CC BY
5
DOI 10.36622/VSTU.2023.19.4.015 УДК 621.3.049.77
МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ВЛИЯНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНУЮ СИСТЕМУ РАДИОПЕРЕДАЧИ
И.В. Свиридова, Р.Н. Хорошайлов, Д.В. Лялин Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия
Аннотация: системы радиосвязи между поездом и путями передают необходимую для движения поездов информацию (такую как управление поездом, голосовая диспетчеризация, команды, оперативная информация, а также данные мониторинга) между бортовым радиооборудованием и соответствующей инфраструктурой радиосвязи, расположенной вдоль путей. В условиях высокоскоростных железных дорог электромагнитные помехи (EMI) представляют серьезную угрозу для систем радиосвязи между поездом и путями и могут привести к критическим проблемам безопасности железнодорожного транспорта и даже пассажиров. Учитывая сложный сценарий развития высокоскоростной железной дороги, важно отслеживать влияние помех, чтобы гарантировать качество системы радиосвязи между поездом и путями. С одной стороны, системы радиосвязи между поездом и путями работают в сложной электромагнитной среде, где временные помехи сосуществуют постоянно, и резко изменяются во время движения поезда. С другой стороны, для применения на железных дорогах использовались различные технологии радиосвязи, включающие коды прямой коррекции ошибок для защиты от электромагнитных помех. Таким образом, предлагается новый подход к оценке воздействия на радиопередачу, основанный на совместных статистических характеристиках, изменяющихся во времени электромагнитных помех. В этом подходе применяется динамическая модель отображения эффективного отношения сигнал/помеха плюс шум для установления связи между показателями блочной ошибки бортовой радиосвязи и общими статистическими характеристиками помех с использованием взаимной информационной метрики. Моделирование радиопередачи с использованием турбокодирования и кодирования с низкой плотностью проверки четности при различных помехах показывает, что этот подход эффективен для оценки ухудшения качества передаваемого сигнала при прямом кодировании с исправлением ошибок из-за электромагнитных помех с различными характеристиками
Ключевые слова: электромагнитное воздействие, распределение вероятности амплитуды, распределение длительности импульса, радиопередача между поездом и путями
Введение
Европейская система управления железнодорожным движением (ERTMS) и объединенная Европейская система управления поездом (ETCS) — это важный промышленный проект, направленный на улучшение трансграничной совместимости путем создания единого стандарта железнодорожной сигнализации. Для успешного перехода необходимо больше знать о влиянии этой новой системы сигналов на пропускную способность, их планирование и расписание. Изучение проблем, связанных с поведением машинистов, имеет большое значение до полного развертывания ERTMS, и поэтому важно зафиксировать опыт пилотных линий. Система радиосвязи ERTMS показана на рис. 1.
Железнодорожные системы радиосвязи между поездом и путями (RSTT) передают управление поездом, голосовую диспетчеризацию, команды, оперативную информацию, а также данные мониторинга между бортовым
радиооборудованием и соответствующей радиоинфраструктурой, расположенной вдоль пути. В системе высокоскоростной железной дороги (HSR) RSTT обеспечивает улучшенное управление железнодорожным движением, безопасность пассажиров и повышенную безопасность движения поездов [1]. Таким образом, RSTT считаются критически важными для эксплуатации поездов в целом и управления аварийными ситуациями. Например, среди функций диспетчерской связи, указанных для железной дороги, Глобальная система мобильной связи для железных дорог (GSM-R) предоставляет железнодорожную службу экстренного вызова (REC) для машинистов, чтобы предупредить все поезда, когда часть назначенного им маршрута может быть занята и возникает опасность столкновения, чтобы они могли немедленно начать снижение скорости или торможение, в зависимости от правил эксплуатации. Следовательно, доступность частот GSM-R необходима для безопасной и функциональной работы [2].
Технические уровни ERTMS состоят из Европейской системы управления поездом (ETCS) и поставщика услуг передачи данных
© Свиридова И.В., Хорошайлова Р.Н., Лялин Д.В., 2023
Global System for Mobile Communications-Railway (GSM-R). Эта концепция представляет собой стандартизированное поколение систем управления поездом и сигнализации, которое включает в себя автоматическую защиту, кон-
тролирует его скорость и торможение. Практически ETCS является бортовой системой, которая сравнивает максимально разрешенную скорость с фактической скоростью поезда.
