Journal of the Russian Universities. Radioelectronics / Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника
Not a member yet
541 research outputs found
Sort by
Передача информации в рентгеновском диапазоне частот электромагнитного излучения
Get PDFIntroduction. Data transmission systems using the X-ray frequency range of electromagnetic radiation – X-ray communication system (XCS) have a number of advantages in comparison with radio or optical communication systems. The most significant advantages for practical use are their higher stealth and external interferences resistance, as well as stability against interception and decryption. It is of importance to develop a method for calculating the main parameters of an X-ray communication system: the range and speed of data transmission. In addition, the construction design and results of experimental research of the current X-ray communication system should be provided.Aim. To develop physical and technical foundations of data transmission systems using the X-ray frequency range of electromagnetic radiation.Materials and methods. We used an original method of calculating the X-ray emission spectrum, taking into account the attenuation coefficient in the propagation medium.Results. A technique for data transmission using the X-ray frequency range of electromagnetic radiation was suggested, including a method for calculating basic parameters e.g. the transmission range and speed, as well as the construction design of the current X-ray communication system model. Relations between these parameters and the operating modes of the X-ray tube were shown. The calculated and experimental data were in good agreement, sufficient for practical use. On their basis, it can be expected that at a voltage across the X-ray tube of 200 kV and the tube current of 1A in a 1-μs pulse, data transmission range in free air will be about 250 m. The maximum possible data transmission rate when using the developed X-ray tube will be 5 Mbit/s.Conclusions. The results of analytical and experimental investigations showed that the range and rate of data transmission of the XCS are exclusively determined by the transmitter energetic capabilities: by voltage and average the X-ray tube current during the generation of packages (series) of the X-ray pulses, as well as by the duration of a single X-ray pulse. It is concluded that the prospects of XCS depend on the development of specialized X-ray sources generating a series of pulses with the minimum possible duration of every single pulse in a series. Taking into account the specific features, XCS can become an alternative to conventional radio and optical systems for communication and navigation.Введение. Системы передачи информации в рентгеновском диапазоне частот электромагнитного излучения – рентгеновские системы связи (РСС) обладают рядом преимуществ по сравнению с радио- и оптическими системами связи. Наиболее существенными из них с точки зрения практического использования являются: более высокая скрытность и устойчивость к внешним помехам, а также к перехвату и дешифровке. Актуальна разработка методики расчета основных параметров системы рентгеновской связи дальности и скорости передачи информации, а также описание конструкции и результатов экспериментальных исследований действующего макета системы рентгеновской связи.Цель работы. Разработка физико-технических основ систем передачи информации в рентгеновском диапазоне частот электромагнитного излучения.Материалы и методы. Использована оригинальная методика расчета спектров рентгеновского излучения с учетом коэффициента ослабления в среде распространения.Результаты. Предложена технология передачи информации в рентгеновском диапазоне частот электромагнитного излучения, включая методику расчета основных параметров: дальности и скорости передачи, а также конструкцию действующего макета системы рентгеновской связи. Показана зависимость между этими параметрами и режимами работы рентгеновской трубки. Расчетные и экспериментальные данные совпадают с удовлетворительной для практического использования точностью. На их основании можно ожидать, что при напряжении на рентгеновской трубке 200 кВ и токе трубки 1 А в импульсе длительностью 1 мкс дальность передачи информации на воздухе составит около 250 м. Максимально возможная скорость передачи информации при использовании разработанной рентгеновской трубки составит 5 Мбит/с.Заключение. Результаты аналитической оценки и экспериментальных исследований показали, что дальность и скорость передачи информации РСС определяются исключительно энергетическими возможностями передатчика: напряжением и средним током рентгеновской трубки во время генерирования пакета (серии) импульсов рентгеновского излучения, а также длительностью отдельного импульса рентгеновского излучения. Сделан вывод о том, что дальнейшее развитие РСС обусловлено, в первую очередь, разработкой специализированных источников рентгеновского излучения, генерирующих серии импульсов с минимально возможной длительностью каждого импульса в серии. С учетом специфических особенностей РСС могут составить реальную конкуренцию традиционным радио- и оптическим системам связи для связи и навигации
