CC BY
7
Суть технологии MIMO заключается в том, что сигнал передается с использованием нескольких антенн на каждой стороне, тем самым позволяя передавать большие объемы данных, разделяя из на несколько условных каналов.
При правильном применении, можно удвоить частоту пропускания стандарта Wi-Fi 802.11 с 20 МГц канала на 40 МГц, также можно обеспечить
более чем в два раза увеличенную пропускную способность каналов, используемых в настоящее время. Благодаря объединению MIMO архитектуры с более широкой полосой пропускания канала, получается очень мощный и экономически целесообразный подход для повышения физической скорости передачи.
Рисунок 2 - Принцип работы технологии MIMO
При использовании технологии MIMO и ширине канала 20 МГц максимальная скорость передачи данных может достигать 300 Мбит/с.
Применяется данная технология повсеместно, начиная от домашних роутеров, кончая сетями LTE.
В заключении можно сказать следующее, что бы эффективно оптимизировать свою сеть беспроводной передачи данных в начале, необходимо точно определить проблему по соответствующим симптомам. А при выборе метода оптимизации необходимо понимать границу допустимого, так как, например, увеличение мощности передатчика не всегда может оказаться возможным в связи с
тем, что вы вызовите проблемы у других абонентов сети.
Список литературы
1. Зюко, А. Г., Кловский Д. Д. Теория Электрической Связи: учеб. пособие. Мн.: Моском, 199. — 290 с.
2. Макаренко С. И., Сапожников В. И., Заха-ренко Г. И., Федосеев В. Е. Системы связи : учеб. пособие. 2011. — 287 с.
3. К.К. Васильев, В.А. Глушков, А.В. Дор-мидонтов, А.Г. Нестеренко;под общ. ред. К.К. Васильева. Системы связи : Теория электрической связи. 2008. — 452 с.
СРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОКОЛЕБАНИЙ В РЕЛЕЙНЫХ ЦЕПЯХ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ _ГИСТЕРЕЗИСОМ_
Дерипаска Алина Геннадьевна
Инженер-программист 1 кат, концерн Океанприбор, г. Санкт-Петербург
Соклакова Марина Вячеславовна Старший преподаватель, СПбГЭТУ (ЛЭТИ), г. Санкт-Петербург
Чернышев Эдуард Павлович
К. т. н., профессор кафедры ТОЭ СПбГЭТУ (ЛЭТИ), г. Санкт-Петербург
mary-v-s@mail. ru
Аннотация
Оценка устойчивости автоколебаний, описание которых возможно в аналитическом виде также должна проводиться аналитическим методом. В работе распространяется разработанный ранее авторами метод оценки устойчивости на релейные цепи с отрицательным гистерезисом.
Abstract
This paper extends previously developed method of assessing the resistance on the relay circuit with negative hysteresis. Description evaluation of stability self-oscillations is possible in analytical form Therefore , it should be also carried out by analytical method.
Ключевые слова: устойчивость, релейные цепи, Keywords: stability, relay circuits, self-oscillations. Разработка аналитического метода расчета автоколебаний (АК) в релейных системах (РС) привело к необходимости разработки новых также аналитических методов оценки устойчивости АК. Один из методов ( Мт ) предназначен для анализа устойчивости АК [2] симметричных при сдвиге на половину периода, в другом методе ( MT ) анализируется устойчивость через период T , что позволило расширить исследования и изучить несимметричные АК.
Критерием проверки второго метода служило исследование этим методом симметричных АК и сравнение результатов с полученными по методу Мт, который разработан авторами достаточно полно и описан в [5] и в монографии [2]. Для симметричных автоколебаний результаты проверки показали правильность метода MT. Приведем оценку соответствия методов в случае РС с «отри-
автоколебания.
цательным» гистерезисом [3], где возможны и устойчивые, и неустойчивые варианты АК.
Предполагаем, что сигнал X на входе релейного элемента (РЭ), имеет прямоугольную форму с нормированными высотой и шириной. Условно считаем, что при ^ = 0 координата X , увеличиваясь (т. е. скорость X >0), достигла значения X = —1. Происходит переключение РЭ с уровня
= —1 к уровню = +1. Считаем,
что после этого координата X в режиме АК продолжает увеличиваться, достигая максимума
Хщдх ^ 1. Затем при уменьшении X происходит
обратное переключение РЭ при X = 1.
Передаточная функция (ПФ) линейной части (ЛЧ) системы, охватывающей РЭ, имеет вид
H (s) =
X ( s)
-k
-80
уу П(^—У)
причем в (1) X(у) ^ X(t), у (у) ^ у(г) -изображения по Лапласу входного и выходного сигналов соответственно; для примера принято к = 80 - статический коэффициент, а полюсы
ПФ у = —0,2; у2 = —1,25; у = —2.
АК считаем устойчивыми по Ляпунову [4], если выполняется условие
X%(0) < 8X■¿t)\ < р(в) , г ^^ ,(2)
т. е. в (2) при начальной вариации меньшей бесконечно малой 8, получим конечную вариацию, не выходящую за пределы бесконечно малой р, зависящей от 8 (при
этом X - возмущенное значение координаты X , рассматриваемое в [2] при анализе устойчивости).
