Олександр ПЛЮЩ, д-р техн. наук, доц.
Факультет інформаційних технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна
Андрій БОЛЬШАКОВ, студент
Факультет інформаційних технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна
Анотація
DOI: https://doi.org/10.17721/AIT.2023.1.09
Вступ. Досліджено процеси розповсюдження сигналів у коаксіальному кабелі як різновид довгих ліній. Вивчення таких процесів за допомогою аналітичних методів або з використанням натурного експерименту є доволі складним і недостатньо наочним. Метою роботи є розроблення імітаційної комп’ютерної моделі коаксіального кабелю у вигляді штучної довгої лінії та використання цієї моделі для дослідження процесів у лінії. Головну увагу приділено вивченню впливів неоднорідності в лінії та узгодженій передачі сигналу від джерела до навантаження з мінімальними втратами.
Методи. Використано методи імітаційного комп’ютерного моделювання й аналізу складних систем.
Результати. Для досягнення поставленої мети розв’язано завдання розроблення еквівалентної схеми коаксіального кабелю у вигляді штучної довгої лінії, яка містить джерело сигналу з певним внутрішнім опором, безпосередньо саму лінію з можливістю зміни її параметрів і навантаження; опису процесів у розробленій лінії за допомогою законів Ома та Кірхгофа у термінах диференціальних рівнянь безперервного часу; переходу від системи диференціальних рівнянь до рівнянь різниці з метою застосування їх в імітаційному комп’ютерному моделюванні; створення імітаційної комп’ютерної моделі на основі отриманої системи рівнянь різниці й випробування імітаційної комп’ютерної моделі у сценарії розповсюдження сигналів у довгій лінії з неоднорідністю. Отримані в роботі результати імітаційного комп’ютерного моделювання повністю узгоджуються з теоретичними уявленнями про процеси в довгих лініях у різних режимах їхнього функціонування. Ці результати дозволили кількісно та якісно, а головне наочно, оцінити вплив неоднорідності в лінії на оптимальну передачу в ній сигналів.
Висновки. Розроблену імітаційну комп’ютерну модель коаксіального кабелю у вигляді штучної довгої лінії можна використовувати в навчальному процесі у закладах вищої освіти відповідного профілю та для розроблення і вдосконалення цих пристроїв.
Ключові слова: імітаційна комп’ютерна модель, коаксіальний кабель, штучна довга лінія, неоднорідності в лінії, узгоджена передача сигналу.
Інформація про авторів
Олександр Плющ, д-р техн. наук, доц., професор кафедри мережевих та інтернет технологій факультету інформаційних технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка.
Наукові інтереси: телекомунікаційні системи, мережі мобільного зв’язку, адаптивні антенні решітки.
Андрій Большаков, студ., студент 4-го року навчання кафедри мережевих та інтернет технологій факультету інформаційних технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка.
Наукові інтереси: програмування на Python, штучний інтелект, операційні системи.
Список використаних джерел
Опубліковано
2023-12-15
Як цитувати
О. Г. Плющ, А. В. Большаков “ Імітаційна комп’ютерна модель процесів розповсюдження сигналів в коаксіальному кабелі
”, Сучасні інформаційні технології, vol.1(2), pp. 64–72, 2023.
Номер
Сучасні інформаційні технології № 1 (2), 2023
Розділ
Мережні й інтернет-технології
- Frenzel, Jr. (2016). Principles of electronic communication systems (4th ed.). McGraw-Hill Education. New York.
- Gordon, S., I. & Guilfoos, B. (2017). Introduction to Modeling and Simulation with MATLAB and Python. CRC Press Taylor & Francis Group.
- Kluever, C., A. (2015). Dynamic systems: Modeling, Simulation and Control. John Wiley and Sons, MA.
- Priemer, R. (2013). MATLAB for Electrical and Computer Engineering Students and Professionals with Simulink. SciTech Publishing, NJ.
- Siebert, W. McS. (1986). Circuits, Signals, and Systems. Cambridge. McGraw-Hill Book Company, MA. doi.org/10.7551/mitpress/1839.001.0001.