Синтез алгоритма траекторной обработки объектов методами теории кластеризации данных
Get PDFIntroduction. Requirements for the quality of information about the trajectory of moving objects provided by sensor networks are increasingly becoming more stringent. For Information and Data Processing Centers (DPC) at control and management command posts, the issue of information mapping and forming the true trajectories of moving objects in the area of intersection of network detection zones is of particular importance. The use of conventional approaches to solving this problem involves issues related to ensuring the efficient provision of users with complete and reliable information about trajectories in real time. In this article, wee propose a new approach to solving this problem using data mining theory, in particular, the methods of data clustering theory. Based on an analysis of the process of processing radar data in a DPC and its similarity with that of data clustering, we synthesized an algorithm for processing the trajectories of moving objects. The algorithm was verified by modelling and experimental research.Aim. To develop a generalized scheme for processing object trajectories (TP) in a DPC and to synthesized a TP algorithm using the methods of data clustering theory.Materials and methods. Data Clustering theory, Systems Engineering theory, Radar Data processing theory (RD), methods of mathematical modelling and experimental research.Results. Based on an analysis of the essence of radar data processing (RD) in a DPC and its similarity with the process of data clustering, an algorithm for processing the trajectories of moving objects was synthesized and verified by modelling and experimental research. A generalized scheme for processing the trajectories of moving objects in a DPC and a TP algorithm for a DPC were synthesized.Conclusions. An algorithm for processing object trajectories was proposed based on a new approach of data clustering theory. A generalized scheme and an algorithm for processing object trajectories (TP) in a DPC were suggested. These developments can be effectively applied in various models, e.g. centralized, hierarchical and decentralized. The synthesized algorithm can provide output information about the true identified trajectories in terms of various indicators of data processing systems (DPS).Введение. С каждым годом становится сложнее совершенствовать процесс обработки информации о траекториях движения объектов, получаемой из сенсорной сети. Этот процесс имеет особое значение для центров обработки информации и данных (ЦОИД), в которых осуществляется контроль и управление, так как возникает вопрос сопоставления информации и формирования истинных траекторий объектов в области пересечения зон обнаружения сети. При использовании традиционных подходов к решению данной проблемы возникают вопросы, связанные с обеспечением эффективного предоставления пользователем выходной достоверной траекторной информации в реальном времени. В данной статье предложен новый подход к решению этого вопроса на основе теории интеллектуального анализа данных (data mining) с помощью методов кластеризации данных.Цель работы. Разработка обобщенной схемы траекторной обработки (ТО) в ЦОИД и синтез алгоритма ТО с использованием методов кластеризации данных.Материалы и методы. Теория кластеризации данных, теория системотехники, теория обработки радиолокационной информации (РЛИ), методы математического моделирования и практического исследования.Результаты. На основе анализа сущности процесса обработки РЛИ в ЦОИД и его сходства с процессом кластеризации данных синтезирован алгоритм траекторной обработки объектов, проверенный моделированием и экспериментально. Помимо алгоритма синтезирована структурная схема ТО для ЦОИД, полученной из сенсорной сети.Заключение. Предложены обобщенная структурная схема и алгоритм ТО для ЦОИД. Они могут эффективно применяться для различных системных моделей ТО, таких, как централизованная, иерархическая и децентрализованная. Синтезированный алгоритм может обеспечивать предоставление выходных данных об истинных отождествленных траекториях по многим показателям системы обработки информации (СОИ)
Анализ способов комплексирования изображений, формируемых многодиапазонными радиолокационными станциями с синтезированной апертурой
