NAU Harvester System
Оптимальне оцінювання гармонійних складових нестаціонарного трафіку
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Оптимальне оцінювання гармонійних складових нестаціонарного трафіку
ОПТИМАЛЬНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТРАФИКА OPTIMUM EVALUATION OF HARMONIOUS COMPONENTS OF NON-STATIONARY TRAFFIC |
|
| Creator |
Ладигіна, Ольга Анатоліївна; Центральноукраїнський національний технічний університет
|
|
| Subject |
Інформаційні технології
нестаціонарний трафік; періодичність трафіку; гармонійна складова трафіку; численний графоаналітичний іте-раційний метод; оптимальне оцінювання параметрів трафіку 621.372 Информационные технологии нестационарный трафик; периодичность трафика; гармоническая составляющая трафика; многочисленный графоаналитический итерационный метод; оптимальное оценивание параметров трафика 621.372 Information Technology non-stationary traffic; traffic frequency; harmonic component of traffic; numerous graph-analytical iterative method; optimal estimation of traffic parameters 621.372 |
|
| Description |
Мета роботи полягає в експериментальному підтвердженні методу оптимального оцінювання гармонійних складових нестаціонарного трафіку в заданому діапазоні частот. Тобто суть оптимального оцінювання є визначення оптимальної оцінки істинного значення трафіку по викривленій завадою реалізації трафіку. Якщо існує гармонійний спектр, то він є періодичним і повторне застосування перетворення Фур’є виявляють піки, що повторюються з певним періодом. Тому доцільно припустити, що спостерігається така реалізація трафіку, яка має довжину не менше двох, трьох періодів трафіку, що дозволяє оптимально оцінювати його параметри. Статистичні задачі оптимального оцінювання параметрів сигналів на фоні завади вирішують за допомогою критерію максимальної правдоподібності у припущені, що оцінки мають гаусовський розподіл. Якщо вважати у першому наближенні справедливим це припущення, можна в ролі критерію оптимальності обирати критерій методу найменших квадратів. Для розв’язання рівнянь оптимізації частоти і фази розроблено численний графоаналітичний ітераційний метод, що дозволяє отримувати оптимальні оцінки частоти і фази з наперед заданою точністю, а також і погрішностей цих оцінок, що виражені через відносну довжину інтервальних оцінок і невязки рівнянь оптимізації. Задачу спектрального аналізу періодичного сигналу було узагальнено на випадок дії завади при різних значеннях сигнал/шум, що дало змогу виконати верифікацію гармонійних складових періодичного трафіка на фоні завади та оптимальне за методом найменших квадратів оцінювання параметрів основної гармоніки трафіку (амплітуди, частоти і фази) по результатам моніторингу огинаючої трафіку на протязі декількох періодів. Цей метод в перспективі може дозволити досліджувати вплив всіх параметрів обсягу завади на максимальну кількість інформації, яку сигнал передає. Створений розрахунковий пакет визначення оптимальних оцінок гармонійних складових періодичного трафіку дозволяє виконувати різноманітні масштабні експерименти по дослідженню періодичного трафіку за результатами натурних спостережень нестаціонарного трафіка в гетерогенних комп’ютерних мережах
Целью работы является экспериментальное подтверждение метода оптимального оценивания гармонических составляющих нестационарного трафика в заданном диапазоне частот. То есть суть оптимального оценивания является определение оптимальной оценки истинного значения трафика по искривленной помехой реализации трафика. Если существует гармоничный спектр, то он является периодическим и повторное применение преобразования Фурье обнаруживает пики, повторяющиеся с определенным периодом. Поэтому целесообразно предположить, что наблюдается такая реализация трафика, которая имеет длину не менее двух, трех периодов, что позволяет оптимально оценивать его параметры. Статистические задачи оптимального оценивания параметров сигналов на фоне помехи решают с помощью критерия максимального правдоподобия в предположении, что оценки должны иметь гауссовское распределение. Если считать в первом приближении справедливым это предположение, то можно в качестве критерия оптимальности выбирать критерий метода наименьших квадратов. Для решения уравнений оптимизации частоты и фазы разработан численный графоаналитических итерационный метод, позволяющий получать оптимальные оценки частоты и фазы с заранее заданной точностью, а также и погрешностей этих оценок, выраженных через относительную длину интервальных оценок и невязки уравнений оптимизации. Задача спектрального анализа периодического сигнала была обобщена на случай действия помехи при различных значениях сигнал/шум, что позволило выполнить верификацию гармонических составляющих периодического трафика на фоне помехи и оптимальное по методу наименьших квадратов оценивание параметров основной гармоники трафика (амплитуды, частоты и фазы) по результатам мониторинга огибающей трафика на протяжении нескольких периодов. Этот метод в перспективе может позволить исследовать влияние всех параметров в полном объеме помехи на максимальное количество информации, которую сигнал передает. Созданный расчетный пакет определения оптимальных оценок гармонических составляющих периодического трафика позволяет выполнять различные масштабные эксперименты по исследованию периодического трафика по результатам натурных наблюдений нестационарного трафика в гетерогенных компьютерных сетях. The purpose of the work is experimental confirmation of the method for optimal estimation of harmonic components of non-stationary traffic in a given frequency range. That is, the essence of optimal estimation is to determine the optimal estimate of the true value of the traffic from the distorted interference of the traffic realization. If there is a harmonious spectrum, then it is periodic and repeated application of the Fourier transform detects peaks that repeat with a certain period. Therefore, it is advisable to assume that such an implementation of traffic is observed that has a length of at least two, three periods, which allows optimal estimation of its parameters. The statistical problems of optimal estimation of signal parameters against a background of interference are solved using the maximum likelihood criterion under the assumption that the estimates must have a Gaussian distribution. If we consider this assumption as a first approximation, then we can choose the least squares criterion as an optimality criterion. To solve the equations of frequency and phase optimization, a numerical graph-analytical iterative method has been developed that allows one to obtain optimal estimates of the frequency and phase with a predetermined accuracy, as well as the errors of these estimates expressed in terms of the relative length of the interval estimates and residuals of the optimization equations. The task of spectral analysis of a periodic signal was generalized to the case of interference at different signal-to-noise values, which made it possible to verify the harmonic components of periodic traffic against the background of interference and to estimate the parameters of the main harmonic of the traffic (amplitude, frequency, and phase) by the least-square method based on monitoring results traffic envelope over several periods. This method in the future may allow us to study the effect of all parameters in the full amount of interference on the maximum amount of information that a signal transmits. The created calculation package for determining the optimal estimates of the harmonic components of periodic traffic allows performing various large-scale experiments to study periodic traffic based on the results of field observations of unsteady traffic in heterogeneous computer networks |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2019-11-01
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/SBT/article/view/13981
10.18372/2310-5461.43.13981 |
|
| Source |
Наукоємні технології; Том 43, № 3 (2019); 307-312
Science-based technologies; Том 43, № 3 (2019); 307-312 Наукоемкие технологии; Том 43, № 3 (2019); 307-312 |
|
| Language |
uk
|
|