Academic literature on the topic 'Фазовий шум'

В работе представлены результаты разработки СВЧ монолитной интегральной схемы (МИС) приемопередающего модуля на основе GaAs в диапазоне частот 8-12 ГГц. Фазовый шум ГУН на частоте 12,88 ГГц составляет менее -115 дБн при отстройке 1 МГц. Уровень шума МШУ составляет менее 4 дБ. Коэффициент усиления мощности передатчика составляет более 16 дБ. Экспериментальные результаты хорошо согласуются с данными моделирования.

Результати експериментальних досліджень, викладених у відомих роботах, засвідчили, що у високотемпературному надпровіднику під дією вхідного НВЧ-сигналу, коли створюється магнітне поле, рівень якого перевищує пороговий (Н>Hкр2), відбувається фазовий перехід надпровідника з надпровідного S в нормальний (резистивний) стан N (так званий процес перемикання (переключення)). Встановлено, що можливо управляти амплітудно-частотною характеристикою надпровідника напругою або струмом, що протікає. Тобто, можливо будувати перемикачі-обмежувачі на основі надпровідників, які знайдуть застосування у антенах, вхідних колах охолоджуваних надвисокочастотних трактів тощо.Найбільш практичними є пристрої на основі високотемпературних надпровідників, тому що їх робоча температура − це температура рідкого азоту, а швидкість перемикання становить менше 1 наносекунди. Однак, використання надпровідних систем потребує врахування питань сумісності їх зі штатними пристроями та урахування іншої низки особливостей будови НВЧ систем. Тобто, є сенс спершу окремо проаналізувати функціонування таких перемикачів, а потім в структурі будови штатної НВЧ системи.У статті проводиться дослідження властивостей лише окремих перемикачів (фільтрів вимикачів та обмежувачів) на основі високотемпературних надпровідних тонких плівок з метою вироблення принципів та критеріїв, які можуть бути основою здійснення автоматизованого проєктування розглянутих швидкодіючих надпровідних НВЧ-пристроїв.Для вирішення поставленої розрахункової задачі використовується алгоритм аналізу резонансних систем комутації та визначаються відповідні параме-три та критерії: коефіцієнти пропускання, модуляції, загасання; параметр якості; резонансні характеристики (частота, смуга, добротність).Результати розрахунків свідчать про необхідність застосування в сучасних НВЧ системах високотемпературних надпровідних швидкодіючих широкосмугових пристроїв (фазообертачів, обмежувачів, ліній затримки, комутаторів, тощо), що дозволить зменшити втрати енергії в приймально-передавальному тракті, збільшити швидкість управління променем антени в просторі, збільшити відношення сигнал-шум, підвищити захисні властивості прийомних тракту від електромагнітної поразки.У статті приведені результати розрахунків характеристик перемикачів, виконаних на основі надпровідникових мікрополоскових ліній передачі. Показана можливість побудови швидкодіючих (час спрацьовування менше одиниць наносекунд) перемикачів на основі надпровідності плівок в діапазоні частот 1 – 10 ГГц з часовими (швидкодія спрацьовування, час відновлення) енергетичними параметрами (енергії переключення 10-10 Дж) та резонансними характеристиками (частота, смуга, добротність), які значно кращі відповідних параметрів аналогічних пристроїв на основі напівпровідників.

В работе представлены результаты разработки СВЧ монолитной интегральной схемы (МИС) приемопередающего модуля на основе GaAs в диапазоне частот 8-12 ГГц. Разработаны образцы приемопередатчика, приемника, передатчика и ГУН. Продемонстрированы результаты использования технологии изготовления GaAs pHEMT с проектными нормами 0,5 мкм в производственном цикле АО «Светлана-Рост». Фазовый шум ГУН на частоте 12,88 ГГц составляет менее -115 дБн при отстройке 1 МГц. Уровень шума МШУ составляет менее 4 дБ. Коэффициент усиления мощности передатчика составляет более 16 дБ. Экспериментальные результаты хорошо согласуются с данными моделирования.

