Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 560
Об особенностях диаграммы направленности симметричных щелевых антенн в микроволновом диапазоне
Статья научная
Изучались особенности диаграмм направленности антенн на основе плоских симметричных щелевых линий постоянной ширины на частоте 10 ГГц в плоскостях Е и Н при изменении их длины и ширины. Сравнительный анализ результатов математического моделирования и результатов эксперимента показал, что при увеличении ширины щели в пределах 0,5lambda0-1,5lambda0 (1,5-4,5 см), ширина главного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности в плоскости Е сужалась, что является ожидаемым, в то время, как в плоскости Н она оставалась практически неизменной.
Бесплатно
Облучающая система следящей приемо-передающей двухзеркальной антенны C/K-диапазонов
Статья научная
Обоснование. Необходимость создания станций космической связи, базирующихся на подвижных носителях, например на кораблях, требует использования облучающих систем многодиапазонных двухзеркальных антенн, обеспечивающих совмещение не только каналов приема и передачи ВЧ-сигналов, но и пеленгационных каналов для построения моноимпульсной системы слежения.
Бесплатно
Обобщение задачи Фурье о температурных волнах в полупространстве
Статья научная
Методом комплексных амплитуд решена задача об асимптотических колебаниях температуры и влагосодержания в полупространстве, граница которого обдувается воздушным потоком с изменяющейся по гармоническому закону температурой. Наполняющий полупространство материал состоит из твердой основы (капиллярно-пористое тело) и воды. Известное в литературе решение Фурье для температурных колебаний в полупространстве при отсутствии влаги и при граничных условиях теплообмена первого рода обобщено на случай влажного материала при граничных условиях Ньютона для температуры и Дальтона для влагосодержания. Результаты работы могут быть использованы в геокриологии для моделирования сезонных изменений теплофизического состояния мерзлых пород и грунтов, в теории строительных конструкций для изучения теплового режима внутренних помещений при колебаниях температуры окружающей среды, в теории сушки электромагнитным излучением для исследования процессов тепломассопереноса в осциллирующих режимах.
Бесплатно
Обоснование концепции системы связи диапазона средних волн в подземных квазиодномерных сооружениях
Статья научная
Обоснование. Современное развитие горнодобывающей промышленности характеризуется поиском новых технологий добычи, повышением сложности, глубины, масштабов выработок и опасности работы, что приводит к поиску подходов в построении информационно-коммуникационных систем с повышенным функционалом, а именно - с возможностью объединения в единую систему средств автоматизации горных работ, датчиков, проходческого оборудования, аппаратуры связи, навигации, управления, аппаратуры, работающей в аварийной обстановке. Поскольку большинство подземных объектов можно считать квазиодномерными (шахты, рудники, метро, коллекторы), для организации передачи данных в них могут эффективно использоваться проложенные вдоль туннелей линии передачи. Цель. Рассмотреть физическую сторону работы информационно-коммуникационной системы в диапазонах средних и коротких волн. Методы. Зависимость напряженности поля в туннеле с однопроводной и двухпроводной линиями, проложенными в туннеле, получены с помощью электродинамического моделирования методом конечных элементов. Результаты. Приведены значения затухания в выработках с различными параметрами среды и зависимости затухания, полученные экспериментально в угольной шахте. В среднем затухание сигнала составляет 15 дБ на 1 км. Заключение. Цифровая средневолновая система на основе двухпроводных линий имеет существенные преимущества при развертывании перед системами УКВ-связи. Она может быть использована в качестве базовой, а при необходимости - дополнена УКВ-технологиями (Bluetooth, Wi-Fi), например для работы персонала с использованием взрывозащищенного смартфона и в тех областях, где требуется повышенная пропускная способность, в местах активного ведения горных работ в шахтах и концентрации технологического оборудования и персонала.
