Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 588
К вопросу использования когнитивной технологии "белых пятен" ТВ-диапазона в сетях VANET
Статья научная
В статье рассматриваются проблемы передачи сообщений о безопасности дорожного движения в сети VANET в режиме вещания по радиоканалам между двумя двигающимися автомобилями. Рассматриваемые проблемы вызваны низким расположением передающей и приемной антеннами над земной поверхностью. Волны используемого в VANET канала с частотой 5,89 ГГц, из-за слабой способности к дифракции, испытывают значительное затухание вплоть до полной блокировки линии прямой видимости. Нарушения нормальных условий приема сообщений о безопасности дорожного движения вызывают увеличение времени доставки и вероятности приема этих сообщений. Для решения проблемы обеспечения надежной доставки сообщений о безопасности дорожного движения предлагается дополнить их передачу в канале 5,89 ГГц передачей в дециметровом ТВ-диапазоне по когнитивной технологии «белых пятен». Распространение волн в этой части спектра частот имеют более выраженную способность к дифракции, меньшее ослабление сигнала в зависимости от расстояния между передатчиком и приемником, что способствует эффективной доставке сообщений о безопасности дорожного движения в сети VANET.
Бесплатно
К вопросу повышения пропускной способности радиотехнических систем
Статья научная
В работе произведен анализ фундаментальных и прикладных работ по теории информации, позволяющий оценить ее современное состояние. Выявлено, что для реальных радиотехнических систем передачи информации, пропускная способность при отсутствии шумов ограничена динамическими свойствами линейных избирательных систем, входящих в их состав. Указаны факторы, приводящие к негауссовской сигнально-помеховой обстановке и необходимости эффективно работать в нестационарных параметрических каналах современных систем связи.
Бесплатно
К вопросу сходимости барицентрического метода в решении задач дифракции на проводящих тонких экранах
Статья научная
В статье авторы для численного решения задач дифракции электромагнитных волн на бесконечно тонких идеально проводящих экранах произвольной формы предлагают применение барицентрического метода. Численное решение формируется в проекционной постановке метода Галеркина. Суть барицентрического метода состоит в порядке формирования глобальной системы базисных функций для раскрыва экрана при определении аппроксимации искомой функции плоскости тока на его поверхности. Базисные функции задаются полиномами типа Бернштейна через барицентрические координаты, вводимые для раскрыва экрана при его представлении в виде замкнутой односвязной многоугольной области. Рассмотрены особенности алгоритмической реализации барицентрического метода в решении задач дифракции на проводящих тонких экранах. Определена оценка скорости сходимости. Представлены сравнительные результаты расчетов, выполненные при равнозначных условиях барицентрическим методом и методом RWG.
Бесплатно
К вопросу формирования шумов и помех в комплексном виде
Статья научная
В работе представлен новый подход, обеспечивающий решение проблемы «Амплитуда, фаза, частота», для моделирования в комплексном виде гауссова белого шума и сложных полигармонических помех, присутствующих в реальных каналах связи. Получены оценки необходимого числа компонент при формировании белого гауссова шума для достижения заданной точности его аппроксимации.
Бесплатно
Катушечный ускоритель твердых тел
Статья научная
Проведены анализ катушечных электромагнитных ускорителей; математическое моделирование работы одной ступени электромагнитного ускорителя. Исследовано влияние параметров тяговых катушек, начальных условий и материала частиц на конечную скорость.
Бесплатно
Квазигармонические автоколебания в дискретном времени: анализ и синтез динамических систем
Статья научная
Для дискретизации времени в дифференциальном уравнении движения осциллятора (генератора) томсоновского типа предложено использовать сочетание численного метода конечных разностей и асимптотического метода медленно меняющихся амплитуд. Разностные аппроксимации временных производных выбираются таким образом, чтобы, во-первых, сохранить в дискретном времени консервативность и собственную частоту линейного контура автоколебательной системы. Во-вторых, требуется совпадение разностного укороченного уравнения для комплексной амплитуды автоколебаний в дискретном времени с аппроксимацией Эйлера укороченного уравнения для амплитуды автоколебаний в аналоговой системе-прототипе. Показано, что реализация такого подхода позволяет сформировать дискретные отображения осцилляторов томсоновского типа, в частности, осциллятора ван дер Поля. Адекватность дискретных моделей аналоговым прототипам подтверждена также численным экспериментом.