У статті розглядаються питання оцінювання радіальної швидкості при використанні когерентної пачки радіоімпульсів стосовно випадку наявності у відбитих від цілі радіоімпульсах корельованих флуктуацій початкових фаз. Оцінюється точність вимірювання частоти пачки для випадку узгодженої обробки без врахування фазових флуктуацій її радіоімпульсів. Розгляд проводиться у припущенні, що на вхід приймального пристрою РЛС надходить адитивна суміш відбитих від цілей сигналів й некорельованого гаусівського шуму. Вважається, що фазові флуктуації радіоімпульсів прийнятої пачки розподілені за нормальним законом с нульовим середнім, а кореляція фазових флуктуацій зі збільшенням інтервалу між радіоімпульсами пачки убуває за експоненціальним або знакозмінним законами. Наведений аналіз дозволяє визначити умови, при яких ускладнення алгоритму обробки даного радіолокаційного сигналу вважається виправданим.

У статті розглядаються питання оцінювання радіальної швидкості при використанні когерентної пачки радіоімпульсів стосовно випадку наявності у відбитих від цілі радіоімпульсах корельованих флуктуацій початкових фаз. Оцінюється точність вимірювання частоти пачки для випадку оптимальної обробки з врахуванням фазових флуктуацій її радіоімпульсів. Розгляд проводиться у припущенні, що на вхід приймального пристрою РЛС надходить адитивна суміш відбитих від цілей сигналів й некорельованого гаусівського шуму. Оптимальне оцінювання доплеровського зміщення частоти відбитого від цілі сигналу здійснюється за критерієм максимуму натурального логарифма відношення правдоподібності усередненого по усім можливим значенням випадкових неінформативних параметрів. Вважається, що фазові флуктуації радіоімпульсів прийнятої пачки розподілені за нормальним законом с нульовим середнім, а кореляція фазових флуктуацій зі збільшенням інтервалу між радіоімпульсами пачки убуває за експоненціальним або знакозмінним законами.

У статті розглянуто питання аналізу можливостей забезпечення заданої дальності дії РЛС, здатної здійснювати радіолокаційне спостереження малопомітних, малорозмірних та маневруючих цілей. Обгрунтована доцільність використання когерентної пачки радіоімпульсів для забезпечення необхідної дальності виявлення із заданими показниками якості. Надано порівняльний аналіз можливостей використання поодинокого і пачкового радіосигналів. Доведена необхідність врахування корельованих фазових флуктуацій радіоімпульсів прийнятої пачки при вимірюванні дальності до цілі. Вважається, що фазові флуктуації розподілені за нормальним законом с нульовим середнім, а їх кореляція убуває зі збільшенням інтервалу між радіоімпульсами пачки за експоненціальним або знакозмінним законами. На вхід приймального пристрою РЛС надходять відбиті від цілей сигнали на фоні некорельованого гаусівського шуму. Розгляд проводиться для моделі сигналу з випадковою амплітудою та початковою фазою. Оцінювання часу запізнення радіолокаційного сигналу здійснюється за критерієм максимуму натурального логарифма відношення правдоподібності, усередненого по усім можливим значенням випадкових неінформативних параметрів. В явному вигляді отримано вираз нормованої функції розузгодження когерентної пачки за наявністю фазових флуктуацій її радіоімпульсів. Врахування фазових флуктуацій радіоімпульсів прийнятої пачки при вимірюванні дальності до цілі дозволить покращити ефективність вирішення когерентно-імпульсними РЛС завдань за призначенням.

Предложен метод внесения бинарного сообщения в хаотическую несущую, повышающий скрытность систем передачи информации за счет разрушения характерного для хаотических процессов поведения на фазовой плоскости. Получен алгоритм восстановления передаваемого сообщения и оценено его качество для различного уровня сигнал/шум.

Предложен метод NOSE (nonorthogonal signals estimation) для оценивания многомерных (время-пространственно-доплеровских) амплитудно-фазовых изображений, в том числе групповых сосредоточенных целей, при использовании которого потенциальная разрешающая способность локатора ограничивается только отношением сигнал/шум. Найдено аналитическое соотношение для корреляционной матрицы шумов изображения. Методом математического моделирования подтверждена работоспособность метода при типовых отношениях сигнал/шум.