Рис. 1. Обзор радиосвязи ERTMS
Служба переноса данных GSM-R работает как канал передачи данных для соединения бортового устройства (OBU) и центра радио блокировки (RBC). Канал обеспечивает передачу данных для восходящих и нисходящих сообщений ETCS между OBU и RBC.
В системе сигнализации ERTMS связь между поездом и RBC осуществляется посредством сообщений ETCS. Она основана на переменных и пакетах, определена в спецификации системных требований.
Постановка задачи
К сожалению, железнодорожная инфраструктура функционирует в суровой и сложной электромагнитной среде, где помехи генерируются как внутри, так и за пределами системы HSR. При обеспечении движения поездов система электрической тяги и мощные электроприборы излучают сильное электромагнитное излучение при некоторых неизбежных обстоятельствах, таких как дуги, возникающие при разъединении пантографа и контактного провода.
Было предложено несколько методов для мониторинга влияния помех на RSTT на основе различных методик измерения принимаемых помех, таких как классификация на основе формы сигнала во временной области, моделирование и расчет на основе распределения амплитуды вероятности (APD), детектор и ги-
стограмма мгновенной частоты. Среди этих методов измерения APD отражает статистику электромагнитных помех во временной области и может фиксировать динамическое поведение изменяющихся во времени электромагнитных помех с помощью измерительного оборудования.
Здесь предлагается новый подход к оценке влияния комплексных помех на RSTT на основе статистики во временной области. Поскольку помехи обычно рассматриваются как импульсы, продолжительность и амплитуда импульсов являются основными факторами, влияющими на работу радиооборудования. Поэтому используем распределение длительности импульса (PDD) и APD вместе для характеристики электромагнитных помех, чтобы проанализировать производительность системы в условиях импульсного шума. Кроме того, предлагается модель отображения динамического эффективного соотношение сигнал/помеха плюс шум (SINR) для установления связи между характеристикой блочной ошибки бортовой радиосвязи и совместными статистическими характеристиками помех с помощью показателя, основанного на взаимной информации (MI).
Методика контроля систем радиосвязи между поездом и путями
Для контроля воздействия помех на RSTT во время движения поездов предлагается ме-
тодика бортового контроля качества связи. В этом методе помехи на входе приемной антенны должны отслеживаться с помощью ответ-вителя, независимого от существующего радиоприемника. Таким образом, снижение производительности передачи RSTT может быть оценено на основе измерения помех. Кроме того, по сравнению с указанными требованиями в соответствующих нормативных актах можно было бы определить, является ли помеха достаточно интенсивной, чтобы угрожать надежности RSTT. Таким образом, оператор может получать информацию о качестве радиопередачи в режиме реального времени и даже получать раннее предупреждение до того, как произойдет отключение связи, через интерфейс водитель-машина (DMI). Тогда
возникает вопрос: как установить связь между измерением электромагнитных помех и ухудшением характеристик радиопередачи с помехами в реальном времени.
В сложной среде HSR систем радиосвязи между поездом и путями страдает от возмущений с различными статистическими характеристиками. В движущихся поездах радиоприемнику в основном мешают кратковременные помехи, возникающие между контактной сетью и пантографом, а также постоянные помехи, исходящие от базовых станций сети мобильной связи общего пользования. На месте были выполнены измерения типичных электромагнитных помех в диапазоне частот GSM-R на выходном порту антенны GSM-R, и результаты показаны на рис. 2.