Get PDFIntroduction. Synthetic aperture radars (SAR) are important components of aviation-based systems for remote sensing of the Earth. The current level of such systems allows simultaneous radar surveys in several frequency ranges. Such surveys require complexing of the images formed in each of the frequency channels, which task is yet to be resolved.Aim. To review the formation principles and methods for joint processing of images using space and aviation-based multi-band synthetic aperture radar systems.Materials and methods. The methodology of systems analysis, involving the integral stages of decomposition, analysis and synthesis, was used. Decomposition of integrating multi-band radar images was performed considering the effect of various factors on the characteristics of radar images in different frequency ranges. Such factors include the principles of radar imaging, issues of radar images of multi-band synthetic aperture radars with real characteristics, and complexing levels.Results. According to the classical systems approach, the results of review and analysis are corresponded by appropriate conclusions on the shortcomings of each decomposition element and the synthesis of a proposal for achieving the goal. It was shown that joint processing of multi-band radar images can be carried out at the levels of signals, pixels, features and solutions, as well as their aggregates. Each approach is characterised by its shortcomings, which impede implementation of full integration of multi-band radar images without loss of information, which is due to the absence of information redundancy of radar images, compared to, e.g., optical images.Conclusion. Recommendations on the application of a particular method and the synthesis of a system for radar complexing images based on the texture-fractal approach were formulated. Directions for further work meeting all the requirements for completeness, reliability and information content of remote sensing of the Earth were outlined.Введение. Особое место среди систем дистанционного зондирования Земли космического и авиационного базирования занимают радиолокационные станции с синтезированной апертурой. Современный уровень развития таких систем обусловливает возможность проведения радиолокационной съемки одновременно в нескольких частотных диапазонах, при этом возникает необходимость комплексирования изображений, сформированных в каждом из частотных каналов. Задача такого класса до сих пор не решена в полном объеме вследствие специфических особенностей радиолокационных изображений. Цель работы. Обзор принципов формирования и анализ способов совместной обработки изображений, полученных с помощью многодиапазонных радиолокационных станций с синтезированием апертуры космического и воздушного базирования.Методы. Для достижения поставленной цели используется методология системного анализа, составными этапами которого являются декомпозиция, анализ и синтез. Так, декомпозиция задачи комплексирования многодиапазонных радиолокационных изображений выполнена по критерию влияния различных факторов на характеристики радиолокационных изображений в разных частотных диапазонах. К таким факторам относят: принципы формирования радиолокационных изображений, особенности радиолокационных изображений многодиапазонных радиолокационных станций с синтезированной апертурой с реальными характеристиками и уровни комплексирования.Результаты. Результату обзора и анализа выявленных факторов, согласно классическому системному подходу, сопутствуют соответствующие выводы по недостаткам каждого элемента декомпозиции и синтез предложения по достижению цели. Показано, что совместная обработка многодиапазонных радиолокационных изображений может проводиться на уровнях сигналов, пикселей, признаков и решений, а также их совокупностей. Каждый из рассмотренных подходов характеризуется своими недостатками, не позволяющими реализовать в полной мере комплексирование многодиапазонных радиолокационных изображений без потерь информации, что обусловлено отсутствием информационной избыточности радиолокационных изображений в отличие, например, от оптических.Заключение. Результатом работы являются предложения по реализации способа и синтезу системы комплексирования радиолокационных изображений на основе текстурно-фрактального подхода. Предложены направления дальнейшей работы в данной предметной области по удовлетворению всех требований к полноте, достоверности и информативности дистанционного зондирования Земли
Исследование погрешности оценки характеристик поздних потенциалов желудочков по 12-канальной электрокардиограмме