Разработана математическая модель двухканального корреляционного приемника радиосигналов с кусочно-линейной аппроксимацией, решающей функции порогового устройства. Приемник рассчитан на прием наиболее часто встречающихся на практике сигналов со случайной начальной фазой в условиях белого гауссовского шума. В синтезированной математической модели применяется кусочно-линейная аппроксимация решающей функции порогового устройства. Проведен сравнительный анализ характеристик обнаружения радиосигналов со случайной начальной фазой от отношения сигнал/шум, посчитанных с использованием разработанной математической модели корреляционного приемника с кусочно-линейной решающей функциeй порогового устройства. Представлены полученные в результате математического моделирования процесса функционирования корреляционного приемника при обнаружении сигналов со случайной начальной фазой в условиях шума зависимости вероятности правильного обнаружения от отношения сигнал/шум. Показано, что результаты имитационного моделирования согласуются с теоретическими расчетами. Выявлено, что представление решающих функций пороговых устройств в классической теории обнаружения сигналов в виде идеализированных (оптимальных), которые не учитывают их нелинейность, приводят либо к увеличению вероятности ложной тревоги, либо к уменьшению вероятности правильного обнаружения, что приводит к ошибкам первого рода We developed a mathematical model of a two-channel correlation receiver of radio signals with piecewise linear approximation of the decision function of the threshold device. The receiver is designed to receive the most commonly encountered signals in practice with a random initial phase in a white Gaussian noise environment. In the synthesized mathematical model, a piecewise linear approximation of the decision function of the threshold device is used. We carried out a comparative analysis of the characteristics of detecting radio signals with a random initial phase from the signal-to-noise ratio, calculated using the developed mathematical model of a correlation receiver with a piecewise linear decision function of the threshold device and known. The paper presents the dependences of the probability of correct detection on the signal-to-noise ratio obtained as a result of mathematical modeling of the process of functioning of the correlation receiver when detecting signals with a random initial phase under noise conditions. We show that the results of simulation are consistent with theoretical calculations. We found that the representation of the decision functions of threshold devices in the classical theory of signal detection in the form of idealized (optimal) ones, which do not take into account their nonlinearity, lead either to an increase in the probability of a false alarm, or to a decrease in the probability of correct detection, which leads to errors of the first kind

В статье предложен метод измерения спектра при помощи модифицированного корреляционного детектора при наличии аддитивного шума, имеющего распределение Лапласа. В предлагаемом модифицированном детекторе рассматривается тест-статистика, описывающая корреляцию принятого сигнала в когнитивном терминале, с сигналом основного пользователя. Для упрощения рассмотрен основной пользовательский сигнал с двоичной фазовой манипуляцией. Затем принятый сигнал возводится в произвольную степень P, значение показателя которой находится в диапазоне от 0 до 2 (0 < P < 2). Таким образом, предлагаемый детектор ведет себя как нелинейный детектор при всех значениях P, кроме P = 1. При P = 1, детектор ведет себя как обычный корреляционный детектор или детектор с согласованным фильтром. С учетом предложенной тест-статистики получены аналитические выражения вероятности обнаружения и вероятности ложной тревоги. Характеристики предложенной тест-статистики представлены в виде зависимости рабочей характеристики приемника и вероятности обнаружения от среднего отношения сигнал–шум (ОСШ). Также с помощью моделирования получено оптимальное значение P для различных значений среднего ОСШ. Аналитические выражения проверены путем сравнения полученных с их помощью результатов с результатами моделирования. Замечено, что в предлагаемой тест-статистике характеристики улучшаются с уменьшением значения P. Кроме того, также показано, что характеристики предложенного модифицированного детектора лучше, чем для традиционного детектора с согласованным фильтром, при P < 1.

Метою роботи є дослідження впливу умов розповсюдження сигналу в каналі зв’язку на залежності кількості помилок від відношення сигнал-шум. Для досягнення цієї мети поставлені наступні завдання: провести огляд моделей поширення радіохвиль і ефектів, що при цьому відбуваються; розглянути і дослідити вплив каналу зв’язку на залежності кількості помилок від відношення сигнал-шум; дослідити модель системи зв’язку і оцінити вплив умов розповсюдження сигналу в каналі зв’язку; дослідити системи зв’язку з символьною синхронізацією в середовищі Simulink.

