Системы связи
86,494 233
 

  Равиль ( Специалист )
04 ноя 2010 17:36:26

Тред №271635

новая дискуссия Дискуссия  547

Народ, раз уж всерьез взялись разбираться в этой теме - подход тоже, должен быть серьезный и системный.

 Когда систему начинают проектировать с попытки любой ценой прикрутить к ней известные автору протоколы - это смешно.  Если это происходит на интернет-форуме.
Когда такой подход использует концерн "Созвездие" для разработки реальной боевой системы связи - это страшно.

Сначала надо понять: для чего, собственно, нужна эта система связи.

 Ответ: для организации цикла боевого управления.
Раз смотрим тактическое звено - значит берем мотострелецкую (танковую) бригаду.
Не забывая о том, что она воююет не в вакууме, а в составе армейской группировки.

В качестве исходных данных хорошо подойдет озвученное Драконом первым:
Цитата процесс передачи информации - это всего 2 (два!!!) процента времени от всего "большого" цикла боевого управления получение задачи, ее уяснение, оценка обстановки, принятие решения, постановка задач войскам, планирование боя, практическая работа в войсках по подготовке боя, выполнение боевых задач, доклад о выполнении)

Составная часть этого цикла - организация боя (до момента окончания планирования). В ней передача данных занимает примерно 8 (восемь) процентов времени.

Всего указанный процесс (организация боя) занимает около 5-6 часов. Иногда - до восьми.
И прикиньте на склько сократится ВЕСЬ цикл боевого управления (10-12 часов)



Далее, необходимо проанализировать информационные потоки, необходимые для обеспечения цикла боевого управления.
В качестве исходных данных берем очень емкий и точный пост Ивана2 из основной ветки:

Цитата: ivan2 от 02.11.2010 19:53:56
   
    Уже не первый раз на форуме привожу оценку.
    Средний человек использует в своей речи 3000 слов (у Пушкина было 5000). Средний человек не в состоянии воспринять словесный поток более 3 слов в секунду.
    Примем боевой лексикон (с нецензурщиной и пр.) за 1000 слов. Получается, что каждое слово кодируется 10-битной посылкой. Итого 30 бит в секунду. Добавим еще 20 бит на синхронизацию шифровалок, передачу оттенков речи,...
    ИТОГО 50 бит в секунду синтетической речи.
    Уж поверьте, такой поток на нынешнем уровне развития схемотехники радиосредств укладывается в 50-герцовую полосу. Замечаете, не 25 килогерц на канал, а 50 герц, +50 на расфильтровку. Это в 250 раз плотнее!!! Для насущных нужд голосовой связи хватит.
    У вероятных друзей шифрованная речь сейчас передается на скорости от 600 бит/сек. Это MELPe - стандартный кодек НАТО.
   
Сейчас объявлен конкурс на речевой кодек 300 бит/сек.



Следующий шаг: смотрим, какой  существует частотный ресурс, для передачи этого инфоормационного потока.
   Задаю его директивно:  Для связи в тактическом звене использовать частоты в диапазоне 30-200 МГц

Обсуждать его бессмысленно. На эту тему написаны десятки учебников и сотни диссеров.
Считайте, что это   блажь тупых военных  требование Заказчика, которое изменению не подлежит  Веселый

Что, не исключает использование высоких участков спектра для организации, например, локальной сети штаба бригады или батальона

 
 Если пойти по предложенной мной  схеме, то выяснятся очень интересные вещи.
Например, полная непригодность протокола TCP/IP

 Постараюсь сегодня или завтра дать мой вариант анализа.
С удовольствием ознакомлюсь со всеми вариантами.

В итоге  коллективного хотелось бы выйти на реальные предложения.
Которые могут быть использованы и за пределами форума  ;)

P.S. Предлагаю начать разработку системы связи с ее идеального варианта.
Т.е. предположить, что у нас есть элементная база, способная обрабатывать сигналы любой ширины за пренебрежимо малое время.
При этом устройство потребляет 1 нановатт, весит 1 грамм и стоит 1 копейку.  :D
   Скучные подробности, вроде стойкости к поражающим факторам ЯВ тоже отбрасываем.

Считаем, что мы ограничены только законами распространения, частотным диапазоном и коварными действиями РЭБ супостата
Отредактировано: Равиль - 04 ноя 2010 17:48:47
  • +1.01 / 5
  • АУ
ОТВЕТЫ (17)
 
 
  Russky ( Слушатель )
04 ноя 2010 18:40:53


Говорю только про связь.