Get PDFIntroduction. Ventricular late potentials (VLP) are predictors of cardiac disorders such as sudden death syndrome, myocardial infarction and ventricular tachyarrhythmias. Therefore, VLP assessment allows the severity and possible dangerous consequences of such disorders to be predicted.Aim. To determine errors associated with VLP assessment by high-resolution 12-lead ECG recordings.Materials and methods. VLPs were determined by the modulus of the cardiac electrical vector using signals from orthogonal leads. The conversion error was assessed using synchronous ECG recordings of 12-channel and orthogonal leads, the method of digital filtering (to reduce noise and interference) and the method of identifying characteristic points of the QRS complex and VLPs.Results. The conversion of 12-lead ECG signals into orthogonal signals results in errors associated with the assessment of both the modulus of the cardiac electrical vector and all VLP indicators. The Kors transformation was shown to provide the minimum errors when assessing the cardiac electrical vector modulus in the QRS area, with the errors related to the VRMS assessment not exceeding 0.084 %. The estimation of the QRSd and LAS errors should consider the nature of VLP variations and the zone of uncertainty in their assessment. The ambiguity of the results of assessing the boundaries of violations and the absence of pathologies in cardiac ventricular depolarization indicates the influence of a large number of factors on research accuracy. Errors in the assessment of these factors may result in under- and overestimation of dangerous heart rhythm disturbances and incorrect prediction of the patient' state.Conclusion. The obtained results can be used for reducing errors associated with the assessment of VLP indicators, improving the diagnostic accuracy of dangerous heart rhythm disturbances and predicting disease exacerbation due to structural and morphological disorders of the myocardium.Введение. Поздние потенциалы желудочков являются предиктором ряда серьезных нарушений сердца, таких как синдром внезапной смерти, инфаркт миокарда, желудочковые тахиаритмии. Оценка характеристик поздних потенциалов желудочков позволяет судить о степени таких нарушений и возможных для жизни человека опасных последствиях.Цель работы. Исследование погрешности оценки характеристик поздних потенциалов желудочков по 12-канальной электрокардиограмме (ЭКГ) высокого разрешения.Методы и материалы. Поздние потенциалы желудочков выявляются путем определения модуля электрического вектора сердца по сигналам ортогональных отведений. Для оценки погрешности преобразования использовались синхронные записи ЭКГ-сигналов 12-канальных и ортогональных отведений, методы цифровой фильтрации для снижения уровня шумов и помех, методы выделения характерных точек QRS-комплекса и поздних потенциалов желудочков.Результаты. Преобразование ЭКГ-сигналов 12-канальных отведений в сигналы ортогональных отведений приводит к появлению погрешностей оценки модуля электрического вектора сердца и всех показателей VLP-сигнала. Показана целесообразность использования преобразования Корса. Оно обеспечивает минимальные погрешности оценки модуля электрического вектора сердца на участке QRS-комплекса, погрешности оценки VRMS не более 0.084 %. Для оценки погрешности QRSd и LAS необходимо учитывать характер изменения VLP-сигнала и зоны неопределенности их оценки. Неоднозначность результатов оценки границ нарушений и отсутствия патологии деполяризации желудочков сердца говорит о влиянии большого количества факторов на точность результатов исследований. Погрешности их оценки могут быть причиной гипо- и гипердиагностики опасных нарушений ритма сердца, прогнозирования рисков ухудшения состояния здоровья пациента.Заключение. Результаты исследования позволяют выделить пути снижения погрешности оценки показателей поздних потенциалов желудочков, повысить точность диагностики опасных нарушений ритма сердца и прогноза обострения заболевания из-за структурно-морфологических нарушений миокарда
Метод автоматизированного контроля электронных компонентов на микрофокусных рентгеновских снимках
Get PDFIntroduction. Machine vision systems are increasingly used in industrial production, particularly for monitoring the quality of electronic components. Radiographic (Х-ray) inspection is currently one of the most popular types of non-destructive testing. Electronic components are typically characterized by a small size, hence, their radiographic inspection should be based on obtaining images and their further enlargement. X-ray equipment for performing such studies is designed such that there are relatively small input doses of X-ray radiation in the plane of the receiver, which leads to a higher image noise than that using conventional X-ray devices.Aim. To develop a method for automated object recognition on microfocus X-ray images.Materials and methods. A method for segmentation of X-ray images is proposed. In the first step, adaptive median filtering is performed followed by correction of the image background by subtracting the distorting function. Next, the contours of the objects in the image are identified using the Canny edge detector followed by recognition of the objects on the resulting image.Results. The developed method was tested for quality control of the installation of microcircuits and for determining the number of electronic components. The experiments confirmed the accuracy of the proposed method. When monitoring the quality of microcircuit installation, the number of detected defects differed from that verified by the operator by less than 10 %. The average error of the proposed method was less than 0.1% when determining the number of electronic components.Conclusion. The proposed method for object recognition on microfocus X-ray images demonstrated sufficient accuracy in typical tasks of non-destructive testing of electronic components.