Індекс рубрикатора НБУВ: З842.4-53

Рубрики:

Вимірювання форми та частотний аналіз коливань

Шифр НБУВ: Ж14164 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведен анализ метода измерения комплексных параметров микроволновых узлов, основанного на обработке сигналов, поступающих в измерительные плечи двенадцатиполюсника, с помощью дискретного преобразования Фурье. Разработана процедура калибровки такого анализатора по набору образцовых мер полного сопротивления, приведены результаты моделирования процедуры калибровки.

Разработана процедура решения уравнения выхода в задаче анализа идеального спектра обратного рассеяния. Эта процедура основывается на введенном в представлении о проекции внутрь мишени шкалы многоканального анализатора. Показано, что с помощью такого представления можно в наглядной форме сформулировать те свойства рассматриваемой задачи, которые определяются дискретизацией различных непрерывных переменных в плоскости "глубина-энергия". На основе сравнения с литературными данными показано, что предложенная процедура обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным подходом.

Разработана обобщенная математическая модель измерителя векторного отношения параметрического типа. Микроволновый преобразователь представлен в виде функционально-неопределенного шестиполюсника, параметры которого дискретно изменяются во времени. Модель представляет собой систему нелинейных уравнений, которые связывают на каждом шаге коммутации напряжение на выходе датчика мощности с обобщенными эквивалентами константами преобразователя и измеряемым векторным отношением. Предложены два варианта обработки измерительной информации: нелинейный и линейный. Указаны их достоинства и недостатки.

Розглянуто питання підвищення точності відліку частоти радіосигналів акустооптичного аналізатора спектра (АОАС). Наведено результати експериментальних досліджень з використанням методів імітаційного моделювання, оптимальних (ОО) і квазіоптимальних (КОО) оцінок просторового положення оптичного сигналу у фокальній площині АОАС. Одержано аналітичні вирази для числових характеристик ОО і КОО. Проведено порівняльний аналіз результатів теоретичних і експериментальних досліджень.

Проанализирована возможность использования сверхрэлеевского разрешения по частоте двух радиоимпульсов большой длительности при условии наличия помеховой компоненты. Проведена оценка потенциальной точности определения частоты сигналов.

Рассмотрены вопросы сверхрелеевского пространственного разрешения оптических сигналов в акустооптическом анализаторе спектра радиосигналов. Для разрешения оптических сигналов, расстояние между геометрическими центрами которых в плоскости фотоприемника акустооптического анализатора спектра меньше релеевского предела, предложен метод автокомпенсации шумового фона с отдельным компенсационным каналом.

Вирішено задачу формування бінарних сигналів з рівномірним спектром. Як цільову функцію обрано мінімум різниці між максимальною та мінімальною амплітудами корисних гармонік, а як оптимізаційні змінні виступають точки перемикання сигналу. Оптимізація відбувається методом послідовного квадратичного програмування, визнаного одним з ефективних серед усіх методів умовної оптимізації нелінійних функцій.

Одержано рекурентні вирази безнадлишкових рекурентних методів обчислення модифікованих багатовимірних дискретних перетворень Фур'є та Хартлі на стрибкових і ковзних інтервалах за одним виміром для розмірів перетворень за цим виміром, кратних чотирьом і восьми. Усунувши надлишковість обчислення, запропоновані методи можна використовувати для зменшення апаратурних витрат аналізаторів спектра.

Отмечены степень полезности использования в различных областях науки и техники аппаратурного спектрального анализа реальных физических процессов и необходимость иметь, для повышения эффективности такого анализа, адекватные им общие следящие фильтры (СФ) с самонастройкой. На основании физико-математического анализа активного спектра нестационарных процессов достаточно убедительно выявлены его необходимые особенности, что, как следствие, позволило доказать требуемые признаки адекватности известных СФ активным составляющим этого спектра.

Розроблено методи розрізнення та виміру частоти радіосигналів (РС) у акустооптичних аналізаторах спектра на базі вдосконаленої математичної моделі сигналів у площині зображень акустооптичних аналізаторів спектра (АОАС) та одержаного аналітичного опису процесів розрізнення й оцінювання параметрів просторового положення оптичних сигналів у площині зображень АОАС. Розвинуто теоретичні питання стосовно статистичної обробки оптичних сигналів АОАС. На підставі результатів експериментальних досліджень доведено, що завдяки застосуванню розроблених методів точність відліку частоти радіосигналів можна збільшити у 7 - 10 разів, а роздільну здатність за частотою АОАС у 3 - 5 разів. Удосконалено математичну модель оптичних сигналів в АОАС РС, яка враховує хвильові та корпускулярні властивості оптичних сигналів, що дозволило описати флуктації сигнальної та завадової складової зареєстрованої оптичного випромінювання, зумовлені його квантовою природою. Синтезовано оптимальний і квазіоптимальний алгоритми оцінки параметрів просторово положення оптичних сигналів у фокальній площині АОАС. Запропоновано метод оцінювання частоти радіосигналів у АОАС, який, на відміну від відомих, передбачає врахування хвильових і корпускулярних властивостей оптичних сигналів АОАС і дозволяє підвищити точність оцінювання параметра просторового положення оптичного сигналу у площині фотоприймача. Синтезовано метод розрізнення за частотою в АОАС, за яким необхідно враховувати хвильові та корпускулярні властивості оптичних сигналів АОЛАС РС за дії на вхід двох радіоімпульсів і перешкоди. Знайдено нижню межу Рао - Крамера для дисперсії оцінки

Розвинуто засади теорії використання аналогових вузькосмугових динамічних фільтрів (ВДФ) у цифрових кореляційно-фільтрових аналізаторів спектра (АС), а також методи оптимізації характеристик ВДФ. Розроблено загальні основи теорії цифрових ВДФ, методичні та прикладні засади синтезу характеристик рекурсивних цифрових ВДФ другого порядку, запропоновано оптимальну схему фільтра. Проведено комп'ютерне моделювання та натурні дослідження макету цифрового кореляційно-фільтрового АС, результати яких підтвердили достовірність основних наукових результатів роботи.

