Архив автора: nicedim

Строгая электродинамическая модель накопительного резонатора активного компрессора СВЧ мощности / Strict Electromagnetic Model of Accumulation Resonator of an Active Microwave Power Compressor

Пазынин В.Л. / Pazynin, V.L.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
Выпуск в базе РИНЦ
Пазынин В.Л. Строгая электродинамическая модель накопительного резонатора активного компрессора СВЧ мощности // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 86–107. DOI: 10.25210/jfop-1803-086107
Pazynin, V.L. Strict Electromagnetic Model of Accumulation Resonator of an Active Microwave Power Compressor // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 86–107. DOI: 10.25210/jfop-1803-086107


Аннотация: В работе синтезирован оригинальный прототип накопительного резонатора активного компрессора мощности, представляющий собой отрезок плоскопа- раллельного (прямоугольного) волновода, ограни- ченный с одной стороны индуктивной диафрагмой, а с другой — волноводным расширением оригинальной конструкции. Показано, что наиболее эффективное накопление энергии в таком резонаторе достигается тогда, когда он настроен в режим полного (резонанс- ного) отражения волны накачки. Для такого режима рассчитаны временные профили сжатых импульсов и коэффициенты усиления по пиковой мощности, кото- рые качественно соответствуют известным экспери- ментальным данным.
Abstract: The original prototype of the accumulation resonator of an active power compressor which is a segment of a plane- parallel (rectangular) waveguide bounded by an inductive diaphragm on the one hand and by a waveguide extension of the original structure on the other one is synthesized. It is shown that the most efficient energy accumulation in the resonator is achieved when it is set to the full (resonant) reflection mode of the pumping wave. For this regime, the time profiles of the compressed pulses and peak power gains are calculated, which qualitatively correspond to the known experimental data.
Ключевые слова: интерференционный переключатель, начально-крае- вые задачи электродинамики, точные поглощающие условия, резонансное рассеяние волн, Initialboundaryvalueproblemsofelectrodynamics, waveguide units and junctions, periodic structures, compact inhomogeneities in the free space, outgoing waves, интерференционный переключатель


Литература / References
  1. Alvarez, R. A., Birx, D., Byrne, D., Mendonca, M., and Johnson, R. M. Generation of High-Power Microwave Pulses Using a Spherical Superconducting Cavity and Interference- Type Switch // IEEE Transactions on Magnetics. 1981. Vol. MAG-17. No. 1. P. 935-938.
  2. Артеменко С. Н., Каминский В. Л., Юшков Ю. Г. Накопление и вывод энергии на волне из цилиндрического резона- тора // Журнал технической физики. 1986. Т. 56. № 7. С. 1424-1425.
  3. Вихарев А. Л., Горбачев А. М., Иванов О. А., Исаев В. А., Кузи- ков С. В., Колыско А. Л., Петелин М. И. Активный компрессор СВЧ-импульсов на осесимметричной моде круглого волновода // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24. № 20. С. 6-11.
  4. Вихарев А. Л., Горбачев А. М., Иванов О. А., Исаев В. А., Кузиков С. В., Хришфилд Дж.Л., Нежевенко О. А., Голд С. Х., Кинкид А. К. Исследование активных СВЧ компрессоров, возбуждаемых излучением магникона на частоте 11,4 ГГц // Известия вузов. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 8-9. С. 897-905.
  5. Vikharev, A. L., Gorbachev, A. M., Ivanov, O. A., Isaev, V. A., Kuzikov, S. V., Lobaev, M. A., Hirshfield, J. L., Gold, S. H., and Kinkead, A. K. High Power Active X-Band Pulse Compressor Using Plasma Switches // Physical Review Special Topics — Accelerators and Beams. 2009. N.12. P. 062003-1-062003-12.
  6. Beilin, L., Shlapakovski, A., Donskoy, M., Hadas, Y., Dai, U., and Krasik, Ya.E. Fast-Framing Optical Imaging of Plasma Formationin Resonant Microwave Pulse Compressor // IEEE Transactions on Plasma Science. 2014. Vol. 42. N.5. P. 1346-1352.
  7. Шестопалов В. П., Кириленко А. А., Рудь Л. А. Резонансное рассеяние волн. Т. 2. Волноводные неоднородности. К.: Наук. думка, 1986. 216 с.
  8. Августинович В. А., Артеменко С. Н., Дьяченко В. Ф., Каминский В. Л., Новиков С. А., Юшков Ю. Г. Исследование переключателя С.В.Ч.-компрессора с коммутацией в круглом волноводе // Приборы и техника экспери- мента. 2009. № 4. С. 106-109.
  9. Артеменко С. Н., Августинович В. А., Артеев М. С. Синхрон- ный вывод СВЧ-энергии из резонаторов через пакет интерференционных переключателей // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39. Вып.23. С. 26-33.
  10. Августинович В. А., Артеменко С. Н., Горев С. А., Нови- ков С. А., Юшков Ю. Г. Управляемый вывод СВЧ-энергии из резонатора // Известия высших учебных заведений Физика. 2014. Т. 57. № 12/2. С. 96-100.
  11. Саусворт Дж., К. Принципы и применения волноводной передачи.М.: Советское радио, 1955. 700 с.
  12. Августинович В. А., Артеменко С. Н. Влияние процесса коммутации на формирование наносекундных радиоим- пульсов // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 1993. Т. 36. № 9. С. 933-942.
  13. Артеменко С. Н. Анализ процессов накопления и вывода СВЧ-энергии в многомодовых резонаторах // Радиотех- ника и электроника. 1995. Т. 40. Вып.8. С. 1184-1194.
  14. Артеменко С. Н., Самойленко Г. М. Коэффициент усиления и коэффициент полезного действия сверхпроводящего сверхвысокочастотного компрессора с коммутирующим резонатором в интерференционном переключателе // Известия вузов. Радиофизика. 2016. Т. 59. № 6. С. 520-528.
  15. Taflove, A., Hagness, S. C. Computational Electrodynamics: the Finite-Difference Time-Domain Method. Boston, London: Artech House, 2000. 872 p
  16. Ivanov, O. A. Isaev, V. A., Lobaev, M. A., Vikharev, A. L., and Hirshfield, J. L. A Resonance Switch Employing an Explosive- Emission Cathode for High-Power rf Pulse Compressors // Applied Physics Letters. 2010. Vol. 97. Iss.3. P. 031501-1-031501-3.
  17. Ivanov, O. A., Lobaev, M. A., Vikharev, A. L., Gorbachev, A. M., Isaev, V. A., Hirshfield, J. L., Gold, S. H., and Kinkead, A. K. Active Microwave Pulse Compressor Using an Electron-Beam Triggered Switch // Physical Review Letters. 2013. Vol. 110. Iss. 11. P. 115002-1-115002-5.
  18. Кравченко В. Ф., Сиренко Ю. К., Сиренко К. Ю. Преобразова- ние и излучение электромагнитных волн открытыми резонансными структурами. Моделирование и анализ переходных и установившихся процессов. М.: Физмат- лит, 2011. 320 с.
  19. Sirenko, Yu., Velychko, L. G. (Eds) Electromagnetic Waves in Complex Systems: Selected Theoretical and Applied Problems. New York: Springer. 2016. 446 p.
  20. Перов А. О., Сиренко Ю. К. Точные условия для виртуаль- ных границ в начально-краевых задачах теории рассеяния волн // Электромагнитные волны и электрон- ные системы. 2000. Т. 5. № 3. С. 25-40.
  21. Sirenko, Yu.K. Exact ‘Absorbing’ Conditions in Outer Initial Boundary-Value Problems of the Electrodynamics of Nonsinusoidal Waves. Part 2: Waveguide Units and Periodic Structures // Telecommunications and Radio Engineering. 2002. Vol. 57. Iss.12. P. 1-30.
  22. Сиренко К. Ю., Сиренко Ю. К. Точные «поглощающие» условия в начально-краевых задачах теории открытых волноводных резонаторов // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2005. Т. 45. № 3. С. 509-525.
  23. Shafalyuk, O., Smith, P., and Velychko, L. Rigorous Substantiation of the Method of Exact Absorbing Conditions in Time-Domain Analysis of Open Electrodynamic Structures // Progress in Electromagnetic Research. B. 2012. Vol. 41. P. 231-249.
  24. Sirenko, K., Pazynin, V., Sirenko, Y., and Bagci, H. An FFT-Accelerated Scheme with Exact Absorbing Conditions for Characterizing Axially Symmetric Resonant Structures // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 111. P. 331-364.
  25. Пазынин В. Л., Сиренко К. Ю., Сиренко Ю. К., Яшина Н. П. Точные поглощающие условия в начально-краевых задачах вычислительной электродинамики. Обзор // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 4(26). С. 2-33.
  26. Левин Л. Теория волноводов. Методы решения волновод- ных задач. М.: Радио и связь, 1981. 312 с.
  27. Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов. М.: «МИР», 1974. 327 c.
  28. Сиренко Ю. К., Вязьмитинова А. И., Пазынин В. Л., Сиренко Ю. К. Численное моделирование электродинами- ческих характеристик // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12. № 1. С. 24-34.
  29. Кравченко В. Ф., Пазынин В. Л., Сиренко К. Ю., Сиренко Ю. К. Плоские задачи электродинамики несинусоидальных волн для компактных открытых резонаторов с волно- водной питающей линией. Решетки как диаграммообра- зующие структуры // Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. Т. 14. № 6. С. 4-20.
  30. Kuzmitchev, I. K., Melezhyk, P. M., Pazynin, V. L., Sirenko, K.Yu., Sirenko, Yu.K., Shafalyuk, O. S., and Velychko, L. G. Model Synthesis of Enrgy Compressors // Радиофизика и электро- ника. 2008. Т. 13. № 2. С. 166-172.
  31. Sirenko, K., Pazynin, V., Sirenko, Y., and Bagci, H. Compression and Radiation of High-Power Short rf Pulses. I. Energy Accumulation in Direct-Flow Waveguide Compressors // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 116. P. 239-270.
  32. Sirenko, K., Pazynin, V., Sirenko, Y., and Bagci, H. Compression and Radiation of High-Power Short rf Pulses. II. A Novel Antenna Array Design with Combined Compressor/Radiator Elements // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 116. P. 271-296.
  33. Pazynin, V. L. Simulation of the Characteristics of an Active Microwave Power Compressor // Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76. Iss.12. P. 1033-1047.
  34. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. 280 с.
  35. Мэйтлэнд А., Данн М. Введение в физику лазеров. М.: Наука, 1978. 408 с.
  36. Birx, D. L., Scalapino, D. J. Microwave Energy Compression Using a High-Intensity Electron Beam Switch. Journal of Applied Physics. 1980. Vol. 51. Iss.7. P. 3629-3631.
  37. Вихарев А. Л., Вихарев А. А., Горбачев А. М., Иванов О. А., Исаев В. А., Кузиков С. В., Лобаев М. А. Резонансный фазоинвертор миллиметрового диапазона длин волн, переключаемый пучком электронов // Журнал техниче- ской физики. 2009. Т. 79. Вып.11. С. 86-92.
  38. Ivanov, O. A., Isaev, V. A., Lobaev, M. A., Vikharev, A. L., Hirshfield, J. L. High Power Microwave Switch Employing Electron Beam Triggering with Application to Active RF Pulse Compressors // Physical Review Special Topic — Accelerators and Beams. 2011. Vol. 14. Iss. 6. P. 061301-1-061301-8.
  39. Лобаев М. А., Иванов О. А., Вихарев А. Л., Горбачев А. М., Исаев В. А. Исследование взаимодействия пучка электро- нов с сильным высокочастотным полем в волноводном переключателе мощного сверхвысокочастотного компрессора // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2015. Т. 58. № 11. С. 913-922.
  40. Августинович В. А., Артеменко С. Н., Шлапаковский А. С. Резонансные сверхвысокочастотные компрессоры с перестройкой частоты // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 6. С. 756-768.
  41. Визуализация динамики волновых полей*: https://drive. google.com/open?id=1zKtcm9CpQR9ney32OVQl7fOZIOQHXN0l