Давайте сразу определимся с РЭБ: РЭБ может давить не больше скажем икс (X) % устройст от парка, или скажем диапазона (нет X мало, пусть будет Y  :) ). Просто если все устройства подавлены, то смысда делать систему нет.  :)

Теперь просто базовые требования к устройствам связи:
1. Адаптивная мощьность излучения. Т.е. если устройство недалеко, то нет смысла выдавать полную мощьность (если нет помех). В этом случае мы спокойно можем использовать весь диапазон не боясь заглушить самих себя.
2. Связь только цифровая.
3. Мы делаем сеть. Т.е. наличие маршрутизаторов. Если мне надо с кем-то связаться за 5 кМ, мне не обязательно связываться с ним напрямую, если между нами стоят несколько ниченм не загруженных, но работающих станций.

ОК?  :)
  • -0.11 / 2
  • АУ
 
  chirkov351 ( Слушатель )
07 ноя 2010 23:24:51
Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Года два уже читаю военные ветки ГА, а тут вдруг решил и написать. Вот из-за этого:



В процессе размышления над очень интересной идеей:



пришел к выводу, что мысль очень правильная, но:

1. А что делать при ограниченном словаре с именами собственными, географическими названиями, кличками/прозвищами личного состава и идиотскими позывными/паролями/отзывами, которые придумывают (зачем-то?) вышестоящие штабы? А что делать (применительно к русскому языку) со "спонтанным словотворчеством народных масс" типа "недоперепил" и т.д.?
2. Распознавание речи на уровне выделения и кодирования отдельных слов (лексем) - это очень сложная задача, как с точки зрения методологии, так и с точки зрения вычислительных ресурсов. Совсем пока не решенная для того уровня надежности, который требуется в данном случае.

Более правильный подход, на мой взгляд, состоит в распознавании и кодировании оконечной аппаратурой звуков (фонем). Их в нашем языке чуть больше 50. Со всеми возможными интонациями и т.д. - пусть будет 1 байт на 1 звук (фонему). В 1 секунду человек способен произнести, ну пусть 5 звуков, итого получаем 40 бит/с, что соответствует оценкам Ивана2. Однако, задача распознавания и кодирования звуков на порядки проще задачи распознавания и кодирования слов. Плюс, ошибка в воспроизведении звука оконечным устройством собеседника (в результате неверного распознавания или работы вражеской РЭБ) будет с большОй вероятностью устранена самым совершенным из известных вычислительных устройств - человеческим мозгом. Со словами все будет уже гораздо хуже... Кроме того, для решения задачи распознавания речи на уровне слов (лексем) в любом случае необходимо решить задачу распознавания звуков (фонем).

Но сама идея устранения совершенно никому не нужной (в XXI веке) избыточности КТЧ мне кажется очень правильной и плодотворной.

Вот, как-то так.
  • +0.26 / 3
  • АУ
 
 
  Равиль ( Специалист )
08 ноя 2010 00:15:24


Идея с фонемами весьма здравая.
Но распознование слов и целых фраз можно сделать по другому принципу:
  Каждый боец наговаривает набор стандартных фраз + текст, содержащий стандартный словарь.
Все вместе, это с запасом укладывается в 2 байта
Т.е. двумя байтами кодируется или отдельное  слово из словаря, или целиком  стандартная фраза из переговорной таблицы.

Лучше всего, проводить эту процедуру после марш-броска  :)
Побочным плюсом будет обучение л/с вести переговоры стандартными короткими фразами.
   После этого, распознавание сводится к перебору образцов из памяти и расчету корреляции с произнесенной в бою фразой.
Такие системы уже давно и неплохо работают как у нас, так и у вероятных друзей.

В итоге, напрашивается алгоритм с адаптивной скоростью передачи:

Когда боец прокричит в ларинги " Наблюдаю группу танков противника левее двугорбого холма"
1. Процессор найдет стандартную фразу "Наблюдаю группу танков противника" и закодирует ее всю двумя байтами.
2. Остальные слова, будут закодированы двумя байтами на  каждое слово
3. Если слова распознать не удалось (от волнения резко изменился голос), то кодируются фонемы.  Таким же способом кодируются неизбежные в бою матюки.
То же происходит, если рацию убитого бойца взял его товарищ. Есс-но, перезаписывать словарь индивидуального произношения ему будет некогда.
4. Если у бойца с перепугу проснулась генетическая память и он начал изъясняться на высокой латыни - система  обреченно вздыхает и включает полноценный вокодер 600 бит/с  :D
  • +0.07 / 2
  • АУ
 
 
 
  chirkov351 ( Слушатель )
08 ноя 2010 00:50:56
Уважаемый Равиль!