У рамках комп’ютерного експерименту у роботі вивчалася можливість реалізації фазового переходу типу порушення симетрії у просторово-розподіленій синергетичній системі за рахунок дії скорельованих у часі шумів. У якості базової моделі була використана система Лоренца із двома шумами та просторовою (дифузійною) складовою у рівнянні на параметр порядку. Побудована модель добре описує ряд процесів, наприклад, самоорганізацію дефектної структури під впливом скорельованих внутрішнього та зовнішнього шумів.

Дисертаційна робота присвячена теоретичному опису процесу фрагментації металевої структури, підданої інтенсивній пластичній деформації, встановленню особливостей структурних та кінетичних явищ, що відбуваються у металах під час обробки, стійкості сформованих стаціонарних станів та дослідженню впливу адитивних флуктуацій нерівноважних змінних на хід еволюції структурних дефектів. За результатами проведеного дослідження встановлено умови обробки (значення пружних деформацій), які істотно впливають на формування стійких субмікрокристалічних чи нанокристалічних структур. Побудовані фазові діаграми, що демонструють різні режими фрагментації та дозволяють у загальному виді відобразити сценарії поведінки структурних дефектів під час обробки. Показано, що одержані результати добре пояснюють та дають можливість прогнозувати експериментальні дані: формування стійкої граничної структури з бажаними розмірами зерен та високоми фізико-механічними властивостями.
Диссертация посвящена теоретическому описанию процесса фрагментации металлической структуры, подверженной интенсивной пластической деформации, установлению особенностей структурных и кинетических явлений, происходящих в металлах при обработке, устойчивости сформировавшихся стационарных состояний и исследованию влияния аддитивных флуктуаций неравновесных переменных на ход эволюции структурных дефектов. По результатам проведенного исследования установлены условия обработки (значения упругих деформаций), которые существенно влияют на формирование устойчивых субмикрокристаллических или нанокристаллических структур. Построены фазовые диаграммы, которые демонстрируют различные режимы фрагментации и позволяют в общем виде отразить сценарии поведения структурных дефектов во время обработки. Показано, что полученные результаты хорошо объясняют и дают возможность прогнозировать экспериментальные данные: формирование устойчивой предельной структуры с желаемыми размерами зерен и високими физико-механическими свойствами.
PhD thesis is devoted to the several aspects: (I) the theoretical description of the process of fragmentation of a metal structure subjected to severe plastic deformation, (II) the establishment of structural and kinetic phenomena peculiarities occurring in metals during processing, (III) the stability of the formed stationary states, (IV) the study of the influence of the additive fluctuations of the main parameters on the evolution process of structural defects. Processing conditions (the value of elastic strains), which significantly influence on the formation of stable submicrocrystalline or nanocrystalline structures, were established by results of study. The phase diagrams were constructed. It demonstrates various modes of fragmentation and allow to reflect the scenarios of behavior of structural defects in a general view during processing. It is shown that the obtained results are well explain and make it possible to predict the experimental data: the formation of a stable limiting structure with the desired grain size and high physical and mechanical properties.

У роботі побудована математична модель розм’якшення поверхні льоду при терті. Виведені основні рівняння для побудови залежностей. На основі отриманих рівнянь були побудовані: фазова діаграма, розподіл ймовірностей, залежності деформації зсуву від температури термостата, часові ряди сили тертя. Проведений аналіз часових рядів сили тертя, а саме Фур’є аналіз, побудова автокореляційної функції, різницевої автокореляційної функції.

В настоящий момент разрабатываются методы, близкие концепции фазовых переходов Ландау. Данные методы довольно часто используются для описания разрушения квазихрупких материалов, измельчения зерен в процессе обработки методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Путем непосредственного дифференцирования многомерного термодинамического потенциала можно получить эволюционное уравнение для неравновесных переменных. Тем не менее в данных методах не учитывается влияние флуктуационного шума, которое может критическим образом поменять характер эволюции системы.