Статистический анализ устойчивых оценок параметров в измерителях типа дискриминатор / Statistical Analysis of Steady Parameter Estimates in Measuring Instruments of Discriminator Type

Машарова О.А. / Masharova, O.A.
Воронежский государственный университет / RUS Воронежский государственный университет
Радченко Ю.С. / Radchenko, Y.S.
Воронежский государственный университет / RUS Воронежский государственный университет
Выпуск в базе РИНЦ
Машарова О.А., Радченко Ю.С. Статистический анализ устойчивых оценок параметров в измерителях типа дискриминатор // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-1803-078085
Masharova, O.A., Radchenko, Y.S. Statistical Analysis of Steady Parameter Estimates in Measuring Instruments of Discriminator Type // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-1803-078085


Аннотация: Рассматривается задача измерения неэнергетических параметров сигналов на фоне шума с помощью дис- криминаторов. Предложены устойчивые М-оценки параметров, полученные нелинейным преобразова- нием сигнала рассогласования на выходе дискримина- тора. Исследовано несколько нелинейных оценочных функций, подавляющих «тяжелые хвосты» негауссов- ского распределения сигнала рассогласования. Теоре- тически и методами статистического моделирования получены распределения устойчивых М-оценок пара- метров, а также их первые моменты. На основе стати- стического анализа сделан выбор наиболее предпо- чтительного алгоритма устойчивой оценки.
Abstract: This paper considers the problem of measuring non- energy parameters of signals against noise by using discriminators. Steady M-estimates of parameters obtained by using nonlinear transformation of converted deviation on the exit of discriminator are offered. Several nonlinear estimating functions which suppress «heavy tails» of non- Gaussian distribution of converted deviation were analyzed. By using theoretical methods and statistical modeling, distributions of steady M-estimates, and their first moments were obtained. The most preferable algorithm of steady estimation based on analysis of statistical modeling was selected.
Ключевые слова: дискри- минаторы, негауссовское распределение статистики, «тяжелые хвосты распределения», устойчивые М-оценки, нелинейные оценочные функции, стати- стическое моделирование, estimation of signal parameters, discriminators, non-Gaussian distribution of statistics, «heavy tails of distribution», steady M-estimates, nonlinear estimated functions, дискри- минаторы