Равиль, Вы здесь прямо в точку "ударили" метод распознавания слов (лексем). Посмотрите в любой поисковой системе "Распознавание речи", и Вы увидите, что на данный момент есть два реально работающих способа:
1. "Дикторонезависимая система" - ее не надо обучать на конкретного бойца/командира, но возможности таких систем очень-очень ограничены.
2. "Дикторозависимая система" требует обучения типа "Каждый боец наговаривает набор стандартных фраз + текст, содержащий стандартный словарь". Результаты по распознаванию лексем гораздо лучше, чем в первом случае. НО: а) Эти результаты все равно сравнительно скромные и ни о какой "военной" надежности речи не идет. б) Другого "диктора" система скорее всего просто не поймет никак. А если убило/ранило взводного, а бойцу, взявшему на себя командование согласно Уставу, нужно связаться с вышестоящим начальством?!



А за что боремся-то, собственно? Скорость передачи по моим оценкам (распознавание фонем) и по оценкам Ивана2 (распознавание лексем) примерно одинакова. Так на куя козе баян? Особенно, если отечественная баяностроительная промышленность их серийное производство пока не освоила?..
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  Igor_|_ ( Слушатель )
08 ноя 2010 10:09:00

А как это все будет работать в уславиях боевой обстановки и излишней звуковой зашумленности (во время артподготовки и т.д.)?
Надо подумать также об избыточной информативности интерфейсов. Может ледик какой на очки прицепить? А то после пары очередей из калаша боец врядли что нибудь услышит через наушник.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
08 ноя 2010 11:45:18


    Решение напрашивается само-собой. Нынче у каждого бойца есть жетон, алюминиевый.
Меняем на флешку, на которой все инд. признаки бойца: геном, отпечатки пальцев,... и- правильно все особенности его речи. РСТ у всех одинаковые (или разные, не важно), но только чтобы воспользоваться каждой конкретной, приложи свой жетончик, перекачай знания о своей речи в кодер и говори сколько влезет.
    Как-то так.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  Равиль ( Специалист )
08 ноя 2010 12:11:41

Бороться есть за что.
Если мы переходим от фонем к лексемам - вместо слова в 6 фонем (6 байт) в канал уходит только 2 байта.
Уменьшение средней скорости в 3 раза даст ОГРОМНОЕ преимущество.
Так, например, противнику потребуется не 5 КВт, чтобы нас подавить, а все 15 КВт.  Далеко не факт, что он сможет такую дуру с дизелюкой к фронту подтащить.
 
Но я полностью согласен, что ненадежную систему в бой ставить нельзя.
Поэтому, я предложил адаптивный алгоритм.  Чтобы в любом случае, голосовое сообщение до адресата дошло.
 Его я подробно описал в предыдущем посте.
   Если получается - кодируем лексемами. Не получается - переходим на фонемы с увеличением скорости.
Не получается и это - используем вокодер 600бит/с

Все это делается программно, поэтому совершенствовать можно уже после поставки в войска.
Надо лишь, заранее предусмотреть резерв вычислительной мощности.  Он лишним не будет и на другие задачи.

Большая просьба - дать ссылки на теорию распознавания.  Сам я не специалист в этой области, но есть молодые и талантливые ребята, которые смогут тему поднять.
 Сейчас мы используем речевые кодеки на 300 бит/с
Уменьшение этой скорости хотя бы до 100 бит/с даст большой выигрыш.

ЦитатаА как это все будет работать в уславиях боевой обстановки и излишней звуковой зашумленности (во время артподготовки и т.д.)?
Надо подумать также об избыточной информативности интерфейсов. Может ледик какой на очки прицепить? А то после пары очередей из калаша боец врядли что нибудь услышит через наушник.


 В наушниках будет чистейший голос речевого синтезатора.   Отсутствие искажений при передаче будет гарантировать система помехоустойчивого кодирования и контроля целостности.  Сейчас без них ни одну систему связи не делают.
   Проблема внешних шумов на ПЕРЕДАЮЩЕМ конце решается использованием качественных ларингофонов, вместо микрофонов.
Мы такие системы пользуем.  Ларинги импортные, есс-но.  Работают отлично при любой стрельбе.