За допомогою системи трьох диференціальних рівнянь для напружень, деформації і температури змащувального шару описано нетривіальну поведінку мастила, при взаємному переміщенні двох гладких поверхонь, що труться, у рамках синергетичного представлення межового тертя. Відомо, що теплові флуктуації присутні в будь-якому експерименті, а для нанорозмірних трибологічних систем їх влив може бути критичним і, наприклад, призводити до зменшення тертя.

Дисертацію присвячено дослідженню моделей самоорганізації низьковимірних конденсованих систем, що базуються на самоузгоджених диференціальних рівняннях. Запропоновано синергетичну реологічну модель Лоренца, яка описує плавлення ультратонкої плівки мастила. Описано гістерезис, який виникає під час плавлення. З урахуванням впливу білого та кольорового шумів розраховано фазові діаграми з областями сухого, рідинного та переривчастого тертя. Проведено якісний аналіз часових залежностей напружень для всіх областей діаграм. Визначено умови реалізації самоподібного режиму плавлення мастила. Знайдено параметри, за яких тертя зменшується. Фрагментацію металів у процесі інтенсивної пластичної деформації розглянуто з позицій теорії фазових переходів Ландау. Синергетична концепція використовується для опису утворення потокових станів сипких середовищ (лавин), механізму вибухової кристалізації ультрадисперсних аморфних плівок, ефекту пам'яті і неергодичності в нерівноважних термодинамічних системах та фазових переходів з комплексним параметром порядку і між режимами транспортного потоку. На основі аналізу експериментальних даних про нано- та субмікрокристали показано, що їх аномальний характер обумовлений переходом у гетерогенний стан, у якому пружне поле меж зерен екранується прошарком, що характеризується в'язкiстю. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/15980
Диссертация посвящена исследованию моделей самоорганизации низкоразмерных конденсированных систем, основанных на самосогласованных дифференциальных уравнениях. Предложена реологическая модель Лоренца, которая описывает плавление ультратонкой пленки смазки, заключенной между атомарно--гладкими твердыми поверхностями. Показано, что этот процесс обусловлен самоорганизацией сдвиговых напряжений и деформации, а также температуры смазки. На основе уравнения Гинзбурга-Ландау-Халатникова описаны пространственные зависимости указанных величин. Учитывая зависимость модуля сдвига смазки от напряжений, проанализированы гистерезисные явления при фазовом переходе первого рода. С помощью исследования фазовых портретов показано, что прерывистое движение реализуется, если время релаксации температуры смазки превышает его значение для сдвиговых напряжений и деформации. Гистерезис при плавлении смазки по механизму фазовых переходов первого и второго родов описан при учете зависимости модуля сдвига от деформации. Установлено существование двух режимов поведения смазки - твердоподобного и жидкоподобного. Первый отвечает гуковскому участку диаграммы нагружения, и второй - участку пластического течения. При различных отношениях времен релаксации сдвиговых напряжений и деформации построены фазовые портреты системы. При температурных зависимостях вязкости в виде закона Фогеля-Фулчера и степенного соотношения определены общие выражения для температуры поверхностей трения, при которой смазка плавится. Исследовано плавление смазки с учетом аддитивного некоррелированного шума основных параметров. На фазовой диаграмме определены области сухого, жидкостного и прерывистого трения. Показано, что изменение интенсивностей флуктуаций температуры и сдвиговой деформации смазки может переводить систему ко всем указанным режимам трения. При численном анализе уравнения Ланжевена получены временн\'ые траектории сдвиговых напряжений, и показаны случайные переходы между режимами трения, приводящие к прерывистому движению. Рассмотрено плавление смазки за счет диссипативного разогрева сдвигаемых поверхностей. Самоподобный режим плавления твердоподобной смазки описан при учете нелинейной релаксации напряжений и дробного характера обратных связей в системе Лоренца. Проведено исследование влияния коррелированных флуктуаций температуры смазки на характер ее плавления. На фазовой диаграмме появляются области, где прерывистое движение характеризуется переходами между сухим, метастабильным и устойчивым жидкостным режимами трения. Проведено рассмотрение, базирующееся на принципах теории фазовых переходов Ландау, которое дает картину фрагментации твердых тел в процессе интенсивной пластической деформации. В детерминистическом случае и при учете белого шума построены фазовые диаграммы с областями реализации различных типов предельных зернистых структур. Установлено, что с увеличением упругих деформаций размер