, F., Uysal, M., Bouallegue, A. (2017). On the Effects of Temperature on the Performances of FSO Transmission under Qatar's Climate. 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring). doi: https://doi.org/10.1109/vtcspring.2017.8108443
  8. Abdul-Zahra, M. F., Abdullah, M. I., RajiJabbar, A. (2018). Dust effect on the performance of optical wireless communication system. Journal of University of Babylon, 26 (1), 259–268.
  9. Ishak, N. B. M. D., Ibrahim, A. B. B. (2015). The effect of atmosphere conditions on performance of free space optics in Malaysia at 1550nm. International Journal of Advances in Science Engineering and Technology, 3 (3), 29–34.
  10. Sree Madhuri, A., Mahaboob, S. T. (2017). Evaluating the performance of free space optical link in tropical climate. International Journal of Advance Engineering and Research Development, 4 (8), 273–278. doi: https://doi.org/10.21090/ijaerd.76693
  11. Islam, M. N., Al Safa Bhuiyan, M. N. (2016). Effect of operating wavelengths and different weather conditions on performance of point-to-point free space optical link. International Journal of Computer Networks & Communications. 8 (2), 63–75. doi: https://doi.org/10.5121/ijcnc.2016.8206
  12. Timchenko, L. I., Mel'nikov, V. V., Kokryatskaya, N. I., Kutaev, Yu. F., Ivasyuk, I. D. (2011). Metod organizatsii parallel'no-ierarhicheskoy seti dlya raspoznavaniya obrazov. Kibernetika i sistemniy analiz, 1, 152–163.
  13. Timchenko, L. I., Petrovskiy, N. S., Kokriatskaia, N. I. (2014). Laser beam image classification methods with the use of parallel-hierarchical networks running on a programmable logic device. Optical Engineering, 53 (10), 103106. doi: https://doi.org/10.1117/1.oe.53.10.103106
  14. Hejlsberg, A., Torgersen, M. (2010). The C# Programming Language. Addison-Wesley Professional, 864.
  15. Random Integer Generator. Randomness and Integrity Services Ltd. Available at: http://www.random.org/integers/
  16. Karbo, M. (2002). PC Architecture. Know Ware - Competence Micro, 386.
  17. Stratix V Feature Overview. Available at: www.altera.com/products/fpga/stratix-series/stratix-v/features.html
  18. AN 461: Design Guidelines for Implementing QDRII+ and QDRII SRAM Interfaces in Stratix III and Stratix IV Devices. Altera. Available at: http://www.altera.com/literature/an/an461.pdf
  19. Paul, W., Baumann, C., Lutsyk, P., Schmaltz, S. (2016). System Architecture. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-43065-2
  20. Fawcett, T. (2006). An introduction to ROC analysis. Pattern Recognition Letters, 27 (8), 861–874. doi: https://doi.org/10.1016/j.patrec.2005.10.010
  21. Borovikov, V. P. (2003). STATISTICA. Iskusstvo analiza dannyh na komp'yutere. Sankt-Peterburg: Piter, 688.
  22. Borovikov, V. P. (Ed.) (2008). Neyronnye seti. STATISTICA Neural Networks: Metodologiya i tehnologii sovremennogo analiza dannyh. Moscow: Goryachaya liniya – Telekom, 392.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-20

Як цитувати

Tymchenko, L., Tverdomed, V., Petrovsky, N., Kokryatskaya, N., & Maistrenko, Y. (2019). Розробка методу обробки зображень пятен лазерних пучків з використанням паралельно-ієрархічних мереж. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(9 (102), 21–27. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188568

Номер

Том 6 № 9 (102) (2019): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Leonid Tymchenko, Vladimir Tverdomed, Nikolay Petrovsky, Natalya Kokryatskaya, Yurii Maistrenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.