Рис. 2. Измерение помех на месте в диапазоне глобальной системы мобильной связи-железная дорога (GSM-R) во временной области, (а) помехи от излучения пантографа с данными и (б) помехи от сигнала GSM в соседнем канале с данными
Нарушение искрения пантографа, показанное на рис. 2, а) является наиболее типичной помехой, создаваемой в системе HSR, и имеет широкий частотный диапазон до нескольких ГГц, покрывающий большинство рабочих диапазонов RSTT. Кроме того, бортовая антенна некоторых сетей RSTT, таких как GSM-R и LTE-R, обычно закрепляется на крыше поезда рядом с контактной сетью, что делает ее подверженной излучению от сколь-
зящего контакта между пантографом и контактная сеть. Также сигнал от общественной базовой станции вблизи железной дороги представляет собой критическую внешнюю помеху, когда он использует соседнюю полосу частот железнодорожной радиослужбы, как показано на рис. 2, б). Как правило, как переходные, так и постоянные возмущения можно смоделировать как серию импульсов с повторяющимся циклом Тр, амплитудой импуль-
са А! и длительностью импульса W; во временной области, выраженной как
I(t)= nw (t)+ ^ АИ i=0
-т \ t - ilp
W
(1)
i
где nw (t) относится к фоновому аддитивному белому гауссовскому шуму (AWGN), а p(t) является функцией единичного прямоугольного импульса, которая относится к одиночному пакету. Как и в (1), как импульсные, так и неимпульсные возмущения могут характеризоваться статистикой амплитуды и шириной импульса. Поэтому статистические параметры APD и PDD совместно используются для описания и характеристики помех в рабочих полосах частот RSTT.
Как правило, влияние помех на RSTT зависит как от MCS передаваемого сигнала, так
и от статистических характеристик принимаемой помехи. Учитывая разнообразие помех, а также сигналов RSTT, особенно с коэффициентом кодирования кодов FEC, влияние на радиопередачу сильно различается [3]. Поэтому требуется универсальный метод для оценки качества передачи в реальном времени в такой сложной ситуации.
Следовательно, предлагается динамическая модель качества для достижения показателя качества передачи (MI) на основе взаимного информационного канала (CQI) при изменяющихся во времени помехах, как показано на рис. 3, где приняты обозначения BLER-частота ошибок блока, PDD - распределение длительности импульса, RBIR - скорость приема битовой информации. Во-первых, показатель производительности каждого отдельного блока кода получается путем отображения информации, основанной на статистических характеристиках EMI.
Рис. 3. Пример схемы контроля качества при воздействии изменяющихся во времени возмущений
Важно отметить, что APD и PDD хи n(t) должны измеряться с использованием эквивалентной полосы пропускания железнодорожной беспроводной службы, подлежащей мониторингу. В соответствии с алгоритмом MI-ESM скорость принятой битовой информации (RBIR) определяется как CQI для указания качества передачи. Затем предлагается новый показатель, долгосрочный эффективный RBIR (RBIRl), для отражения общей производительности передачи в присутствии динамиче-
ского возмущения. Чтобы объединить ИВШ. каждого блока в изменяющихся во времени ситуациях, RBIRL достигается взвешенной суммой ряда RBIR. Следовательно, RBIRL является эквивалентом CQI ЯВШ. в стабильном канале. Поскольку RBIRL можно сопоставить со средним значением BLER (BLERave) через справочную таблицу в канале AWGN, качество радиопередачи, таким образом, оценивается по значению ЯВЖ^
Отображение информации о кодированной радиопередаче в условиях изменяющихся во времени помех
Предполагается, что информационный поток закодирован некоторыми кодами FEC в блоки длиной Q символов. Учитывая переданное с конечным алфавитом соединение
Q = ^}(1 = 1,2,...,М), символы Q выбираются в соответствии с равномерным распределением вероятностей. Чтобы оценить влияние помех на один блок кода, модель качества, основанная на взаимной информации, показана на рис. 4, где блок SI обозначает символ взаимной информации.
Рис. 4. Пример модели качества, основанной на MI
Для RSTT каждый символ полученного сигнала может быть выражен как
у = h х + п, (2)
где h — коэффициент усиления канала, x — передаваемый сигнал, n — стохастическая помеха в среде HSR. Взаимная информация символа (SI) каждого символа определяется как
что SINR каждого символа в этом блоке остается неизменным, несмотря на пакетный шум. Следовательно, SINR эффективного символа принятого символа q1 равен
|2
Yi =■
ш
(4)
+ аА
SI = I(X;Y) = Sip(y | i
It И* )log2 ^^) dy , (3)
w
где q1 представляет 1-й (1 = 1,2,., М) символ в передаваемом множестве Q.