Бесплатно
Операция перестановки и ее применение для исследования радиотехнических устройств и систем
Статья научная
В статье рассмотрен метод перестановки, который позволяет значительно упростить анализ процессов, происходящих в различных цепях, элементах и блоках, входящих в состав радиотехнических устройств и систем. В статье приведены условия и ограничения метода перестановки, а также описан пример применения этого метода для исследования цифрового амплитудного детектора.
Бесплатно
Описание цифровых систем различными схемами построения
Статья научная
В статье рассматриваются способы описания цифровых систем различными схемами, приводится сравнительная характеристика этих схем, указываются достоинства и недостатки разных схем. Описанные в статье четыре схемы построения цифровых систем являются эквивалентными, т. к. при одном и том же входном сигнале выходной сигнал для всех схем будет одинаковым, хотя внутри этих схем будут циркулировать разные сигналы. При выборе между прямой и канонической схемами предпочтение следует отдать канонической, так как в ней требуется в 2 раза меньше регистров памяти. Для построения адаптивных цифровых систем предпочтение следует отдавать схемам в пространстве состояний, т. к. в них проще осуществляется регулировка параметров цифровой системы. При выборе между последовательной и параллельной схемами предпочтение следует отдавать параллельной схеме, если коэффициенты в ней являются действительными. При комплексных коэффициентах реализация параллельной схемы усложняется, поэтому в этом случае следует выбирать последовательную схему в пространстве состояний, в ней все коэффициенты действительные.
Бесплатно
Определение влияния помех на изображения разных цветов посредством ПО
Статья научная
В данной работе производится исследование влияния помехи на изображения различных цветов и определение разницы в уровне этих влияний. Получены значения, характеризующие отношение сигнала к шуму в децибелах. Произведено сравнение значений, полученных в результате моделирования, со значениями математических расчетов. В результатах работы представлены подученные опытным путем данные. Благодаря использованию ПО, уникальной структуры, которой удалось добиться в результате собственного его написания, был проведен ряд моделирований и получено несколько групп значений. Компьютерную колориметрию по праву можно назвать цифровой колориметрией. Эта статья рассчитана для студентов старших курсов вузов, аспирантов и специалистов, работающих в области цветовоспроизведения, обработки изображений, цветовых измерений и других областях, связанных с цветовосприятием.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена методика прогнозных моделей интегральных микросхем серии 564 на основе методов теории распознавания образов. Для построения моделей были использованы методы регрессионных моделей и дискриминантных функций. Проведено исследование полученных прогнозных моделей. Определены оптимальные значения порога дискриминантной и регрессионной функций. Оценены значения вероятности ошибочных решений, а также рисков потребителя и изготовителя.
Бесплатно
Определение параметров кристаллической решетки на основе быстрого преобразования Фурье
Статья научная
В данной работе показано, что изображение, формируемое в результате прохождения когерентного излучения через кристалл, обладает определенными характерными особенностями. При повороте кристалла по отношению к оси распространения исследуемого пучка на выходе было обнаружено образование распределения интенсивности сложной структуры, связанное с преобразованием «плоского изображения» в «объемное». Кристаллические пластины могут быть применены для формирования распределения непрерывного «плоского» светового поля в реализации реальной 3D-сцены, что может обеспечить трехмерное изображение на телевизионном экране, а также на экране монитора компьютера. Также это можно использовать в рекламных щитах. Полученное таким образом трехмерное изображение можно наблюдать непосредственно глазами человека (без использования специальных очков. Таким образом повышается информационная емкость изображения на экране, а восприятие картины приближается к реальным условиям.
Бесплатно
Статья научная
Абсолютное большинство направляющих структур описывается [1-3] несамосопряженными электродинамическими операторами, под которыми понимается совокупность дифференциального уравнения и системы граничных условий. В [1-5] сформулированы условия несамосопряженности электродинамических операторов в приложении к методу разделения переменных. Указанным операторам можно поставить в соответствии с [5-6] интегральные уравнения. Краевым задачам для цилиндрических направляющих структур ставятся в соответствие интегральные уравнения Вольтерра, с использованием асимптотических решений которых проводится априорное определение спектров решений краевых задач для двухслойных открытых и экранированных волноводов.