Расчет АК детально описан в [5, 2], причем при различных значениях полупериода АК в рассматриваемом примере получаются устойчивые и неустойчивые АК.
Аналитический метод анализа устойчивости основан на применении теории дискретных цепей. В соответствии с [1], предполагаем, что на РС воздействует «возмущение»
.4(0=88(0, (3)
причем в (3) 8(г) - единичная импульсная
функция [1], а 8 - бесконечно малая величина.
В результате происходит преждевременное срабатывание на
исходного переключения РЭ в момент г = 0, из-за изменения X(/) происходят преждевременные срабатывания РЭ в моменты времени г = ПТ на бесконечно малые интервалы
Мп=х^(т)!х0, (4)
( s + 0,2)( s +1,25)( s + 2)
(1)
причем в (4) - вариация координаты X ;
= х(0 ) - скорость изменения координаты X в момент, непосредственно предшествующий переключению РЭ при г = 0.
Из-за преждевременных срабатываний РЭ появляется вариация сигнала на выходе РЭ
У-с — у — у. здесь у - «возмущенная» координата [4] на выходе РЭ, представляющая собой
смещение на
знакопеременных прямоуголь-
ных импульсов. В результате вариация у - это
короткие прямоугольные импульсы бесконечно малой площади, которые для симметричных АК в методе М X можно описать периодической знакопеременной последовательностью дельта-функций [1]
(5)
y (t ) = 2Atn6(t - пт),
причем в (5) коэффициент «2» обусловлен переключение РЭ с уровня «-1» к уровню «+1».
Таким образом с учетом (3) - (5) вариации переменных в РС можно приближенно описать уравнениями, которые представляют собой уравнения некоторой дискретной цепи (ДЦ), описывающие значения переменных в дискретные моменты времени г = ПТ, т. е. дискретные последовательности сигналов [1]:
X (s) = H ( s)Y, ( s)
Л = пт
,(6)
Учитывая дискретные последовательности и z-преобразование сигналов
у^ (т) = 2i~1 [s80 (их) + х^ (их)
X% (z) = Яд (z)^ (z)
причем в (6) Sg (ni) - это дискретная дельта-функция [1], а Яд(z) - ПФ эквивалентной ДЦ,
описывающая ЛЧ.
Окончательно уравнения (6) с использованием z-преобразования [1] записываем в виде
X (z) = Яд (z)7^ (z). (7)
Решая (7), находим ПФ замкнутой ДЦ:
2Bs ^ 2Bs
H з ( z ) =
XJz) 2 x~lHJz)
Корни 2- знаменателя ПФ определяют
устойчивость ДЦ. Условие устойчивости ДЦ
21 — 1, что соответствует условию устойчивости
по Ляпунову.
Найдя начальное
значение
скорости
, импульсную характеристику в дискретные моменты времени и ПФ ДЦ Яд , по-
Xi
о
лучим
знаменатель
ПФ
P( z) = v = V 2Bs/-x (-1 - z ) = 0
^ ' Zj I , ST ' ' siT ' ' /1 I ST\/ ST\
1 + e' z - e' (1 + e ' )( z - e ' )
(1 + esx )( z - es'x ) Для полупериода х х, 0,8061 получим
Первый корень здесь будет 2 — - 1, что соответствует «физической картине» установивших- _ _ о /го с т
т корни полинома 2 — -2,6253;
ся симметричных АК через половину периода . 2
Остальные корни с учетом данных численного ^ — 0,0238, что соответствует неустойчивым
и совпадает с данными полученными значительно сложнее.
2 — 0523 1 ; 2з — 0,00 ' 6, что соответ- в более общем методе МТ необходимо вме-
ствует условию устойчивости и совпадает с дан- сто полупериода использовать период, в результа-ными полученными значительно сложнее. те чего ПФ ДЦ будет
Яд (2) — X ВД- (1 - е-^) V (2 - е* ) + X
Р(2) — - X2В& [е-«т + (1 - е-«т) ^(2 - е^Т)"
1 + е'
примера для полупериода х=х2=1,6025 АК
z2 =-0,5234 ; z = 0,0076,
А знаменатель ПФ P( z J
X2Bisies'x (1 - z)/[(1 + e^)(z - esT)] = 0. z = 1
Первый корень 2 — 1, что также полностью соответствует «физической картине» повторяемости АК через период Т . Остальные корни, например, в случае Т=2т в том же примере для
х=х2=1,6025 и
периода
t=2х2 =3,205
получим Z2 — _0,5911 ; Z^ — 0,0026, также
соответствует условию устойчивости и по модулю незначительно отличаются от корней в методе
M,
Для полупериода x=xi =0,8061 и периода
t=2х =1,6122
получим
корни
2 — -4,1429 ; 23 — -0,0306 , что, как и в
методе М , полностью соответствует неустойчивому варианту АК.