Для расчета SI передаваемого символа в первую очередь необходимо определить соответствующий SINR этого символа. Для современных кодов FEC в сочетании с технологией перемежения, таких как турбокоды и коды с низкой плотностью контроля четности (LDPC), обычно разумно предположить равномерное распределение ошибок в кодовом блоке [4]. Для решения проблемы перемежающихся кодов в негауссовском канале используется модель канала с блочным замиранием. Канал блочного замирания представляет собой канал без памяти со случайным усилением канала или случайной помехой, которая является постоянной для блока символов, а затем изменяется на новое независимое значение от одного блока к другому [5]. Это означает,
где аи и аА относятся к стандартному отклонению AWGN и импульсной помехи соответственно. Поскольку фоновый AWGN относительно слаб по сравнению с импульсами, эффективную мощность шума этого символа можно оценить по средней мощности шума в течение одного кодового блока
а^ + ад ~ Iп2МРБ (п), (5)
о п
где п ограничено шумом в пределах длины одного кодового блока. Для упрощения вычислений информация о сигнале при передаче символа q1 приблизительно выглядит как
( \ 1 M
SI, \ue, mj = -log 2— S exp
M j=1
(
22
dj / a„
\
3 — expl— dj /
(- 4 / (4CTe2 )),
, (6)
где т — количество информационных битов, составляющих 1-й символ, а dц — евклидова мера между 1-й и j-й сигнальными точками в созвездии Q.
сг
Кроме того, скорость приема битовой информации (ЯВШ.) вычисляется из значения SI символов, составляющих кодовый блок [6], которое получается из SINR у к в течение одного блока. Таким образом, ЯВШ. задается как
RBIR =
Q ( \
S SI (Yk ) k=1_
Q :
S mk k=1
E[SIk], E[mk]
(7)
где SIk - взаимная информация k -го (k = 1,2, ..., Q ) передаваемого символа в блоке.
Воздействие на системы кодированной радиосвязи при импульсных помехах
Каждое значение RBIR (oe) принятого сигнала и соответствующая ему вероятность анализируются на основе статистических характеристик возмущений, и RBIRL. Таким образом, частота ошибок блока (BLER) бортового приемника достигается как показатель производительности радиопередачи через RBIRL. Что касается импульсных возмущений, влияющих на RSTT, то ширина в основном зависит от свойств источника во временной области, а на амплитуду также влияет путь связи. В результате амплитуда обычно распределяется произвольно без особых правил, а ширина — дискретно. Следовательно, всплески можно сгруппировать по ширине импульса {Wj}(i = 0,1, ..., NW), где Wi = 0 относится к AWGN, а амплитуда импульсов в каждой группе распределена произвольно. Учитывая запас времени 0, вероятность каждого пакета, ширина импульса которого WE [W— в, Wi+ в] определяется как
pi = Pr(Wi - в < W < Wi + в) =
7Wi +в ( ) () , (8)
= 1 1 dPDD(r, т )dAPD(r ) 0Wi -в
и соответствующий APD каждого набора пакетов
APD
w,
(r У
17 W +-ef)dPDD(r ,T)dAPD(r )
Wi -в_
171W; +%dPDD(r ,T)dAPD(r )
. (9)
Поскольку сумма мощности помех в одном кодовом блоке определяет фактическую
ошибку передачи, а относительное положение пакета практически не влияет на способность исправления ошибок кодирования FEC, длительность и амплитуда импульса в каждом кодовом блоке при n(t) следует проанализировать, чтобы получить значение RBIR. Что касается RBIR блоков, содержащих импульсные помехи, то решающими факторами являются количество, ширина и амплитуда всплесков в одном блоке. Чтобы отличить ситуацию, когда затронутые блоки содержат разное количество пакетов, следует учитывать соотношение между T p и длиной кодового блока Q. Таким образом, расчет RBIRL рассматривается в следующих трех случаях.