Дисертацію присвячено проблемі розробки методів та засобів для метрологічного забезпечення аналізаторів спектра(АС) електричних сигналів (послідовної дії). Розглянуто питання удосконалення існуючих та розробки нових модифікацій методів повірки АС і створення відповідних технічних засобів для забезпечення необхідної точності та єдності вимірювань в області спектрального аналізу. Розроблено, атестовано і впроваджено в експлуатацію автоматизовану апаратуру робочого еталона в області аналізу спектра. Розроблено і впроваджено в дію нормативний документ на методики повірки аналізаторів спектра послідовної дії.

Разработана математическая модель приемника оптического излучения акустооптического анализатора спектра радиосигналов с учетом нелинейного влияния времени накопления сигналов на его вольтовую характеристику. Проведен анализ влияния времени накопления оптического сигнала на динамический диапазон приемника оптического излучения и устройства акустооптического преобразования радиосигналов в целом, в зависимости от интенсивности внешних и внутренних шумов (помех). Сделаны выводы о мультипликативном характере влияния внешних помех большой интенсивности на процесс накопления сигнала и линейность вольтовой характеристики приемника оптического излучения.

Рассмотрены вопросы обнаружения радиосигналов большой мощности в акустооптическом анализаторе спектра. Проведены оценки интенсивностей процессов 3-фононных распадов, приводящих к появлению дополнительных дифракционных максимумов. Проведен статистический анализ и получены вероятностные характеристики обнаружения оптических сигналов в акустооптическом анализаторе спектра. Показано, что увеличение мощности исходного сигнала приводит к ухудшению характеристик обнаружения.

Обгрунтовано доцільність застосування засобів прямого цифрового синтезу в частотних аналізаторах імпедансу. Наведено структуру та описано принцип роботи цифрового синтезатора гармонічних сигналів. Проаналізовано причини виникнення паразитних гармонік та їх дестабілізуючий вплив на точність аналізаторів імпедансу.

Рассмотрены вопросы согласования амплитуды регистрируемых радиосигналов с динамическим диапазоном акустооптического анализатора спектра. С учетом эффектов фонон-фононного взаимодействия и нелинейности вольтовой характеристики приемника оптического излучении разработан метод дискретного накопления оптических сигналов. Проведен анализ вероятностных и энергетических характеристик метода.

Отмечены важная роль известных методов аппаратурного анализа спектра низкочастотных сигналов и недостатки полосовых дисперсионных линий задержки (ДЛЗ) для дисперсионного анализа спектра таких сигналов, т.к. существующие таблицы полосовых ДЛЗ не позволяют получать передаточные функции ДЛЗ нижних частот. Показаны возможности составления таблицы секций таких ДЛЗ на фазовых контурах первого и второго порядка. Предложена новая таблица основных параметров и нулей полиномов Гурвица для функции группового времени задержки секций ДЛЗ нижних частот 5, 7, 9, 11, 13 и 15 порядков, каждая из которых получена отдельным Mathcad-документом.

Проаналізовано особливості квадратурного розділення за алгоритмом одночастотного перетворення Фур'є. Досліджено вплив застосування згладжувальних вікон на дійсну та уявну складові спектра досліджуваного сигналу. Оцінено ефективність застосування косинусних і параметричних вікон для підвищення точності квадратурного розділення в частотних аналізаторах імпедансу.

Розв'язано актуальну науково-прикладну задачу, пов'язану з розробкою методу збільшення динамічного діапазону акустооптичних аналізаторів спектра радіосигналів (АОАС РС). Задачу вирішено на основі складеної в роботі удосконаленої математичної моделі, побудованої з урахуванням процесів нелінійних перекручень, що виникають за реєстрації оптичних сигналів з великим розкидом потужностей та процесів фонон-фононної взаємодії в акустооптичному модуляторі та мультиплікативного перетворення сигналів у фотоприймачі за великих амплітуд сигналу та завади. Використання вдосконаленої математичної моделі сигналів на відміну від традиційного підходу, який базується на хвильовому уявленні про структуру оптичного випромінювання, дозволяє урахувати випадковий характер світлових сигналів і пояснити ефект появи помилкових максимумів у дифракційній картині, просторою координати яких на збігаються з максимумами інших порядків у дифракційній картині Брегга. Доведено, що завдяки застосуванню розробленого методу динамічний діапазон АОАС РС можливо збільшити у десятки разів залежно від умов реєстрації радіосигналів (РС). Зазначено, що застосування даного методу в АОАС дозволяє розширити його динамічний діапазон у бік збільшення потужностей прийнятих РС (за рахунок поєднання процедур послаблення та накопичення) та у бік зменшення їх потужностей (за рахунок вибору оптимального часу накопичення сигналів в одиничному кадрі та їх подальшого накопичення).За цього обмеження на застосування даного методу не залежать від потужностей РС і завад, а визначаються лише технічною досконалістю елементної бази.