Литература / References
  1. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах. Ч. 1/ под ред. А.И. Канащенкова, В.И. Мерку- лова. М: Радиотехника, 2004. 312 с.
  2. Машарова О. А., Радченко Ю. С. О законе распределения сигналов рассогласования некоторых типов дискрими- наторов // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 2 (24). С. 90-97.
  3. Шурыгин А. М. Математические методы прогнозирова- ния. М.: Горячая линия-Телеком, 2009. 180 с.
  4. Шурыгин А. М. Прикладная стохастика: робастность, оценивание, прогноз. М.: Финансы и статистика, 2000. 224с.
  5. Хьюбер П. Робастность в статистике: пер. с англ./ Под ред. И.Г. Журбенко. М.: Мир, 1984. 302 с.
  6. Робастность в статистике. Подход на основе функций влияния: Пер с англ. / Ф. Хампель, Е. Рончетти, П. Рауссеу, В. Штаэль / Под ред. В.М. Золотарева. М.: Мир, 1989. 512 с.
  7. Устойчивые статистические методы оценки данных: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1984. 232 с.
  8. Олвер Ф. Введение в асимптотические методы и специаль- ные функции: Пер. с англ. Ю.А. Брычкова. Под ред. А.П. Прудникова. М: Наука. Глав.ред.физ.-мат.лит., 1990. 528 с.
  9. Лагутин М. Б. Наглядная математическая статистика. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 472 с.

Напряженности межатомных связей в структуре двойных перовскитов и температуры их фазовых переходов / Interatomic Bond Strains in Binary Perovskites Structure and Their Phase Transition Temperatures

Гегузина Г.А. / Geguzina, G.A.
Южный федеральный университет; Научно-исследовательский институт физики / RUS Южный федеральный университет; Научно-исследовательский институт физики
Выпуск в базе РИНЦ
Гегузина Г.А. Напряженности межатомных связей в структуре двойных перовскитов и температуры их фазовых переходов // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 70–77. DOI: 10.25210/jfop-1803-070077
Geguzina, G.A. Interatomic Bond Strains in Binary Perovskites Structure and Their Phase Transition Temperatures // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 70–77. DOI: 10.25210/jfop-1803-070077


Аннотация: Рассмотрены сегнето-, антисегнетоэлектрические и ротационные фазовые переходы известных двойных оксидов ( AB O ) и фторидов ( AB F ) со структурой типа перовскита. Построены некоторые корреляции между значениями температур их фазовых переходов, с одной стороны, и напряжённостями межатомных связей A-X (X-O или F) в их структуре — с другой. Установлено, что природа фазовых переходов, обусловленная многими факторами состава и структуры, определяется, в том числе, и напряженностями межатомных связей A-X в их структуре.
Abstract: The ferro-, antiferroelectric and rotational phase transitions of known binary perovskite structure oxides ( AB O ) and fluorites ( AB F ) have been considered. Some correlations between their phase transition temperature values, on the one hand, and the interatomic bond А-X (X-O or F) strain values, on the other hand, have been constructed. It has been established that the known perovskite structure binary oxides and fluorites with different phase transition nature, caused of a lot of their composition and structure factors, are conditioned, among another, by the interatomic bond А-X strains in their structure.
Ключевые слова: сое- динение, двойной оксид, двойной галогенид, природа фазового перехода, сегнетоэлектрики, антисегнетоэ- лектрики, ротационный фазовый переход, напряжен- ность межатомной связи, perovskite type structure, binary oxide, binary fluorite, phase transition nature, ferroelectrics, antiferroelectrics, rotational phase transition, сое- динение


Литература / References
  1. Фесенко Е. Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектриче- ство. М.: Атомиздат, 1972. 248 c.
  2. Смоленский Г. А., Боков В. А., Исупов В. А., Крайник Н. Н., Пасынков Р. Е., Соколов А. П., Юшин Н. К. Физика сегнетоэ- лектрических явлений. Л.: «Наука», Ленинградское отделение, 1985. 396 с.
  3. Александров К. С., Анистратов А. Т., Безносиков Б. В., Федосеева Н. В. Фазовые переходы в кристаллах галоид- ных соединений АВХ3. Новосибирск: «Наука», Сиб. отд., 1981. 264 с.
  4. Landolt-Börnstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. New Series. Ed. by K.H. Helewege. Group III. Vol. 3. Crystal and Solid State Physics. Mitsui Toshio et al. Ferro- and Antiferroelectric Substances. Berlin-Heidelberg-New York: Springer, 1969.
  5. Landolt-Börnstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. New Series. Ed. by K.H. Helewege. Group III. Vol. 4a. Crystal and Solid State Physics. Gudenough J. B., Longo J. M. Crystallographic and Magnetic Properties of Perovskites and Perovskite- related Compounds. New York: Springer, 1969.
  6. Abrahams, S.C., Kurtz, S.K., and Jamieson, P.D. Atomic Displacement Relationship to Curie Temperature and Spontaneous Polarization in Displacive Ferroelectrics // Phys. Rev. 1968. Vol. 172. No. 2. P. 551-553.
  7. Сахненко В. П., Фесенко Е. Г., Шуваев А. Т., Шуваева Е. Т., Гегузина Г. А. Межатомные расстояния в сложных оксидах со структурой перовскита // Кристаллография. 1972. Т. 17. № 2. С. 316-322.
  8. Гегузина Г. А., Сахненко В. П. Соотношение между параме- трами решетки кристаллов со структурой перовскита // Кристаллография. 2004. Т. 49. № 1. С. 20-24.
  9. Гегузина Г. А., Сахненко В. П., Фесенко Е. Г., Дергунова Н. В., Зайцев С. М. Деп. в ВИНИТИ рук. № 3049-76 (09.08.1976). РГУ, Ростов-на-Дону, 1976.
  10. Гегузина Г. А., Дергунова Н. В., Сахненко В. П., Фесенко Е. Г. Расчёт системы длин ненапряженных межатомных связей для перовскитоподобных структур // Спецвы- пуск «Научная мысль Кавказа» (Приложение к журн. «Изв. СКНЦ ВШ»). 2002. С. 13-19.
  11. Дергунова Н. В., Сахненко В. П., Фесенко Е. Г. Энергетиче- ская кристаллохимия фторперовскитов и твёрдых растворов на их основе // Спецвыпуск «Научная мысль Кавказа» (Приложение к журн. «Изв. СКНЦ ВШ»). 2002. С. 40-48.
  12. Geguzina, G.А. Interatomic Bond Strains — Phase Transition Temperatures Correlations for Perovskite Compounds // Integrated Ferroelectrics. 2004. Vol. 64. P. 61-68.
  13. Гегузина Г. А., Чернер Я. Е. Алгоритм направленного поиска соединений заданного химического состава с определенным типом структуры // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1991. Т. 27. № 9. С. 1881-1886.

