ISSN: 2306-2819
Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы»
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ МЕЖДУ УСТРОЙСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ И СЛУХОВЫМ АППАРАТОМ
PDF
Опубликована: 2025-04-27
Выпуск
№ 3(47) (2020): Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы»
Раздел
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И РАДИОТЕХНИКА
  • Владимир Алексеевич ГУРКО Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Российская Федерация, 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 7
  • Владимир Исаакович ФРЕЙМАН Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Российская Федерация, 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 7
  • Александр Анатольевич ЮЖАКОВ Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Российская Федерация, 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 7
  • Сергей Дарчоевич АРУТЮНОВ Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова, Российская Федерация, 127473, Москва, ул. Делегатская, 20
  • Наталия Борисовна АСТАШИНА Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера, Российская Федерация, 614990, Пермь, ул. Петропавловская, 26

Аннотация

 


Выполнен анализ показателей достоверности передачи информации между элементами беспроводной системы управления – управляющим устройством, реализованным на смартфоне, и коммуникационным процессором разрабатываемого слухового аппарата. Целью работы является определение и исследование аналитических и экспериментальных зависимостей показателей достоверности передачи по беспроводному каналу управления от свойств канала связи и настроек элементов системы, формирование рекомендаций настройке параметров элементов системы управления. Для решения поставленных задач использованы элементы теории надёжности для определения зависимостей коэффициентов битовых и блоковых ошибок от свойств канала связи конфигурации элементов системы управления. В результате получены аналитические соотношения для определения показателей достоверности передачи с учётом возможных искажений сигналов. Разработаны имитационные схемотехнические модели системы управления в среде моделирования MathWorks MatLab Simulink с выбранной беспроводной технологией Bluetooth, выполнены экспериментальные исследования, на основании полученных данных сделаны выводы и предложены рекомендации по выбору конфигураций системы управления с целью обеспечения заданных показателей достоверности при максимальной эффективности (информационной скорости передачи).


Ключевые слова: информационно-управляющие системы; достоверность; коэффициент ошибок; модель; Bluetooth.

Биографии авторов

Владимир Алексеевич ГУРКО, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Российская Федерация, 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 7

Старший преподаватель кафедры автоматики и телемеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Область научных интересов – разработка и исследование моделей и методов диагностики и контроля элементов и устройств беспроводных информационно-управляющих систем. Автор 23 научных публикаций.

Владимир Исаакович ФРЕЙМАН, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Российская Федерация, 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 7

Доктор технических наук, доцент, профессор, заместитель заведующего кафедрой автоматики и телемеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Область научных интересов – проектирование систем управления и мониторинга коммуникационной аппаратуры; техническая диагностика аппаратуры и сетей связи; помехоустойчивое кодирование и цифровая обработка сигналов в системах передачи и хранения информации. Автор 180 научных публикаций.

Александр Анатольевич ЮЖАКОВ, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Российская Федерация, 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 7

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автоматики и телемеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Область научных интересов – нейронные измерительные устройства и системы; адаптивные информационно-управляющие системы на основе нейронной технологии; распознавание образов и информационная безопасность. Автор 300 научных публикаций.

Сергей Дарчоевич АРУТЮНОВ, Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова, Российская Федерация, 127473, Москва, ул. Делегатская, 20

Доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой пропедевтики стоматологических заболеваний, Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова. Область научных интересов – терапевтическая стоматология, ортопедическая стоматология, судебная медицина. Автор 700 научных публикаций.

Наталия Борисовна АСТАШИНА, Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера, Российская Федерация, 614990, Пермь, ул. Петропавловская, 26

Доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой ортопедической стоматологии, Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера. Область научных интересов – стоматология, протезирование, челюстно-лицевая хирургия. Автор 150 научных публикаций.

Литература

1. Zeng F. Challenges in Improving Cochlear Implant Performance and Accessibility // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2017. Vol. 64. №. 8. PP. 1662-1664. DOI: 10.1109/TBME.2017.2718939.
2. Арефьева Н.А., Савельева Е.Е. Объективная диагностика частотных порогов слуха у детей раннего возраста // Российская оториноларингология. 2016. № 6. С. 17-26.
3. Parris S., Torlak M., Kehtarnavaz N. Real-time implementation of cochlear implant speech processing pipeline on smartphones // 36th Annual International Conference IEEE Engineering in Medicine and Biology Society : proceedings. 2014. Pp. 886-889. DOI: 10.1109/EMBC.2014.6943733.
4. Hansen J.H.L. CCi-MOBILE: Design and Evaluation of a Cochlear Implant and Hearing Aid Research Platform for Speech Scientists and Engineers // International Conference IEEE-EMBS Biomedical & Health Informatics (BHI) : proceedings. 2019. Pp. 1-4. DOI: 10.1109/BHI.2019.8834652.
5. A harmonic/percussive sound separation based music pre-processing scheme for cochlear implant users / W. Buyens, B. van Dijk, J. Wouters et al. // 21st International Conference European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2013) : proceedings. 2013. Pp. 1-5.
6. Three-dimensional finite element modeling of Cochlear implant induced electrical current flows / K. Chen, Q. Li, W. Li et al. // IEEE International Conference Computational Intelligence for Measurement Systems and Applications : proceedings. 2009. Pp. 5-7. DOI: 10.1109/CIMSA.2009.5069907.
7. New algorithm of bionic wavelet transform to DSP-implementation for cochlear implant / A. Derbel, M. Ghorbel, M. Samet et al. // 16th International Conference IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference : proceedings. 2012. Pp. 1025-1029. DOI: 10.1109/MELCON.2012.6196602.
8. Freyman V. Methods and algorithms of soft decoding for signals within information transmission channels between control systems elements // Radio electronics, Computer science, Control. 2018. № 4 (47). Pp. 226-235. DOI: 10.15588/1607-3274-2018-4-22.
9. Viterbi A.J., Omura J.K. Principles of digital communication and coding. New York: McGraw-Hill, 2009. 584 p.
10. Клейман Л.А., Кон Е.Л., Фрейман В.И., Южаков А.А. Повышение надёжности функционирования элементов информационно-управляю¬щих систем с применением встроенных средств диагностирования // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2019. № 3 (43). С. 29-40.
11. Sklar B. Digital communications. Fundamentals and applications : second edition. New Jersey : Prentice Hall, 2001. 1079 p.
12. Клейман Л.А., Фрейман В.И., Южаков. А.А. Мониторинг и диагностика элементов беспроводных информационно-управляющих систем // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2018. № 4 (40). С. 58-73.
13. Применение цифровых систем для устранения физиологических проблем восприятия звуковой информации / Байдаров А.А. [и др.]. // Автоматизированные системы управления и информационные технологии: материалы конференции. Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2019. С. 115-119.
14. Сунегина Е.А., Фрейман В.И. Построение и исследование модели Bluetooth-сети в среде моделирования Mathworks Matlab // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика. 2016. Т. 1. С. 292-299.
15. Кузнецова Т.А., Репп П.В. Помехоустойчивость систем беспроводной электросвязи в условиях канальной интерференции [Электронный ресурс]. URL: http https://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33740.
16. Freyman V., Bezukladnikov I. Research and application of noise stability providing methods at information and control systems // 2017 IEEE Conference of Russian young researchers in electrical and electronic engineering : International : proceedings. Saint-Petersburg : Saint-Petersburg Electrotechnical University «LETI», 2017. Pp. 831-837.

Работа поддержана грантом Пермского края.
Читать полностью