Бесплатно
Квазиоптимальное обнаружение сверхширокополосного сигнала при воздействии узкополосной помехи
Статья научная
Проведено исследование влияния гауссовской узкополосной помехи с неизвестными характеристиками на эффективность обнаружения сверхширокополосных сигналов неизвестной формы на фоне гауссовского белого шума.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты теоретического исследования влияния структурных модификаций борных нанотруб на их электронное строение и проводящие характеристики, а также результаты изучения сорбционной активности однослойных борных нанотубуленов в отношении атомарного водорода. Обсуждаются особенности механизмов внешней адсорбции атома водорода на поверхности борных нанотруб малого диаметра различной поверхностной конфигурации и вызванные этим процессом изменения проводящего и зарядового состояния гидрогенизированных нанотубулярных систем. Расчеты выполнены с помощью моделей ионно-встроенного ковалентно-циклического и молекулярного кластеров в рамках полуэмпирической схемы MNDO.
Бесплатно
Квантовые ограничения восприятия удаленных излучающих объектов
Статья научная
При достаточном удалении от источников излучений слабые электромагнитные сигналы проявляют квантовые свойства. Последние приводят к тому, что обнаружение источников становится вероятностным. Анализ спектрального распределения интенсивности принимаемых квантов позволяет дать оценки предельной (при конечной экспозиции) дальности обнаружения светил определенного класса. При квантовой интерпретации результатов измерения космического фона частота температурного максимума (закон Вина) уменьшается в 1.77 раза. При этом оценка абсолютной температуры реликтового излучения меняется с 2.73 на 4.83 градусов Кельвина.
Бесплатно
Квантовые ограничения различимости сигналов
Статья научная
С учетом того, что из корпускулярного представления радиоволн следует, что достаточно малые локационные сигналы являются дискретными и могут пропадать полностью, предельная дальность локации имеет, таким образом, фундаментальные ограничения, не зависящие от уровня шума; при уровне средней энергии порядка единиц квантов дискретный сигнал подчиняется распределению Пуассона (которое объясняет мерцание целей на экранах локаторов), получены выражения необходимого времени для регистрации слабых сигналов и эффективности предельного обнаружения с учетом динамики объекта. Идентификация целей при таких сигналах является проблематичной ввиду равенства средних значений сигнала его вариации. Высказывается гипотеза, что аномальное влияние инфразвуков связано с явлением противоположного характера – с очень высокой концентрацией квантов при низких частотах излучаемых волн.
Бесплатно
Клиент-серверная система мониторинга качества ТВ-вещания в России
Статья научная
В стратегии развития телерадиовещания в Российской Федерации до 2025 года особо указывается на необходимость обеспечения надежности бесперебойного телерадиовещания. Качество телерадиовещания стандарта DVB-T2 оценивается скоростью передачи данных и запасом устойчивости по коэффициенту битовых ошибок BER (Bit Error Ratio) «на последней миле» в зонах вещания ретрансляторов. Предлагаемая в статье распределенная клиент-серверная система мониторинга качества вещания в РФ использует необходимое оборудование, включая датчики битовых ошибок BER на базе программируемых приемников в сочетании с одноплатными микрокомпьютерами, реализованными на SoC-процессорах. Сбор и обработка данных в областях вещания с помощью предлагаемой системы мониторинга позволит специалистам, занимающимся на практике развитием сетей, дать объективное заключение о необходимости и путях реконструкции сетей SFN для обеспечения бесперебойного телерадиовещания в РФ. Модернизация и техническое перевооружение сетей SFN обеспечат решение проблем, связанных с сертификацией спутниковых земных станций и передатчиков сетей SFN, предоставлением различных сервисов и услуг телерадиовещания стандарта DVB-T2 населению с высоким качеством.
Бесплатно
Коаксиальные брэгговские СВЧ-структуры в сенсорных системах
Статья научная
В работе рассмотрены брэгговские СВЧ-структуры на коаксиальном кабеле, построенные на основе трансферта оптических технологий по аналогии с волоконными решетками Брэгга. Предлагаются варианты применения подобных коаксиальных брэгговских СВЧ-структур в сенсорных приложениях, в частности обсуждаются вопросы создания измерителей механических деформаций, диэлектрических параметров жидкостей и уровня жидких продуктов.
Бесплатно
Колебания и волны, присоединенные к источнику
Статья научная
Для колебательных и направляющих структур сопоставляются краевые задачи, которые описывают колебания и волны, присоединенные к источнику, существующие (как решения краевой задачи) только при его наличии.
Бесплатно
Статья научная
Показано, что цвета, координаты цветности которых находятся внутри треугольника цветового охвата телевизионного экрана, возможно воспроизвести колориметрически точно, т. е. без цветовых искажений. Предложен способ реализации телевизионной системы с колориметрически точным воспроизведением цветности изображения. Доказано, что внешние условия наблюдения (внешнее освещение, его яркость и цвет) влияют на восприятие телевизионного изображения. Предлагается цветовая коррекция телевизионного изображения от влияния внешнего освещения на качество цветовосприятия.