Особенности химических связей, условия существования структуры перовскита и сегнетоэлектрического состояния в сложных оксидах / Chemical Bonds Features, Existence Conditions for Perovskite Structure and Ferroelectic State in Complex Oxides

Гегузина Г.А. / Geguzina, G.A.
Южный федеральный университет; Научно-исследовательский институт физики / RUS Южный федеральный университет; Научно-исследовательский институт физики
Выпуск в базе РИНЦ
Гегузина Г.А. Особенности химических связей, условия существования структуры перовскита и сегнетоэлектрического состояния в сложных оксидах // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 64–69. DOI: 10.25210/jfop-1803-064069
Geguzina, G.A. Chemical Bonds Features, Existence Conditions for Perovskite Structure and Ferroelectic State in Complex Oxides // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 64–69. DOI: 10.25210/jfop-1803-064069


Аннотация: Ныне покойные Фесенко Е. Г. и Шуваев А. Т., разрабаты- вая при жизни критерии направленного поиска новых соединений, а также создавая на их основе функцио- нальные материалы для элементов и устройств элек- троники, предложили оценивать параметры химиче- ских межатомных связей в оксидах со структурой перовскита (ОСП): параметры их направленности, напряжённости и неравноценности. Они полагали их ответственными за существование не только самой перовскитной структуры, но и сегнетоэлектрического состояния в ней. Основываясь на их достижениях и собственных расчётах таких параметров для ~5000 составов известных и гипотетических двойных и трой- ных оксидов автор статьи построила новые корреля- ции, во-первых, между их величинами для известных и гипотетических оксидов, а во-вторых, между этими параметрами, с одной стороны, и температурами фазо- вых переходов известных перовскитных сегнето- и антисегнетоэлектриков — с другой. Установлено, что все известные перовскиты находятся в области, огра- ниченной некоторыми величинами параметров направленности и напряженности, а известные перов- скитные сегнето- и антисегнетоэлектрики — некото- рыми величинами параметров напряжённости и неравноценности химических связей. Выявлена зависимость температур фазовых переходов от пара- метра напряжённости химических связей, описывае- мая полиномиальным трендом степени 6.
Abstract: Now the late Fesenko ЕG and Shuvaev AT while developing criteria for directed search for new compounds, and creating on their basis functional materials for electronic elements and devices, had suggested to evaluate the parameters of chemical interatomic bonds in the structure of oxides with a perovskite structure (PSO): the parameters of their directivity, tension and non-disparity. They believed them responsible not only for the perovskite structure itself, but for the existence of the ferroelectric state in it. Building on their developments as well as own calculations of these parameters for ~5000 of the known and hypothetical binary and ternary oxide compositions, paper author has constructed new correlations, first, between parameter values of known and hypothetical oxides and, second, between these parameters, on the one hand, and phase transition temperatures of known perovskite ferro- and antiferroelectric PSO on the other hand. It has been established that all known perovskites are located in the area bounded by certain direction and tension parameter values of chemical bonds, while the known ferro- and antiferroelectrics are in the area bounded by certain tension and non-disparity parameter values. A dependence of phase transition temperatures оn the chemical bond A-O tension described by a polynomial trend of the sixth degree has been shown.
Ключевые слова: параметры химической связи, параметр направленно- сти, параметр напряжённости, параметр неравно- ценности, межатомные связи, условия существова- ния структуры, сегнетоэлектричество, perovskite structure oxides, chemical bonds parameters, directivity parameter, tension parameter, non- equivalence parameter, interatomic bonds, structure existence conditions, параметры химической связи


Литература / References
  1. Фесенко Е. Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектриче- ство. М.: Атомиздат, 1972. 248 c.
  2. Гегузина Г. А., Фесенко Е. Г. Области стабильности оксидов со структурой типа перовскита // Изв. АН СССР. Сер. Неорган. матер. 1984. Т. 20. С. 1394-1398.
  3. Гегузина Г. А., Чернер Я. Е. Алгоритм направленного поиска соединений заданного химического состава с определен- ным типом структуры // Известия АН СССР. Неорганиче- ские материалы. 1991. Т. 27. № 9. С. 1881-1886.
  4. Сахненко В. П., Фесенко Е. Г., Шуваев А. Т., Шуваева Е. Т., Гегузина Г. А. Межатомные расстояния в сложных оксидах со структурой перовскита // Кристаллография. 1972. Т. 17. № 2. С. 316-322.
  5. Гегузина Г. А., Дергунова Н. В., Сахненко В. П., Фесенко Е. Г. Расчёт системы длин ненапряженных межатомных связей для перовскитоподобных структур // Спецвы- пуск «Научная мысль Кавказа» (Приложение к журналу «Изв. СКНЦ ВШ»). 2002. С. 13-23.
  6. Geguzina, G.A. Interatomic Bond Strains — Phase Transition Temperatures Correlations for Perovskite Compounds // Integrated Ferroelectrics. 2004. Vol. 64. P. 61-68.

Искусственное радиоосвещение: источники, приемники и получение изображений / Artificial Radio Illimination: Sources, Receivers and Image Acquisition

Дмитриев А.С. / Dmitriev, A.S.
Институт радиотехники и электроники им В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им В. А. Котельникова РАН
Ицков В.В. / Itskov, V.V.
Московский физико-технический институт / RUS Московский физико-технический институт
Петросян М.М. / Petrosyan, M.M.
Московский физико-технический институт / RUS Московский физико-технический институт
Попов М.Г. / Popov, M.G.
Московский физико-технический институт / RUS Московский физико-технический институт
Рыжов А.И. / Ryzhov, A.I.
Институт радиотехники и электроники им В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им В. А. Котельникова РАН
Выпуск в базе РИНЦ
Дмитриев А.С., Ицков В.В., Петросян М.М., Попов М.Г., Рыжов А.И. Искусственное радиоосвещение: источники, приемники и получение изображений // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 50–63. DOI: 10.25210/jfop-1803-050063
Dmitriev, A.S., Itskov, V.V., Petrosyan, M.M., Popov, M.G., Ryzhov, A.I. Artificial Radio Illimination: Sources, Receivers and Image Acquisition // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 50–63. DOI: 10.25210/jfop-1803-050063


Аннотация: Рассматривается задача освещения предметов и поверхностей искусственными некогерентными источниками микроволнового излучения с целью их последующего наблюдения с помощью специальной приемной аппаратуры. В качестве приборов некоге- рентного широкополосного микроволнового излуче- ния используются лампы радиосвета на основе гене- раторов динамического хаоса. Далее изучается вопрос создания приемника радиосвета с пространственным разрешением. Предложенный чувствительный эле- мент для такого приемника сочетает в себе свойства приемника огибающей и радиометра. Разработана схема и реализован экспериментальный макет при- емника с пространственным разрешением для визуа- лизации части окружающего пространства в искус- ственном радиосвете. Получены изображения поме- щения в радиосвете. Показана возможность фикса- ции на этих изображениях изменений, связанных с появлением новых предметов.
Abstract: The problem of illumination of objects and surfaces by artificial incoherent sources of microwave radiation for the purpose of their subsequent observation by special receiving equipment is considered. Radiolight lamps based on dynamical chaos generators are used, as source of incoherent broadband microwave radiation. The question of creating a microwave receiver with spatial resolution for radio light is studied as well. The proposed sensing element for such a receiver combines the properties of the power receiver and radiometer. A scheme of proposed sensing element is developed and an experimental model of the receiver with spatial resolution is implemented to visualize a part of the surrounding space in the artificial radio light. Images of the room in the radio light were obtained. The possibility of detecting changes in these images due to the appearance of new objects is shown.
Ключевые слова: генераторы динамического хаоса, приёмник радио- света, изображение в радиосвете, artificial radio illumination, generators of dynamic chaos, radiolight receiver, генераторы динамического хаоса