Введение. Все более популярным становится внедрение в промышленность систем машинного зрения, особенно это актуально для контроля электронных компонентов. Одним из наиболее широко распространенных видов неразрушающего контроля является рентгеновский. Поскольку рассматриваемые электронные компоненты, как правило, имеют небольшой размер, то для повышения информативности контроля выполнять их рентгенографию целесообразно по схеме съемки с увеличением изображения. Специфика рентгеновской аппаратуры для выполнения таких исследований предполагает сравнительно небольшие входные дозы рентгеновского излучения в плоскости приемника, что обуславливает более высокую зашумленность снимков, чем при традиционной рентгенографии.Цель работы. Разработка метода автоматизированного поиска объектов на микрофокусных рентгеновских снимках.Методы и материалы. Предложен метод сегментации рентгеновских изображений. На первом шаге выполняется адаптивная медианная фильтрация, на втором шаге - коррекция фона изображения путем вычитания искажающей функции. Далее выделяются контуры объектов на изображении по методу Кэнни, затем на полученном изображении определяются объекты.Результаты. Разработанный метод был апробирован в задаче контроля качества установки микросхем и в задаче определения числа электронных компонентов. Эксперименты подтвердили корректность работы предлагаемого метода. Было выявлено, что при определении качества установки микросхем количество обнаруженных дефектов отличается от верифицированных оператором не более чем на 10 %, при определении количества электронных компонентов предложенным методом средняя ошибка составила менее 0.1 %.Заключение. Представленный метод определения объектов на микрофокусных рентгеновских снимках продемонстрировал достаточную точность в типичных задачах неразрушающего контроля электронных компонентов
Экспериментальные и численные исследования диаграмм обратного рассеяния блоков маскирующих цифровых двухбитных метапокрытий
Get PDFIntroduction. The scattering patterns of non-absorbing coded checkerboard-like meta-coatings (MCs) applied for reducing the radar cross section (RCS) of metal surfaces inevitably contain side diffraction lobes. Therefore, the development of MCs with a low level of diffraction lobes is relevant. For this purpose, it is proposed to use checkerboard-like MCs in the form of a set of several basic flat blocks with the same dimensions. The paper discusses two such basic MC blocks with different coding matrices. The cells of the metasurface contain two coupled elliptical ring resonators and are distinguished by a 2-bit coding of the tilt angle of the anisotropy axis. Coding matrices of the MC blocks are built according to the block principle.Aim. To investigate experimentally and numerically backscatter patterns (BSP) for consonant (co-) and orthogonal (cross-) polarizations of the two developed flat blocks of the 2-bit digital nonabsorbing anisotropic MCs for different planes and polarizations of irradiation.Materials and methods. Full-wave simulation of the MC blocks was carried out using the HFSS software by the finite element method. BSP measurements of the fabricated MC layouts were performed in an anechoic chamber of the Center for Collective Usage “Applied Electrodynamics and Antenna Measurements” of the Southern Federal University using an automated information and computing complex.Results. The RCS reduction for the two blocks under normal irradiation is approximately the same and not less than 12 dB over the 9.8…21 GHz band. A good matching between the simulation and measurement results of backscattering patterns of the blocks in the region of the central lobes for various planes and polarizations of the irradiation is noted. In the principal planes, the blocks cancel the central lobes of the BSP by 10…25 dB; in the sector of angles of around ±40°, the backward RCS of the blocks is lower than that of the reference. In the diagonal planes, there is a cancellation of the RCS by 13…15 dB and an expansion of the central lobe of the BSP for copolarizations, as well as a bifurcation of this lobe for crosspolarizations in the sector of angles ±9°; outside of this sector the RCSs of the blocks are commensurate with the RCS of the reference.Conclusion. The developed blocks of the 2-bit digital nonabsorbing anisotropic MCs can be used for broadband cancellation of the RCS of metal surfaces.