Таким образом, в целом данные обоих предложенных методов оценки устойчивости АК, рассмотренные для одинаковых условий симметрич-
ных АК, соответствуют друг другу, т. е. в одном случае свидетельствуют, что АК устойчивы, а в другом - неустойчивы. В то же время численные значения остальных корней, описывающих АК, в обоих методах несколько различаются, что свидетельствует о меньшей скорости сходимости метода анализа АК через период Т . Очевидно, это объясняется тем, что в методе Мт анализа АК через половину периода т — Т/2 действует «большая» отрицательная обратная связь, так как коррекция проходит в два раза чаще, чем в методе
МТ .
Преимущество метода МТ в его универсальности, так как он позволяет анализировать несимметричные АК в РС, что методу Мт недоступно. Оба разработанных метода являются аналитическими и аналогов фактически не имеют, поскольку известные классические методы расчета АК (только через период Т ) являются приближенными и могут быть использованы для ограниченного числа ПФ.
Список литературы:
1. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П. Основы теории электрических цепей. СПб.: Издательство «Лань», 2005.
2. Морозов Д. А., Соклакова М. В., Чернышев Э. П. Аналитический расчет релейных цепей и систем / Монография. СПб., Изд. СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012.
3. Ружников В. А., Чернышев Э. П. Расчет автоколебаний в цепях, содержащих элементы с отрицательной гистерезисной релейной характе-
ристикой. / «Электричество», 1992, №10, с. 51 -53.
4. Цыпкин Я. З. Релейные автоматические системы. М.: Наука, 1974.
5. Чернышев Э. П., Мясоедов Г. Б., Ружни-ков В. А., Метод точного расчета автоколебаний в электрических цепях, содержащих нелинейные элементы с релейной гистерезисной характеристикой / Известия вузов «Электромеханика», 1987, №11, с. 125-128.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОЛЛЕКТИВОВ КЛАССИФИКАТОРОВ В ЗАДАЧЕ РАСПОЗНАВАНИЯ ЖЕСТОВ ПРИ _ПЕРЕХОДЕ К МЕТА-ПРИЗНАКАМ_
Суханов Дмитрий Андреевич1 Брестер Кристина Юрьевна2
1 Коммерческий директор, ООО «Стройтехнологии», г. Красноярск 2К.т.н., ст. преподаватель кафедры высшей математики, СибГАУ,
г. Красноярск 1stroit24@gmail.com, 2abahachy@mail.ru
Аннотация
Разработан подход для распознавания жестов, основанный на переходе к мета-признакам. Существенными преимуществами являются: сокращение признакового пространства и возможность применения коллектива различных классификаторов. На основании результатов экспериментов можно заключить, что в рамках данного подхода возможно достижение высокой точности распознавания жестов (до 97%).
Abstract
An approach for gesture recognition based on the use of meta-features was developed. The main advantages are: the dimensionality of a feature vector is reduced and it is possible to use ensembles of classifiers. According to the experimental results, this approach enables to achieve a high accuracy of gesture recognition (up to 97%).
Ключевые слова: распознавание жестов, переход к мета-признакам, коллектив классификаторов.
Key words: gesture recognition, meta-features, ensemble of classifiers.
Среди методов, наиболее часто применяемых для распознавания жестов, можно выделить сети Маркова, БТ"^алгоритм для выравнивания временных рядов, рекуррентные нейронные сети, подходы, основанные на переходе к мета-признакам [1, 2, 3]. В работе [4] было показано, что переход от временного ряда к мета-характеристикам, агрегирующим информацию за определенный временной интервал, демонстрирует наилучший результат.
Поэтому было решено разработать подход, основанный на переходе к новым мета-признакам и позволяющий в дальнейшем применять коллективы классификаторов различной природы для повышения надежности системы.
Жест или последовательность жестов принято описывать в форме временного ряда: X = {х\х2,...,хп}, где х1 - совокупность значений признаков в момент времени /. Всего таких дискретных измерений п. Для описания жеста используются измерения, полученные из таких каналов как: положение ладони относительно подбородка (координаты х, у, 7), поворот ладони, наклон пальцев.
В предлагаемом подходе [5] вместо временного ряда используются мета-признаки, включающие такие характеристики атрибутов как:
- оценка математического ожидания щ =
х].
Ег , где) - номер атрибута в БД;
- максимальное значение признака
Хтах _ тах{ Х1
{х1, ■■■ , хп
- минимальное значение признака х"
min(xj\ ■..,Хп}
оценка среднеквадратического отклонения
yrij-4)2
* = „
Также вводится дополнительная характеристика - продолжительность жеста, т.е. количество дискретных измерений, изначально используемых для описания всего жеста.
Для исследования данного подхода использовалась БД Аш1ап [6], содержащая 95 слов на австралийском жестовом языке. Всего было проведено 9 сессий (в течение 9 недель): в рамках сессии каждый жест повторялся 3 раза (итого количество повторений слова в БД равнялось 27). Для получения признаков использовались перчат-