Литература / References
  1. Вавилов С. И. Глаз и солнце. С-Пб.: Амфора. 2006. 334 с.
  2. Спиридонов О. П. Свет. Физика. Информация. Жизнь. М.: Ленанд. 2015. 218 с.
  3. Polivka, J., Fiala, P., and Machac, J. // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 111. P. 311-330.
  4. Шутко А. М. СВЧ-радиометрия водной поверхности и почвогрунтов. М.: Наука, 1986.
  5. Armand, N. A., Polyakov, V. M. Radio Propagation and Remote Sensing of the Environment. Boca Raton: CRC Press, 2005.
  6. Кутуза Б. Г., Данилычев М. В., Яковлев О. И. Спутниковый мониторинг Земли: микроволновая радиометрия атмосферы и поверхности. М.: URSS, 2015.
  7. Волосюк В. К., Кравченко В. Ф., Кутуза Б. Г., Павликов В. В., Пустовойт В.И. Статистическая теория сверхширокополос- ных радиометрических устройств и систем // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. № 3. С. 5-65.
  8. Гуляев Ю. В. Физические поля и излучения человека. Новые неинвазивные методы медицинской диагно- стики. М.: РБОФ «Знание» им. С. И. Вавилова. 2009.
  9. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Герасимов М. Ю., Ицков В. В. Радиоосвещение на основе сверхширокополосных генераторов динамического хаоса // РЭ. 2016. Т. 61. № 11. С. 1-11.
  10. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В. Источники радиоосвеще- ния на основе сверхширокополосных микрогенераторов хаотических колебаний // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. № 24. С. 49-57.
  11. Dmitriev, A. S., Efremova, E. V., Gerasimov, M. Y., and Itskov, V. V. Look at the World in a Different Light // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. 2017. V. 20, No. 2, P. 133-143.
  12. Ефремова Е. В. Модель хаотической автоколебательной системы диапазона 10-30 GHz на основе технологии SiGe 130 нм // Письма в ЖТФ. 2018. Т. 44. № 9. С. 26-33.
  13. Серия шумовых диодов Noisecom. NC100/200/300/400http:// Evitek.ru/Catalog/Noisecom/ Istochniki-Shuma/Shumovye-Diody/Seriya-Shumovyh- Diodov-Noisecom-_16294.Html.
  14. Безруков В. А. // Современная электроника. 2011. №.7. С. 28.
  15. Кислов В. Я., Залогин Н. Н., Мясин Е. А. Исследование стохастических автоколебательных режимов в автогене- раторах с запаздыванием // РЭ. 1979. Т. 24. № 6. С. 1118.
  16. Безручко Б. П., Кузнецов С. П., Трубецков Д. И. Эксперименталь- ное наблюдение стохастических автоколебаний в динами- ческой системе пучкок — обратная электромагнитная волна // Письма в ЖЭТФ. 1979. Т. 29. № 3. С. 180-184.
  17. Анисимова Ю. В., Дмитриев А. С., Залогин Н. Н. и др. Об одном механизме перехода к хаосу в системе «элек- тронный пучок электромагнитная волна» // Письма в ЖЭТФ. 1983. Т. 37. № 8. С. 337.
  18. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Максимов Н. А., Панас А. И. Генерация хаоса. М.: Техносфера, 2012.
  19. Дмитриев А. С., Клецов А. В., Лактюшкин А. М. и др. Сверхширокополосная беспроводная связь на основе динамического хаоса // РЭ. 2006. Т. 51. № 10. С. 1193.
  20. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Никишов А. Ю. Генерация динамического хаоса микроволнового диапазона в автоколебательной структуре на основе SiGe // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. №. 23. С. 40.
  21. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Никишов А. Ю. Генерация микроволнового динамического хаоса в кольцевой автоколебательной системе на комплементарной металл-окисел-полупроводниковой структуре // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36. №. 9. С. 82.
  22. Радиосвет: http://anamezon.ru/radiosviet
  23. Гуляев Ю. В., Дмитриев А. С., Лазарев В. А., Мохсени Т. И., Попов М. Г. Взаимодействие и навигация роботов на основе сверхширокополосной прямохаотической связи // РЭ. 2016. Т. 61. № 8. С. 765-772.
  24. Гуляев Ю. В., Дмитриев А. С., Ицков В. В. и др. Ячейка приёмника радиосвета // Радиотехника и электроника. 2018. Т. 63. № 9. С. 947-952.
  25. Калиничев В. И., Калошин В. А., Пангонис Л. И. Сверхширо- кополосная зеркальная антенна с рупорным облучате- лем н-образного сечения // Труды III Всерос. конф. «Радиолокация и радиосвязь». Москва. 2009. С. 101-104.

Моделирование ансамблей нелинейных динамических систем в сверхширокополосных активных беспроводных прямохаотических сетях / Emulation of Ensembles of Nonlinear Dynamic Systems in Ultrawideband Active Wireless Direct Chaotic Networks

Андреев Ю.В. / Andreyev, Yu.V.
Московский физико-технический институт; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Московский физико-технический институт; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Герасимов М.Ю. / Gerasimov, M.Yu.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Дмитриев А.С. / Dmitriev, A.S.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Емельянов Р.Ю. / Yemelyanov, R.Yu.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Выпуск в базе РИНЦ
Андреев Ю.В., Герасимов М.Ю., Дмитриев А.С., Емельянов Р.Ю. Моделирование ансамблей нелинейных динамических систем в сверхширокополосных активных беспроводных прямохаотических сетях // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 38–49. DOI: 10.25210/jfop-1803-038049
Andreyev, Yu.V., Gerasimov, M.Yu., Dmitriev, A.S., Yemelyanov, R.Yu. Emulation of Ensembles of Nonlinear Dynamic Systems in Ultrawideband Active Wireless Direct Chaotic Networks // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 38–49. DOI: 10.25210/jfop-1803-038049


Аннотация: Рассмотрено использование активных беспроводных сетей как средства моделирования различных ансам- блей взаимодействующих нелинейных систем. Актив- ная беспроводная сеть представляет собой обобщен- ную многоэлементную процессорную беспроводную платформу, элементы которой взаимодействуют по радиоканалам. Узлы активной сети представлены в виде пары подсистем «приемопередатчик-актуатор». Микропроцессор актуатора решает уравнения моде- лируемой динамической системы, беспроводные пря- мохаотические приемопередатчики обеспечивают связь между динамическими системами в ансамбле.
Abstract: Active wireless networks are considered here as an instrument for modeling various ensembles of interacting nonlinear systems. Active wireless network is a generalized wireless multi-element processor platform, whose elements are coupled via radio channels. The nodes of the active network are composed of a pair «transmitter — actuator». Microprocessor unit of the actuator solves equations of the emulated dynamic system, whereas wireless direct chaotic transceivers provide connections between the dynamic systems of the ensemble.
Ключевые слова: дина- мический хаос, прямохаотическая передача информации, активная беспроводная сеть, многоэлементный ансамбль, распределенные вычисления, актуатор, моде- лирование, эмуляция, нелинейная динамическая система, ансамбль Курамото, вычислительная платформа, ultra-wideband signal, dynamic chaos, direct chaotic communications, active wireless network, multi- element ensemble, distributed computations, actuator, simulation, emulation, nonlinear dynamic system, Kuramoto ensemble, дина- мический хаос