Введение. Диаграммы рассеяния непоглощающих кодированных шахматно-подобных метапокрытий (МП) для снижения эффективной площади рассеяния (ЭПР) металлических поверхностей объектов неизбежно содержат боковые дифракционные лепестки. В связи с этим актуальна разработка МП с низким уровнем дифракционных лепестков. С этой целью предложено использовать шахматно-подобные МП в виде набора нескольких основных плоских блоков с одинаковыми размерами. В статье рассмотрены 2 таких основных блока МП с разными матрицами кодирования. Ячейки метаповерхности содержат связанные эллиптические кольцевые резонаторы и отличаются двухбитным кодированием угла наклона оси анизотропии. Матрицы кодирования блоков МП построены по блочному принципу.Цель работы. Экспериментально и численно исследовать диаграммы обратного рассеяния (ДОР) на согласованной (ко-) и ортогональной (кросс-) поляризациях двух разработанных плоских блоков двухбитных цифровых непоглощающих анизотропных МП для различных плоскостей и поляризаций облучения.Материалы и методы. Полноволновое моделирование блоков МП выполнено в программе HFSS методом конечных элементов. Измерения ДОР изготовленных макетов МП проведены на автоматизированном информационно-вычислительном комплексе АИВК-ТМСА-1.0-40.0-ДБ3/TD,FD в безэховой камере ЦКП "Прикладная электродинамика и антенные измерения" Южного федерального университета.Результаты. Снижение моностатических ЭПР двух блоков при нормальном облучении примерно одинаково и составляет не менее 12 дБ в полосе от 9.8 до 21 ГГц. Отмечено хорошее совпадение результатов полноволнового моделирования и измерения ДОР блоков разработанных метапокрытий в области центральных лепестков для различных плоскостей и поляризаций облучения. В главных плоскостях блоки гасят центральные лепестки ДОР на 10…25 дБ; в секторе углов около ±40° обратная ЭПР блоков ниже, чем у эталона. В диагональных плоскостях наблюдается гашение ЭПР на 13…15 дБ и расширение центрального лепестка ДОР на кополяризациях, а также раздвоение этого лепестка на кроссполяризациях в секторе углов ±9°. Вне этого сектора ЭПР блоков соизмерима с ЭПР эталона.Заключение. Разработанные блоки двухбитных цифровых непоглощающих анизотропных МП могут применяться для широкополосного гашения ЭПР металлических поверхностей
90 лет кафедре электроакустики и ультразвуковой техники, ее вклад в развитие методов и средств неразрушающего контроля материалов, изделий и ультразвуковых измерений
Get PDF.
Оптимизация конструкции встречно-штыревого преобразователя кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах
Get PDFIntroduction. Previous works considered the frequency characteristics and methods for fixing sensitive elements in the form of a wave ring resonator on surface acoustic waves in a housing made of various materials, as well as the influence of external factors on sensitive elements. It was found that the passband in such a case is sufficiently wide, which can affect adversely signal detection when measuring acceleration using the sensitive element under development. Therefore, it has become relevant to reduce the sensitive element’s bandwidth by changing the design of the interdigitated transducer (IDT).Aim. To demonstrate an optimal topology for an IDT with a low bandwidth, leading to improved signal detection when acceleration affects the sensitive element.Materials and methods. The finite element method and mathematical processing in AutoCAD and in COMSOL Multiphysics.Results. Nine topologies of IDT are proposed. All these types were investigated using the COMSOL Multiphysics software on lithium niobate substrates, which material acts as a sensitive element. The frequency characteristics are presented. The data obtained allowed an optimal design of the ring resonator to be proposed: an IDT with rectangular pins without selective withdrawal.Conclusion. Self-generation in a ring resonator can be performed by withdrawing no more than one pair of IDTs for 10 or more periods. In this case, the withdrawal of IDTs should be uniform. With an increase in the number of IDT withdrawals, the geometry of the ring resonator is violated, and the wave leaves the structure. The presence of a shared bus keeps the surface acoustic wave inside the IDT structure, and the narrowing of the periods towards the inner part of the structure makes it possible to improve the frequency characteristics of the ring resonator on surface acoustic waves.