1. Случай T p ~ Q
Как показано на рис. 5, где EMI обозначает электромагнитные помехи, каждый кодовый блок содержит один пакет, и доля блоков, содержащих пакет с шириной импульса Wi, составляет
ai =i
pi
1 - p0 0,
-, i = 1,2,...N
w
(10)
i=0
Эффективный шум блоков, содержащих пакет с длительностью импульса Wi и амплитудой г, равен
,(Wi , r ) =
S07 r 2 dAPDw0 (r ) + Wi-r 2. (11)
Рис. 5. Пояснение к случаю, когда повторяющийся цикл Тр почти равен длине блока кода Q
2. Случай Т р >> Q
Как показано на рис. 6, существует вероятность того, что на некоторые блоки импульсы не повлияют, и их вероятность равна а0 , при этом мощность шума будет
= г2dAPDWo (г). Другие кодовые блоки содержат только один пакет, поэтому отношение блоков, содержащих пакет шириной W! , равно а! , выраженному как
QPÍ
tP (l - po )
, i = 1,2,..., N¡
W
1 -
Q
, (12)
, i = 0
и соответствующее эффективное значение шума совпадает с (11).
Рис. 6. Пример случая, когда повторяющийся цикл Т р намного больше длины блока кода Q
3. Случай Т р << Q
Как показано на рис. 7, количество пакетов в одном кодовом блоке почти К= Q /Тр, где х обозначает наименьшее целое число, большее или равное х. Предполагается, что ширина и амплитуда всплесков в одном блоке одинаковы. Следовательно, отношение блоков, содержащих всплески с шириной импульса W1, совпадает с (12), а эффективный шум блоков, содержащих всплески с длительностью импульса W 1 и амплитудой г, равен
(кЩ ) .Q -& 2 ( Л, КЩ 2 . (13) (КЩ,—-—1о г ^^о (г) + —г У '
Рис. 7. Пример случая, когда повторяющийся цикл Т р намного меньше длины блока кода Q
Заключение
Поскольку электромагнитные помехи представляют собой серьезную угрозу надежности систем железнодорожной связи, в данной статье предложена новая методика кон-
троля работы RSTT в режиме реального времени при нарушениях в среде HSR. Основываясь на совместных статистических характеристиках импульсных помех, предлагается динамическая модель MI для прогнозирования ухудшения RSTT с использованием кодов FEC. Эта модель преобразует совместные статистические характеристики во временной области, т.е. APD и PDD возмущений, в показатель MI, с помощью которого получается среднее значение BLER. Согласно результатам моделирования, метод, основанный на совместных статистических характеристиках, действителен при различных помехах, даже если они имеют одинаковое распределение амплитуды, а максимальные оценочные ошибки SINR при 1 % BLER не превышают 1,2 дБ. Иными словами, этот метод эффективен в более сложных ситуациях, когда на передаваемые сигналы с различными MCSS воздействуют различные помехи. Более того, поскольку этот метод не требует предварительной статистической информации о помехах, он потенциально может быть применен для оценки эффективности помех в более практических приложениях, таких как наблюдение в режиме реального времени, анализ рисков и раннее предупреждение в будущем.
Литература
1. Geng, X.; Wen, Y.; Zhang, J. An APD-Based Evaluation on the Effect of Transient Disturbance over Digital Transmission. Chin. J. Electron. 2020. pp. 57-65.
2. Стохастическое итеративное декодирование на факторных графах / А.В. Башкиров, В.М. Питолин, И.В. Свиридова, М.В. Хорошайлова // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 6 (8). С. 122-126.
3. Низкоплотностные коды малой мощности декодирования / А.В. Башкиров, А.В. Муратов, М.В. Хорошайлова [и др.] // Радиотехника. 2016. № 5. С. 32-37.
4. Свиридова И.В. Сравнение сложности аппаратной реализации и исправляющей способности стохастических декодеров с памятью отслеживания прогнозов (TFM) и внешней памятью (EM) // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14. № 3. С. 120-124.
5. Хорошайлова М.В. Архитектура канального кодирования на основе ПЛИС для 5G беспроводной сети с использованием высокоуровневого синтеза // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14. № 2. С. 99-105.
6. Хорошайлова М.В. Разработка и реализация симметричного самоорганизующегося нейросетевого декодера // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2020. Т. 16. № 3. С. 60-64.