Бесплатно
Определение цвета многоцветного объекта, имеющего относительно большие габариты
Статья научная
Использование стандартных приборов (колориметров) при измерении координат цвета и цветности многоцветных объектов, имеющих относительно большие габариты, практически невозможно. Это связано с тем, что обычные колориметры, неважно, какой метод в них реализован, созданы для определения цвета определенной точки измеряемого объекта. В данной статье рассматривается метод определения цвета многоцветного и сравнительно большого размера объекта, например автомобиля, цветной фотографии, художественной картины и др. Назовем данный метод компьютерной колориметрией. Практическое решение данного метода можно использовать в таких областях народного хозяйства, как, например, перекраска автомобиля после повреждения неких участков кузова с повреждением лакокрасочного покрытия, автоматический контроль и видеонаблюдение участков лесных массивов и торфяных угодий для обнаружения пожаров, экспертиза подлинности документов и художественных произведений искусства и др.
Бесплатно
Определение цветовых различий между двумя цветами
Статья научная
В данной статье рассматриваются вопросы расчетов цветовых различий двух заданных цветов в существующих колориметрических системах МКО, а также полученных цветовых различий с помощью специальных формул JРС-79, разработанной формулы Комитетом по колориметрии Королевского общества красильщиков и колористов на основе JРС-79, а также и формулой цветового различия, рекомендованная в 1994 г. МКО. В свое время автором была предложена строго равноконтрастная цветовая система, но в этой системе предполагается достаточно сложный математический аппарат, основанный на тензорном исчислении. Поэтому в этой статье предлагается простая методика расчета цветовых различий, использующая достаточно простой математический аппарат. В статье приведены результаты расчетов цветовых различий между конкретных двумя цветами. Для чего, в процессе подготовки статьи была специально написана компьютерная программа, позволяющая проводить эти расчеты.
Бесплатно
Оптимальная фильтрация при ограничении ПИК-фактора сигнала DRM+
Статья научная
Для снижения пик-фактора в системе DRM+ из-за ограничений, налагаемых стандартом, широко применяются метод ограничения пиков (клиппинг) и метод оконного взвешивания, которые основаны на искажении сигнала. В результате применения данных методов существенно возрастают внеполосные излучения в спектре сигнала. После фильтрации внеполосных излучений проявляется эффект повторного возрастания пик-фактора. В связи с этим существует актуальная научно-техническая проблема поиска оптимального метода фильтрации внеполосных излучений сигнала DRM+. Целью данной статьи является анализ существующих методов фильтрации внеполосных излучений в процессе снижения пик-фактора в системе DRM, а также выбор оптимального алгоритма фильтрации после снижения пик-фактора для передатчиков стандарта DRM+. Автор рассмотрел метод подавления внеполосных излучений с помощью цифрового фильтра на основе БПФ/ОБПФ; провел моделирование предложенного алгоритма фильтрации сигнала по маске внеполосных излучений; сравнительные исследования метода стандартного алгоритма фильтрации и предложенного алгоритма; сделал вывод о высокой эффективности последнего. Полученные результаты позволят повысить эффективность снижения пик-фактора в радиовещательных передатчиках стандарта DRM+, тем самым позволив увеличить их КПД.