Литература / References
  1. Chen, J., Johansson, K. H., Olariu, S., Paschalidis, I. C., and Stojmenovic, I. Guest editorial special issue on wireless sensor and actuator networks // IEEE Trans. Automatic Control. 2011. Vol. 57. No. 10. P. 2244.
  2. Chua, L., Yang, L. Cellular Neural Networks: Theory // IEEE Trans Circuits and Systems. 1988. Vol. 35. P. 1257.
  3. Chua, L., Yang, L. Cellular Neural Networks: Applications // IEEE Trans. Circuits and Systems. 1988. Vol. 35. P. 1273.
  4. Roska, T., Chua, L. The CNN Universal Machine: An Analogic Array Computer // IEEE Trans. Circuits and Systems-II. 1993. Vol. 40. P. 163.
  5. Haenggi, M. Distributed Sensor Networks: A Cellular Nonlinear Network Perspective // Int. J. Neural Systems. 2003. Vol. 13. No. 6. P. 405.
  6. Дмитриев А. С., Кяргинский Б. Е., Максимов Н. А., Панас А. И., Старков С. О. Перспективы создания прямоха- отических систем связи в радио и СВЧ диапазонах // Радиотехника. 2000. № 3. С. 9-20.
  7. Дмитриев А. С., Панас А. И. Динамический хаос: новые носители информации для систем связи. М.: Изд. физ.-мат. литературы, 2002. 252 c.
  8. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Лазарев В. А., Герасимов М. Ю. Сверхширокополосная беспроводная самоорга- низующаяся прямохаотическая сенсорная сеть // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 3. С. 19-29.
  9. Kuramoto, Y. Self-entrainment of a population of coupled non-linear oscillators // Int. Symp. Mathematical Problems in Theoretical Physics. 1975. Vol. 39. P. 420
  10. Kuramoto, Y. Chemical oscillations, waves and turbulence. Springer-Verlag, Berlin, 1984.
  11. Winfree, A. The geometry of biological time. Springer, New York, 1980.
  12. Maistrenko, Y., Popovych, O., and Tass, P. Desynchronization and Chaos in the Kuramoto Model // Lecture notes in physics. 2005. No. 671. P. 285.
  13. Popovych, O. V., Maistrenko, Y. L., and Tass, P. A. Phase chaos in coupled oscillators // Phys. Rev. E. 2005. Vol. 71. No. 6. P. 065201.
  14. Abrams, D., Strogatz, S. Chimera states for coupled oscillators // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. No. 17. P. 174102.
  15. Ermentrout, G. B. An adaptive model for synchrony in the firefly Pteroptyx malaccae // J. Math. Biol. 1991. Vol. 29. P. 571.
  16. Wiesenfeld, K., Colet, P., and Strogatz, S. H. Frequency locking in Josephson arrays: Connection with the Kuramoto model // Phys. Rev. E. 1998. Vol. 57. No. 2. P. 1563.
  17. Wang, W., Kiss, I. Z., and Hudson, J. L. Clustering of arrays of chaotic chemical oscillators by feedback and forcing // Phys. Rev. Lett., 2001. Vol. 86. No. 21. P. 4954.
  18. Tass, P. A. Phase resetting in medicine and biology. Springer, Berlin, 1999.
  19. Strogatz, S., Abrams, D. M., McRobie, A., et al. Theoretical mechanics: Crowd synchrony on the Millennium Bridge // Nature. 2005. Vol. 438. No. 7064. P. 43.
  20. Дмитриев А. С., Герасимов М. Ю., Емельянов Р. Ю., Ицков В. В. Моделирование ансамблей динамических систем в активных беспроводных сетях // Радиотехника и электроника. 2015. Т. 60. № 1. С. 72.

Эффективность окон Кайзера и Кравченко-Кайзера при приеме сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов, устойчивых к сосредоточенным по спектру помехам / Effectivity of Kaiser and Kravchenko-Kaiser Windows for Receiving of Constructions Based on OFDM-Signals Robusted for Signal Influence Concentrated on a Range

Назаров Л. Е. / Nazarov, L.E.
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Зудилин А. С. / Zudilin, A.S.
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Выпуск в базе РИНЦ
Назаров Л. Е., Зудилин А. С. Эффективность окон Кайзера и Кравченко-Кайзера при приеме сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов, устойчивых к сосредоточенным по спектру помехам // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 26–37. DOI: 10.25210/jfop-1803-026037
Nazarov, L.E., Zudilin, A.S. Effectivity of Kaiser and Kravchenko-Kaiser Windows for Receiving of Constructions Based on OFDM-Signals Robusted for Signal Influence Concentrated on a Range // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 26–37. DOI: 10.25210/jfop-1803-026037


Аннотация: Приведены описания алгоритмов приема с использо- ванием весовых окон для сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов, устойчивых к сосредото- ченных по спектру помехам. Даны критерии опти- мальности весовых окон, используемых при приеме данных сигнальных конструкций. Даны результаты анализа помехоустойчивости при приеме рассматри- ваемых сигнальных конструкций с использованием весовых окон Кайзера и Кравченко-Кайзера, облада- ющих свойствами оптимальности.
Abstract: The focus of this paper is directed towards the development and investigation of efficient technique for narrow-band mitigation for OFDM signals. In this paper the frequency-domain algorithms with Kaiser and Kravchenko-Kaiser windows for reduction of signals concentrated on a range are proposed.
Ключевые слова: сосредоточенные по спектру помехи, компенсация помех, окно Кайзера, окно Кравченко-Кайзера, OFDM, noise reduction, narrow-band noise, Kaiser window, сосредоточенные по спектру помехи