Бесплатно
Кольцевая многолучевая антенная решетка с частотным сканированием
Статья научная
Обоснование. Реализация сканирующих антенн для систем помехозащищенной связи, радиолокационных систем является важной и актуальной задачей. Одним из наиболее перспективных методов отклонения луча является частотное сканирование, которое может эффективно сочетаться с коммутационным, что позволит обеспечить полноазимутальное и угломестное сканирование без применения фазовращателей. Цель. Произвести исследование и моделирование кольцевой многолучевой антенной системы с возможностью частотного сканирования, а также формирования нескольких лучей одновременно. Выполнить моделирование при запитывании разных портов для оценки возможностей формирования разных лучей антенны, а также в многолучевом режиме. Исследовать возможность отклонения луча по частоте с определением диапазона рабочих частот. Методы. Основные результаты получены на основе электродинамического моделирования, которое выполнялось с использованием метода конечных элементов в DS CST Studio Suite 2025. Основные методы анализа характеристик базировались на рассмотрении диаграмм направленности, а также их поведении при дифракции на решетках эшелетт. Результаты. Получены характеристики антенной системы в диапазоне частот от 8,3 до 10 ГГц. Доказано, что антенная система позволяет реализовать полноазимутальное сканирование путем коммутации разного числа входных портов. Показано, что предложенная конструкция антенной системы может управляться как по направлению луча, так и по ширине главного лепестка путем выполнения коммутации разного числа антенных элементов, при этом сохраняется частотное сканирование в широком диапазоне рабочих частот. Получено, что антенна позволяет обеспечивать формирование двух разнонаправленных лучей с частотным сканированием. Заключение. Предложенная антенная система может быть использована для реализации высокочастотного обнаружения малых целей и помехозащищенного канала связи с частотной перестройкой для удержания объекта в луче антенны. Особенность предложенной многолучевой антенны заключается в возможности реализации двухкоординатного сканирования на основании частотного сканирования и коммутационного подключения антенных элементов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема решения дисперсионных уравнений волн направляющих электродинамических структур на комплексной плоскости одного из волновых чисел. Предлагается комбинированный метод, основанный на сочетании положительных свойств метода Мюллера и метода вариации фазы, основанного на принципе аргумента. Описывается процедура применения метода.
Бесплатно
Компенсация нелинейных искажений в многокаскадных усилителях
Статья научная
В работе рассматриваются методы компенсации нелинейных искажений четных и нечетных порядков на выходе многокаскадных усилителей радиоприемных устройств. Суть предлагаемого метода - использование дополнительных взаимодействий основных частот с гармониками и комбинациями второго порядка для нейтрализации нежелательных спектральных составляющих. Определена оптимальная конфигурация двухканальных схем усилителей на полевых транзисторах для одновременного подавления интермодуляционных искажений второго и третьего порядка. Показаны преимущества компенсации интермодуляционных продуктов третьего порядка в конечном узле схемы по сравнению с их минимизацией в отдельных каналах.
Бесплатно
Комплексная форма дискретных отображений томсоновских автоколебательных систем
Статья научная
Предложены новые дискретные отображения автоколебательных систем томсоновского типа. Отображения получены методом структурного синтеза с использованием последовательностей дискретных отсчетов импульсных характеристик резонаторов, входящих в состав автоколебательных систем. Метод медленно меняющихся амплитуд использован для анализа динамических характеристик автоколебаний в дискретном времени. Приведен пример генерации автоколебаний дискретным отображением осциллятора Ван дер Поля.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представлены результаты моделирования системы передачи информации с OFDM с использованием цифровых радиоэлектронных устройств, реализующих метод скремблирования передаваемых сигналов и маскирования передаваемой информации. В качестве источников маскирующих сигналов в работе рассматриваются псевдослучайные последовательности, полученные с помощью генераторов, построенных на основе модифицированных систем с динамическим хаосом. Получены оценки вероятности битовой ошибки рассматриваемой системы передачи информации, оценен пик-фактор сигналов, корреляционные характеристики скремблированной и исходной информации, получена оценка энтропии передаваемой информации. Результаты работы могут быть использованы при проектировании современных систем передачи информации с целью повышения безопасности передаваемой информации и снижения пик-фактора формируемых сигналов.
Бесплатно
Комплексный резонанс как явление, описываемое самосогласованной присоединенной краевой задачей
Статья научная
Устанавливается соответствие между свойствами комплексного резонанса и особенностями несамосопряженных самосогласованных присоединенных краевых задач. Явление, классифицируемое как «комплексный резонанс», имеет место в электродинамических структурах, описываемых несамосопряженными краевыми задачами. Показывается, что при парном возбуждении комплексных волн, имеющих комплексную сопряженность по волновым числам и амплитудам, образуется колебание, «присоединенное» к источнику, которое описывается присоединенным уравнением Гельмгольца, то есть уравнением, в правой части которого стоит решение однородной краевой задачи. Особенность комплексного резонанса заключается в том, что он существует во всем диапазоне комплексных волн при обязательном присутствии источника.
Бесплатно