P.S. Большое спасибо камраду laplat.  Его идеи в посте 03 Ноября 2010, 08:19:15 очень интересны и перспективны.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  chirkov351 ( Слушатель )
09 ноя 2010 21:57:25


Равиль, ссылок на теорию распознавания речи дать не могу, поскольку это совсем не моя тема, но вот есть кое-что, могущее быть полезным:

1. Как я и ожидал, "все уже украдено до нас" (c). Вернее не совсем "украдено", но процесс идет.
Ключевые словосочетания для поисковых систем: "фонемный вокодер", "речеэлементный вокодер" (это реже), "phonetic vocoder". Смысл словосочетания, я думаю, понятен. Просмотрев (по диагонали, к сожалению) ссылки по этим ключам, мне удалось выяснить, что сама идея сжатия речевого трафика за счет устранения избыточности КТЧ путем распознавания и кодирования фонем возникла у отдельных представителей человечества лет сорок или больше назад. В результате, в настоящее время (вроде как) есть даже стандарты протоколов IP-телефонии, где фигурируют фонемные вокодеры: G.729, G.723. Правда, источник мутный и указанные в нем скорости передачи какие-то уж совсем запредельные (в смысле - полоса пропускания якобы значительно шире КТЧ, что есть бред по определению). В рунете никаких ссылок на реально работающие фонемные вокодеры великого и могучего мне найти не удалось, лишь очевидные утверждения о том, что фонемный вокодер - это очень круто с точки зрения сжатия трафика (если когда-нибудь кто-нибудь сможет это сделать). В наглоязычном интернете есть статьи про результаты исследований реально разработанных фонемных вокодеров для различных языков, и в одной из статей вроде бы даже мелькала скорость около 100 бит/с (смотрел по диагонали, извините, вроде бы это японцы какие-то).

2. Как выйти на носителей "запретного знания"? Есть (или был) такой журнал: "Речевые технологии":  http://speechtechnology.ru/. Там, судя, опять же, по "диагональному" анализу статей, редколлегия и авторы в теме. Кроме того, я бы пошел в ближайшую научную библиотеку в раздел "Реферативные журналы", где попробовал бы найти эту тему где-то в разделах "Кибернетика" и "Лингвистика". Судя по отсутствию реальных результатов поиска по рунету, современных монографий на эту тему нет, нужно смотреть статьи в профильных журналах.

3. В результате просмотра статей в вышеупомянутом журнале я еще больше уверился, что связываться с распознаванием лексем в данном случае категорически не следует. То есть, грубо говоря, по теме "Фонемный вокодер русского языка" НИОКР можно открывать с начала следующего года, этап первых опытных образцов - через год, этап госиспытаний - еще через год. По теме "Распознавание лексем русского языка" НИР можно открывать где-то через год, результаты НИР - в лучшем случае через 5 лет, госиспытания - еще через пять лет. Или через десять. Или никогда. А тем временем война успеет начаться и закончиться. Между тем, по здравому размышлению, распознавание чего-либо (фонем или лексем) оконечными устройствами нам как таковое и не нужно (ну, разве как фича). Нам нужно "всего лишь" существенное сжатие речевого трафика. Поэтому:

4. В нашей МегаРадиостанции (работающей в полном или частичном диапазоне 30...200 МГц в режиме псевдошумового сигнала с кодовым разделением каналов, я правильно понимаю?) в стандартном режиме речевая информация от абонента обрабатывается фонемным вокодером (лексемный нереален, а при наличии фонемного - другие и не нужны) и передается кому надо вышеупомянутым способом в режиме реального времени. Кто не надо и так вряд ли сможет даже зафиксировать сам факт радиообмена, а если и сможет - запарится перехватывать сигнал. Но если нужно передать что-то НУ ОЧЕНЬ СЕКРЕТНОЕ или работать приходится в непосредственной близости от вражеской РЭБ, в нашей МегаРации включается секретный тумблер, и она переходит в режим пакетной передачи. То есть при нажатии и удержании тангенты речевая информация от абонента принимается, распознается в фонемы и записывается во встроенное ЗУ. При отпускании тангенты последовательность распознанных и закодированных фонем сжимается (примерно теми же алгоритмами, что используются для сжатия текcтов, и примерно с такой же эффективностью),  шифруется и дальше передается хоть по 10 бит в секунду, размазываясь тонким-тонким слоем по широкому-широкому частотному диапазону, и обеспечивая любой требуемый уровень скрытности и помехозащищенности. Да, будет задержка на десяток-другой секунд, но всегда ли это так уж критично?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
10 ноя 2010 11:50:08
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  прозаик ( Слушатель )
22 янв 2015 10:56:03
Сообщение удалено
прозаик
22 янв 2015 10:56:40
Отредактировано: прозаик - 22 янв 2015 10:56:40

  • +0.00
 
 
 
  dimmi ( Слушатель )
08 ноя 2010 02:27:24


Только не стоит забывать про
1. минимальный размер блока шифрования
2. Задержку на прием фразы (напомню, что для упомянутого здесь стандарта это 0.6с)




Ну да, если TI продаст процессоры в нужном количестве.