зерен в предельных структурах уменьшается. Определены условия образования квазифрактальных зернистых структур. Образование одиночной лавины представлено синергетической системой Лоренца, параметризуемой компонентами скорости и наклоном поверхности сыпучей среды, величины которых испытывают аддитивный шум. В результате построена фазовая диаграмма, определяющая области равновесного, неравновесного и смешанного состояний. Дробная система Лоренца позволяет воспроизвести степенную форму распределения горизонтальной скорости лавин по ее величине. Исследован механизм взрывной кристаллизации в аморфных пленках. Найдены условия перехода от холодной к взрывной кристаллизации. Исследование стационарных распределений теплоты кристаллизации и теплового потока по иерархическим уровням приводит к определению условий взрывной кристаллизации в зависимости от температуропроводности. Изложена суперсимметричная теория неравновесных термодинамических систем. Представлены микроскопическая интерпретация и суперсимметричный лагранжев формализм, позволяющие воспроизвести уравнения Лоренца. Построена фазовая диаграмма, определяющая области упорядоченной, неупорядоченной, эргодической и неэргодической фаз. Установлено, что система комплексных уравнений Лоренца позволяет описать основные особенности фазового перехода второго рода с комплексным параметром порядка. Образование транспортного затора представлено как синергетический фазовый переход. На основе анализа экспериментальных данных показано, что аномальное сочетание твердости и пластичности нано- и субмикрокристаллов обусловлено наличием жидкоподобной прослойки, формирующейся вблизи границы зерна. Зерно нано- и субмикрокристаллов представляет гетерогенное состояние, состоящее из центральной области с идеальной кристаллической решеткой и сферического зернограничного слоя с размытым атомным потенциальным рельефом. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/15980
The thesis is devoted to study of self-organization models of low-dimensional condensed systems based on the self-consistent differential equations. The synergetic rheological Lorenz model is proposed describing the ultrathin lubricant film melting. Hysteresis, arising at melting, is described. Taking into account influence of white and colored noises the phase diagrams are calculated with the domains of dry, sliding, and stick-slip friction. The qualitative analysis of time dependencies of stress is carried out for all domains of diagrams. The realization conditions of self--similar mode of lubricant melting are defined. The parameters are found at which the friction decreases. Fragmentation of metals at severe plastic deformation is considered on the basis of Landau phase transitions theory. Synergetic conception is applied for description of formation of the flux steady states of granular mediums (avalanches), mechanism of explosive crystallization of ultradisperse amorphous films, effect of memory and non-ergodicity in the non-equilibrium thermodynamic systems, and phase transitions with the complex order parameter and between the traffic flow modes. With the analysis of experimental data on the nano-- and submicrocrystals it is shown that their anomalous character is caused by transition to the heterogeneous state, where the elastic field of grain boundaries is screened by the layer that is characterized by viscosity. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/15980

В данной работе представлена разработка схемы управления зеркальными антеннами 600 метрового радиотелескопа на основе цифровой обработки сигналов. Был произведен анализ диаграммы направленности радиотелескопа при цифровом методе формирования, а также оценено влияние фазовых ошибок на диаграмму направленности радиотелескопа, возникающих в процессе оцифровке аналогового сигнала на несущей частоте. Было произведено математическое моделирование и оценка влияния параметров цифровой элементной базы на характеристики диаграммы направленности радиотелескопа, предложено оборудование для построения диаграммообразующей схемы радиотелескопа.
This work contains the development of a control scheme for mirror antennas of a 600-meter radio telescope based on digital signal processing. An analysis was made of the radiation pattern of the radio telescope under the digital method of formation. The influence of phase errors on the radiation pattern of the radio telescope, which arise in the process of digitizing an analog signal at a carrier frequency, was estimated. Mathematical modeling and estimation of the effect of the parameters of the digital element base on the characteristics of the radiation pattern of the radio telescope were made, equipment for constructing a radio telescope was proposed.