Бесплатно
Статья научная
С использованием критерия минимума среднего риска и оценок максимального правдоподобия однотипных параметров выполнен синтез оптимального алгоритма отождествления объектов, выявленных совместно функционирующими средствами мониторинга, в условиях априорной неопределенности признаков идентификации. Получена его квазиоптимальная модификация, позволяющая уменьшить размеры массивов признаков идентификации за счет установления приоритета целей с максимальной условной вероятностью отождествления. Исследованы статистические характеристики эффективности отождествления целей по результатам оценки их координат различными средствами мониторинга.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы среднеквадратические ошибки местоопределения импульсных источников радиоизлучения по многократным оценкам их угловых положений на основе измерений времени прихода сигналов в пространственно разнесенные позиции. Выполнена оптимизация маршрутов движения мобильных измерителей в составе двухпозиционной системы для обеспечения наилучшей точности вычисления координат излучателей.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы возможности оптимизации маршрутов полета беспилотных летательных аппаратов для повышения точности определения местоположения наземных источников радиоизлучения по оценкам угловых координат с их бортов. Найдены правила выбора точек пеленгования сигналов на траектории движения одиночного беспилотного летательного аппарата и курсовых углов двух синхронно барражирующих носителей приемников-пеленгаторов из состава триангуляционной системы, при которых достигается минимум дисперсии местоопределения объектов.
Бесплатно
Оптимизация параметров магнито-резонансных томографов
Статья научная
Исследована проблема увеличения сигнала обеспечивающего процесс визуализации внутренних органов в магнито-резонансном томографе на основе оптимального выбора некоторых его параметров. Проанализирован принцип работы томографа. На основе квантово-механических представлений найдена связь между углом прецессии магнитного момента ядер водорода в организме, частотой переменного магнитного поля, возбуждающего прецессию и величиной используемого постоянного магнитного поля. Данная связь позволяет найти наиболее оптимальные параметры работы томографа.
Бесплатно
Оптимизация переходной функции модульного источника бесперебойного питания подчиненного типа
Статья научная
В системе бесперебойного питания с выходным напряжением синусоидальной формы используется несколько параллельно соединенных источников бесперебойного питания. В линеаризованной модели выходных инверторов не учитывается задержка фазы выходного сигнала широтно-импульсного модулятора. Для учета задержки применяется стандартный блок Simulink - Transport Delay. Оптимизация переходной функции проведена с помощью функционального блока Signal Constraint. В результате найдены значения коэффициентов PID-регулятора системы управления инверторами.
Бесплатно
Оптические векторные анализаторы на основе несимметричной двухполосной модуляции
Статья научная
В данной статье представлены принцип работы и результаты экспериментального макетирования оптических векторных анализаторов на основе несимметричной двухполосной модуляции, созданных в НИИ ПРЭФЖС в рамках государственного задания КНИТУ-КАИ. Несимметричная двухполосная модуляция применена для решения проблем современных оптических векторных анализаторов. Преимуществами ее использования являются возможность получения удвоенного частотного диапазона измерений (80 ГГц), а в ряде случаев отсутствие ошибок измерений, вызванных наличием боковых полос высших порядков в зондирующих излучениях. Последнее снимает ограничения на величину индекса модуляции оптической несущей, а, следовательно, и на динамический диапазон измерений. Рассмотрены два варианта несимметричной двухполосной модуляции - с асимметрией по частоте и по амплитуде. Ключевым элементом первого варианта является волоконная брэгговская решетка с фазовым сдвигом, которая используется для формирования несимметричной двухполосной модуляции сигнала со смещенной несущей. Для реализации несимметричной двухполосной модуляции с асимметрией по амплитуде используются недостатки схемы, реализующей однополосную модуляцию, с целью формирования двух составляющих разных амплитуд. Для проверки разработанных теоретических положений был собран универсальный макет, описанный в статье.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные проблемы построения отечественных систем вторичного электропитания. Показано, что основная проблема при построении систем электропитания с двух- и трехкратном преобразованием электроэнергии - это проблема устойчивости. Показано, что отдельные подсистемы с отрицательной обратной связью, работающие в автономном режиме с большими запасами устойчивости по амплитуде и фазе, будучи интегрированы в единую систему из-за взаимного влияния друг на друга могут возбуждаться. Показана важность определения частотных характеристик преобразователей напряжения. Показаны причины отставания характеристик систем вторичного электропитания от современных зарубежных аналогов.
Бесплатно