Литература / References
  1. Liu, H., Li, G. OFDM-Based Broadband Wireless Networks. A John Wiley & Sons. New Jersey. 2005. P. 251.
  2. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Перевод с англ. М.: Техносфера. 2006. 856 с.
  3. Шинаков Ю. С. Два способа вычисления мощности неискаженного сигнала на выходе нелинейного устройства с амплитудно-фазовой конверсией // Радио- техника. 2016. № 2. С. 66-71.
  4. Назаров Л. Е., Зудилин А. С. Оценивание мощности и эффективности интермодуляционных помех при ограничении огибающей OFDM-сигналов // Радиотех- ника и электроника. 2015. Т. 60. № 5. Стр.522-528.
  5. Назаров Л. Е., Зудилин А. С. Методики оценивания мощно- сти интермодуляционных помех для сигналов с ортого- нальным частотным мультиплексированием // Радиотех- ника и электроника. 2014. Т. 59. № 2. С. 173-178.
  6. Назаров Л. Е., Зудилин А. С. Алгоритмы компенсации сосредоточенных по спектру помех для сигналов с ортогональным частотным мультиплексированием // Известия Вузов. Электроника. 2013. № 6. С.45-50.
  7. Зудилин А. А., Назаров Л. Е. Анализ помехоустойчивости при приеме сигнальных конструкций на основе OFDM сигна- лов, устойчивых к влиянию сосредоточенных по спектру помех // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov17/4/text.pdf
  8. Назаров Л. Е., Зудилин А. С. Исследование эффективности алгоритмов приема сигнальных конструкций на основе OFDM сигналов, устойчивых к сосредоточенным по спек- тру помехам // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec17/6/text.pdf
  9. Назаров Л. Е., Зудилин А. С. Исследование эффективности приема сигнальных конструкций на основе OFDM- сигналов при наличии канальных полигармонических помех // Журнал радиоэлектроники. 2018. № 3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar18/4/text.pdf.
  10. Борисов В. И., Зинчук В. М., Лимарев А. Е., Шестопалов В. И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра прямой модуляцией псевдослучайной последо- вательностью. 2-е издание. М.: Радиософт, 2011. 550 с.
  11. Кравченко В. Ф., Пустовойт В. И., Чуриков Д. В. Новый класс весовых и WA-систем функций Кравченко-Кайзера // Доклады Академии наук. 2014. Т. 456. № 3. С. 295-298.
  12. Кравченко В.Ф., Чуриков Д.В. Цифровая обработка сигналов атомарными функциями и вейвлетами. М.: Техносфера, 2018. 182с. ISBN 978-5-94836-506-0
  13. Кравченко В.Ф., Кравченко О.В. Конструктивные методы алгебры логики, атомарных функций, вейвлетов, фракталов в задачах физики и техники. М.: Техносфера, 2018. 696с. ISBN 978-5-94836-518-3
  14. TM Synchronization and Channel Coding — Summary of Concept and Rationale. Information Report CCSDS130.1-G-1. Green Book. 2006.

Проверка однородности распределений наработок до отказа элементов в двух различных режимах по результатам испытаний резервированных систем, составленных из этих элементов / The Homogeneity Testing of the Distributions of Times to Failure of the Elements in Two Different Modes Based on the Results of Tests of Redundant Systems Composed of These Elements

Тимонин В.И. / Timonin, V.I.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Тянникова Н.Д. / Tyannikova, N.D.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Выпуск в базе РИНЦ
Тимонин В.И., Тянникова Н.Д. Проверка однородности распределений наработок до отказа элементов в двух различных режимах по результатам испытаний резервированных систем, составленных из этих элементов // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 16–25. DOI: 10.25210/jfop-1803-016025
Timonin, V.I., Tyannikova, N.D. The Homogeneity Testing of the Distributions of Times to Failure of the Elements in Two Different Modes Based on the Results of Tests of Redundant Systems Composed of These Elements // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 16–25. DOI: 10.25210/jfop-1803-016025


Аннотация: Пусть имеются два типа параллельных систем раз- личной кратности, состоящих из одинаковых элемен- тов (отказ системы наступает при отказе последнего элемента). Получены две выборки: одна выборка из наработок до отказа систем одной кратности, вторая — другой. Решается задача проверки однородности распределений наработок элементов по данным такого рода. Для решения этой задачи каждая из выборок рассматривается как цензурированная из наработок до отказа элементов. Разработан критерий типа Колмогорова — Смирнова, основанный на срав- нении оценок типа Каплана — Мейера функций рас- пределения наработок элементов. Предложен метод вычисления точных распределений статистики кри- терия. Вычислены значения вероятностей для широ- кого набора возможных значений объёмов выборок. Доказана сходимость распределения данной стати- стики к стандартному распределению Колмогорова — Смирнова при условии справедливости проверяемой гипотезы.
Abstract: Suppose that there are two types of parallel systems of different multiplicity, consisting of the same elements (system failure occurs when the last element fails). Two samples are obtained: one sample from the times to failures of systems of one multiplicity, the second one of another multiplicity. The problem of testing the homogeneity of the distributions of the times to failures of elements from data of this kind is solved. To solve this problem, each of the samples is considered as censored from the times to failures of the elements. A criterion of the Kolmogorov-Smirnov type is developed, based on a comparison of Kaplan-Meier type estimates of the distribution functions of the workings of the elements. A method for calculating the exact distributions of the statistics of the criterion is proposed. The probabilities for a wide range of possible values of sample sizes are calculated. The convergence of the distribution of this statistic to the standard distribution of the Kolmogorov- Smirnov is proved under the condition of justice of the hypothesis.
Ключевые слова: критерий типа Колмогорова-Смирнова, оценка типа Каплана-Мейера, nonparametric statistics, the Kolmogorov- Smirnov criterion, критерий типа Колмогорова-Смирнова


Литература / References
  1. Гнеденко Б. В. Вопросы математической теории надежно- сти. М.: Радио и связь, 1983. 376 с.
  2. Gamiz, M. L., Kulasekera, K. B., Limnios, N., and Lindqvist, B. H. Applied Nonparametric Statistics in Reliability. London: Springer, 2011. 229 p.
  3. Bagdanovich, V., Kruopis, J., and Nikulin, M. S. Nonparametric Tests for Censored Data. London: ISTE Ltd, 2011. 233 p.
  4. Skiadas, C. H. Advances in Data Analysis. Boston: Birkhauser, 2010. 364 p.
  5. Кокс Д., Оукс Д. Анализ данных типа времени жизни. М.: Финансы и статистика, 1988. 191 с.
  6. Balakrishnan, N., Cramer, E. The Art of Progressive Censoring. Applications to Reliability and Quality. New York, Springer, 2014.
  7. Тимонин В. И., Тянникова Н. Д. Прогрессивное цензуриро- вание — проверка однородности нескольких независи- мых выборок // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 2 (19). С. 80-87.
  8. Тимонин В. И., Тянникова Н. Д. Сравнение прогрессивно цензурированных выборок — численные методы табулирования распределений статистик однородности и исследование оценки параметров связи их распределе- ний методом Монте-Карло // Математическое модели- рование и численные методы. 2015. № 3.С. 89-100.
  9. Тимонин В. И., Тянникова Н. Д. Применение оценок Каплана-Мейера для проверки степенной гипотезы Кокса по двум прогрессивно цензурированным выбор- кам // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер.: Естествен- ные науки. 2015. № 6. С. 68-84.
  10. Ng, N., Balakrishnan, N. Precedence-Type Test Based on Kaplan-Meier Estimator of Cumulative Distribution Function // Journal of Statistical Planning and Inference. 2010. No. 140. P. 2295-2311.
  11. Тимонин В. И., Тянникова Н. Д. Метод вычисления точных распределений статистик типа Колмогорова-Смирнова в случае нарушения однородности и независимости анализируемых выборок // Электронное научно-техни- ческое издание «Наука и образование». 2014. № 11. P. 217-227.
  12. Большев Л. Н., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983. 416 с.
  13. Тимонин В. И., Ермолаева М. А. Оценки Каплана-Мейера в статистиках типа Колмогорова-Смирнова при проверке гипотез в испытаниях с переменной нагрузкой // Элек- тромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т. 15. № 7. С. 18-26.
  14. Олвер Ф. Асимптотика и специальные функции. М.: Наука, 1990. 528 с.
  15. Bordes, L. Non-Parametric Estimation Under Progressive Censoring // Journal of Statistical Planning and Inference. 2004. № 119. P. 171-189.
  16. Hajek, J., Sidak, Z. Theory of Rank Tests. London: Academic Press, 2004. 438 p.