Поступила 08.06.2023; принята к публикации 14.08.2023 121
Информация об авторах
Свиридова Ирина Владимировна - старший преподаватель, Воронежский государственный технический университет (394006, Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84), e-mail: ri-ss-ka@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/ 0000-0001-5279-0807
Хорошайлов Роман Николаевич - магистрант, Воронежский государственный технический университет (394006, Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84), e-mail: hrn3001@mail.ru
Лялин Дмитрий Витальевич - студент, Воронежский государственный технический университет (394006, Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84), e-mail: dmitrylialin95@gmail.com
METHOD FOR CONTROL OF THE EFFECT OF PULSED INTERFERENCE ON A RAILWAY
RADIO TRANSMISSION SYSTEM
I.V. Sviridova, R.N. Horoshaylov, D.V. Lyalin
Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia
Abstract: train-to-track radio communication systems transmit the information necessary for train operation between on-board radio equipment and the associated radio infrastructure along the track, such as train control, voice dispatch, commands, operational information, and monitoring data. In high-speed rail environments, electromagnetic interference (EMI) poses a serious threat to radio communication systems between the train and the tracks and can lead to critical safety issues for rail vehicles and even passengers. Given the complex development scenario of high-speed rail, it is important to monitor the impact of interference to ensure the quality of the Radio Communication System between the train and the tracks. On the one hand, radio communication systems between the train and the tracks operate in a complex electromagnetic environment where temporary interference coexists constantly and changes dramatically during the movement of the train. On the other hand, various radio technologies have been used for railway applications, including forward error correction codes to protect against electromagnetic interference. Thus, this article proposes a new approach to assessing the impact on radio transmission, based on the joint statistical characteristics of time-varying electromagnetic interference. This approach uses a dynamic mapping model of the effective signal-to-interference plus noise ratio to establish a relationship between airborne radio block error performance and overall interference statistics using a mutual information metric. Simulation of radio transmission using turbo coding and low-density parity-check coding under various interferences shows that this approach is effective for estimating the degradation of the transmitted signal in direct error correction coding due to electromagnetic interference with different characteristics
Key words: electromagnetic effect, amplitude probability distribution, pulse duration distribution, radio transmission between train and tracks
References
1. Geng X.,Wen, Y., Zhang J. "An APD-Based Evaluation on the Effect of Transient Disturbance over Digital Transmission", Chin. J. Electron, 2020, pp. 57-65
2. Bashkirov A.V., Pitolin V.M., Sviridova I.V., Khoroshaylova M.V. "Stochastic iterative decoding on factor graphs", Radio Engineering (Radiotehnica), 2019, vol. 83, no. 6 (8), pp. 122-126.
3. Bashkirov A.V., Muratov A.V., Khoroshailova M.V. et al. "Low-density codes of low decoding power", Radio Engineering (Radiotehnica), 2016, no. 5, pp. 32-37.
4. Sviridova, I.V. "Comparison of difficulty of hardware implementation and corrective capacity of stochastic decoders with TFM and EM memory", The Bulletin of Voronezh State Technical University (Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnich-eskogo universiteta), 2018, vol. 14, no. 3, pp. 120-124.
5. Horoshaylova M.V. "FPGA-based channel coding architecture for a 5G wireless network using high-level synthesis", The Bulletin of Voronezh State Technical University (Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta), 2018, vol. 14, no. 2, pp. 99-105.
6. Horoshaylova M.V. "Development and implementation of a symmetrical self-organizing neural network decoder", The Bulletin of Voronezh State Technical University (Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta), 2020, vol. 16, no. 3, pp. 60-64.
Submitted 08.06.2023; revised 14.08.2023 Information about the authors
Irina V. Sviridova - Senior Lecturer, Voronezh State Technical University, (84 20-letiya Oktyabrya str., Voronezh 394006, Russia), e-mail: ri-ss-ka@mail.ru, ORCID: https://orcid.org / 0000-0001-5279-0807
Roman N. Horoshaylov - Master's student, Voronezh State Technical University (84 20-letiya Oktyabrya str., Voronezh 394006, Russia), e-mail: hrn3001@mail.ru
Dmitry V. Lyalin - Student, Voronezh State Technical University, (84 20-letiya Oktyabrya str., Voronezh 394006, Russia), e-mail: dmitrylialin95@gmail.com