P.S. Можно узнать срок появления образца перспективной техники в какой-нибудь в/ч? Напомню, что мегападение доллара я жду в августе 2011. (очередной прогноз).

P.P.S ну не нравится 6 кбит/с - пусть будет 3 - меньше всё равно в КВ с учётом всех накладных расходов не получиться.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  problemsolver ( Слушатель )
08 ноя 2010 08:33:26
Страшная это система. Доверять свою жизнь алгоритму распознавания слов? Не, я лучше здесь постою.
Вот с фонемами - да, интересная идея.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
08 ноя 2010 12:02:19


    Дело не в том, какая конкретно система. Речь идет о потенциальном пределе уменьшения скорости передачи. Об устранении неиспользуемой избыточности. Здесь порылось ВСЕ!!!
    Любой связист понимает, что ватт на бит в гораздо лучше ватта на килобит при одинаковых батарейках. Хотя правильнее считать в джоулях на бит. Имея много джоулей на бит, в зависимости от обстановки можно максимизировать любой параметр:
    - дальность;
    - время доставки;
    - скрытность;
    - гарантию доставки;
    - ...,
или оптимизировать их сочетание.

   А что касается распознавания слов, дык вложить силы, время, деньги и получим такую разборчивость и узнаваемость, которая удовлетворит обоснованно достаточным требованиям.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  Russky ( Слушатель )
08 ноя 2010 12:10:26


Все правильно. Только к системе связи это имеет косвенное отношение. Кодеки, модуляция и мощность это НЕ СИСТЕМА СВЯЗИ.
При нормальной системе связи, имеено системе, по большому счету не важно, будет это 1 бит/c или 100 кБит/c.
Понятное дело, что уменьшение скорости дает дополнительное возможности. Но это - бонус. Это не принципиально.
  • -0.31 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Равиль ( Специалист )
08 ноя 2010 12:16:23


Хе-хе...
Вот тут важно знание теории.
Кодеки - это верхний уровень OSI-7 (уровень приложений).  Модуляция и мощность - нижний(физический) уровень в стеке протоколов.
 Но OSI-7 рассматривает все это, именно, как  единую целостную систему.
Что позволяет компенсировать параметры одних уровней, изменяя параметры остальных.
ВСЕ современные системы связи строятся исключительно на этом принципе
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  Russky ( Слушатель )
08 ноя 2010 12:23:45


Введите скорость как переменную и расчитывайте систему. Проблемы нет. Но пока только я предлагал именно системные решения, именно организация сети (у меня это по сотовому принципу).
Очивидно что надо делать как минимум два типа станций, абоненская и базовая. Базовые связаны между собой и т.д.
Вот это и есть система.
Примите скорость передачи за переменную и делайте систему. В конце, когда определимся с принципами системы, можно будет ввести значение скоростей и определиться с полосой, скоростью и т.д.
Проблемы у созвездия, помимо всего прочего, именно на уровне системы, а не на уровне передачи и ширины канала.
  • -0.16 / 1
  • АУ
 
 
 
  mse ( Специалист )
10 ноя 2010 21:38:54
;О) Наблюдал, как, аналогично реализованая функция работала в телефоне.
Чувак, поддавши, сидит и говорит в телефон: "Саша!.. С-с-саша, б*дь... С-с-аша, с..ка!!!" Типа, номер набирает голосом. ;О) Хотя, это было лет пять назад, может, с тех пор, опознавание речи продвинулось.
Просто, раненый, или ушибленый, или шёпотом говорящий человек, может не опознаться гаджетом. Наверное, иметь манипулятор с программируемыми клавишами, практичнее. Типа "2" - всё нормально. "3","3" - противник на дистанции 300м.  Большой клавиш "0" - я ранен... В 99 процентах случаев, голосовой канал не нужен.
Те ребята, сцылочку на которых я давал, говорили, что опера вообще в эфир не выходят голосом, если работают со скрытно-носимой станцией. У них в руке тангента с парой кнопок, которые пиликают по разному в эфир. Суют руку в карман и скрытно пиликают. ;О) И они этим пиликаньем общаются.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< Тред №271634
Тред №271636 >>