Система управления, регистрации и обработки спектральной информации многозондового ИК фурье-спектрометра / Spectral Data Acquisition and Handling System with Control Function for Multy-Probe FTIR Spectrometer

Вагин В. А. / Vaguine, V.A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН
Хорохорин А. И. / Khorokhorin, A.I.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН
Выпуск в базе РИНЦ
Вагин В. А., Хорохорин А. И. Система управления, регистрации и обработки спектральной информации многозондового ИК фурье-спектрометра // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 8–15. DOI: 10.25210/jfop-1803-008015
Vaguine, V.A., Khorokhorin, A.I. Spectral Data Acquisition and Handling System with Control Function for Multy-Probe FTIR Spectrometer // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 8–15. DOI: 10.25210/jfop-1803-008015


Аннотация: Представлена Система управления, регистрации и обработки спектральной информации (СУ ФС) для многозондового инфракрасного (ИК) фурье-спектро- метра. СУ ФС состоит из персонального компьютера (РС) с необходимым программным обеспечением и электронной части прибора. Номера 4-х каналов регистрации интерферограмм задаются программно. Рассмотрена структура электронной части СУ ФС, состоящая из четырёх 18-разрядных АЦП, микрокон- троллера, USB-моста, гальванической развязки и привода подвижного отражателя (ППО). Запуск всех АЦП происходит одновременно с частотой, пропорци- ональной скорости сканирования спектрометра, а чтение отсчётов в РС последовательно. Помимо под- программы регистрации интерферограммы с привяз- кой к стартовой позиции подвижного зеркала спек- трометра, программа микроконтроллера содержит подпрограмму регистрации без ожидания стартовой позиции. Приведена структурная схема модуля ППО и описание его функционирования.
Abstract: Data acquisition and handling system with control function (DAHS) for multy-probe Fourier-transform infrared (FTIR) spectrometer is presented. DAHS consists of data acquisition measurement hardware, moving mirror driver and a computer. A personal computer with an appropriate software points out the channels sequence and spectra calculation parameters options to an electronic data acquisition and handling module (DAHSM). DAHSM keeps up real-time registration of four interferograms simultaneously and transmits the last to the PC for spectra calculation. DAHSM structure is also driven, which consists of four 18-bits ADCs, microcontroller, USB-bridge and a galvanic isolation unit. ADC sampling goes with frequency proportional to spectrometer scanning speed simultaneously, but samples reading-sequentially. Microcontroller program beside spectrometer moving mirror Start position poling subroutine has an optional subroutine, which does not pole Start point. Special attention is paid to moving mirror driver.
Ключевые слова: оптоволокон- ный зонд, отражатель, сканирование, АЦП, микрокон- троллер, USB-мост, гальваническая развязка, шина данных, интегрирующее звено, FTIR spectrometer, fiber optic probe, reflector, scanning, ADC, microcontroller, USB-bridge, a galvanic isolation unit, data bus, оптоволокон- ный зонд


Литература / References
  1. Вагин В.А., Гершун М.А., Жижин Г.Н., Тарасов К.И. Свето- сильные спектральные приборы / Под ред. К.И. Тарасова. М.: Наука, 1988.

Применение интерферометра Фабри-Перо в лазерном баллистическом гравиметре / Application of Fabry-Perot Interferometer in Laser Ballistic Gravimeter

Балашов А.А. / Balashov, A.A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН
Морозов А.Н. / Morozov, A.N.
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана; Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / RUS Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана; Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН
Пустовойт В.И. / Pustovoit, V.I.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Выпуск в базе РИНЦ
Балашов А.А., Морозов А.Н., Пустовойт В.И. Применение интерферометра Фабри-Перо в лазерном баллистическом гравиметре // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 2–7. DOI: 10.25210/jfop-1803-002007
Balashov, A.A., Morozov, A.N., Pustovoit, V.I. Application of Fabry-Perot Interferometer in Laser Ballistic Gravimeter // Physical Bases of Instrumentation. 2018. Vol. 7. No. 3(29). P. 2–7. DOI: 10.25210/jfop-1803-002007


Аннотация: Проведено математическое моделирование лазер- ного баллистического гравиметра с встроенным интерферометром Фабри-Перо. Установлено, что при увеличении высоты падения зеркала интерфероме- тра ухудшается глубина оптического отклика. Пока- зана необходимость оптимизации параметров интер- ферометра Фабри-Перо при его использовании в лазерном баллистическом гравиметре.
Abstract: Mathematical modeling of a laser ballistic gravimeter with a built-in Fabry-Perot interferometer is carried out. It was found that the depth of the optical response deteriorates with increasing height of the interferometer mirror incidence. The need to optimize the parameters of the Fabry-Perot interferometer when it is used in a laser ballistic gravimeter is shown.
Ключевые слова: интер- ферометр Фабри-Перо, ускорение свободного падения, ballisticgravimeter, Fabry-Perotinterferometer, интер- ферометр Фабри-Перо


Литература / References
  1. Niebauer, T. M., Sasagawa, G. S., Faller, J. E., Hilt, R., and Klopping, F. A new generation of absolute gravimeters // Metrologia. 1995. V. 32. № 3. P. 159-180.
  2. Арнаутов Г. П., Калиш Е. Н., Стусь Ю. Ф., Смирнов М. Г. Экспериментальное исследование вариаций ускорения силы тяжести абсолютными лазерными гравиметрами // Автометрия. 2004. Т. 40. № 6. С. 19-32.
  3. Бунин И. А., Калиш Е. Н., Носов Д. А., Смирнов М. Г., Стусь Ю. Ф. Полевой абсолютный лазерный баллистический гравиметр // Автометрия. 2010. Т. 46. № 5. С. 94-102.
  4. Global Geodetic Observing System, Meeting the Requirements of a Global Society on a Changing Planet in 2020. Hans-Peter Plag, Michael Pearlman, Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, USA (Eds.). Springer, 2009. 332 p.
  5. Витушкин Л. Ф. Абсолютные баллистические гравиме- тры // Гироскопия и навигация. 2015. № 3. С. 3-12.
  6. Canuteson E. L., Zumberge M. A. Fiber-optic extrinsic Fabry- Perot vibration-isolated interferometer for use in absolute gravity meters // Applied Optics. 1996. V. 35. № 19. P. 3500-3505.
  7. Пустовойт В. И., Давлатов Р. А., Фатеев В. Ф. Лазерные гравиметры на основе интерферометра Фабри-Перо // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 3. С. 63-71.
  8. Гладышев В. О., Морозов А. Н. Особенности отклика лазерной интерференционной гравитационной антенны на низкочастотные воздействия // Измерительная техника. 1990. № 10. С. 26-28.
  9. Морозов А. Н. Необратимые процессы и броуновское движение: Физико-технические проблемы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 332 с.
  10. Морозов А. Н. Применение интерферометра Фабри-Перо для регистрации высокочастотных флуктуаций метрики пространства-времени // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 5. С. 24.
  11. Пустовойт В. И., Морозов А. Н., Гладышев В. О., Измай- лов Г. Н. Лазерные гравитационно-волновые антенны. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2016. 63 с.