Введение. В предыдущих публикациях авторами рассматривались частотные характеристики и способы закрепления чувствительных элементов в виде волнового кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах в корпусе из различных материалов, а также влияние внешних факторов на чувствительные элементы. При анализе полученных результатов было замечено, что полоса пропускания достаточно широкая, что может отрицательно сказаться на детектировании сигнала при измерении ускорения с помощью разрабатываемого чувствительного элемента. Возникла необходимость уменьшить полосу пропускания чувствительного элемента за счет изменения конструкции встречноштыревого преобразователя (ВШП). Используя компьютерное моделирование COMSOL Multiphysics, было продемонстрировано несколько вариантов ВШП и показано, что эта цель может быть достигнута изменением геометрии штыря ВШП.Цель работы. Продемонстрировать оптимальную топологию ВШП с малой полосой пропускания, что влечет за собой улучшение детектирования сигнала при влиянии ускорения на чувствительный элемент.Материалы и методы. Применение метода конечных элементов и математическая обработка в AutoCAD и COMSOL Multiphysics.Результаты. Предложено 9 типов топологий встречно-штыревых преобразователей. Проведены исследования при помощи программного обеспечения COMSOL Multiphysics вышеуказанных типов ВШП на подложках из ниобата лития, выступающего в качестве материала чувствительного элемента, и представлены частотные характеристики. Проведена оценка полученных данных и сделаны выводы об оптимальной конструкции кольцевого резонатора: наиболее эффективной структурой является ВШП с прямоугольными штырями без селективного изъятия.Заключение. Генерация волны в кольцевом резонаторе может быть выполнена при изъятии не более одной пары ВШП на 10 и более периодов. При этом изъятие ВШП должно быть равномерным. При увеличении количества изъятых ВШП нарушается геометрия кольцевого резонатора и волна покидает конструкцию. Наличие общей шины позволяет удерживать поверхностную акустическую волну внутри конструкции ВШП, а сужение периодов к внутренней части конструкции позволяет улучшить частотные характеристики кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах
Простой алгоритм компенсации миграций светящихся точек по дальности для режима бокового обзора РСА (англ.)
Get PDFIntroduction. Range Cell Migration (RCM) is a source of image blurring in synthetic aperture radars (SAR). There are two groups of signal processing algorithms used to compensate for migration effects. The first group includes algorithms that recalculate the SAR signal from the "along–track range – slant range" coordinate system into the "along-track range – cross-track range" coordinates using the method of interpolation. The disadvantage of these algorithms is their considerable computational cost. Algorithms of the second group do not rely on interpolation thus being more attractive in terms of practical application.Aim. To synthesize a simple algorithm for compensating for RCM without using interpolation.Materials and methods. The synthesis was performed using a simplified version of the Chirp Scaling algorithm.Results. A simple algorithm, which presents a modification of the Keystone Transform algorithm, was synthesized. The synthesized algorithm based on Fast Fourier Transforms and the Hadamard matrix products does not require interpolation.Conclusion. A verification of the algorithm quality via mathematical simulation confirmed its high efficiency. Implementation of the algorithm permits the number of computational operations to be reduced. The final radar image produced using the proposed algorithm is built in the true Cartesian coordinates. The algorithm can be applied for SAR imaging of moving targets. The conducted analysis showed that the algorithm yields the image of a moving target provided that the coherent processing interval is sufficiently large. The image lies along a line, which angle of inclination is proportional to the projection of the target relative velocity on the line-of-sight. Estimation of the image parameters permits the target movement parameters to be determined.Введение. Миграции светящихся точек по дальности являются источником расфокусировки радиолокационных изображений в радиолокаторах с синтезированной апертурой (РСА). Существует две группы алгоритмов обработки сигналов для компенсации миграций. Первая группа включает алгоритмы, в которых на основании методов функциональной интерполяции осуществляется пересчет принятых сигналов из системы координат "продольная дальность – наклонная дальность" в систему "продольная дальность – поперечная дальность". Недостатком алгоритмов данной группы является их высокая вычислительная сложность. Алгоритмы второй группы не используют интерполяционные методы и являются поэтому более привлекательными для практического использования.Цель. Синтезировать простой алгоритм компенсации миграций без применения функциональной интерполяции.Материалы и методы. Синтез алгоритма осуществлен на основании упрощенной версии алгоритма ЛЧМ-фильтрации (Chirp Scaling Algorithm).Результаты. Синтезирован простой алгоритм, являющийся модификацией алгоритма "замкового камня".Алгоритм основан на использовании быстрых преобразований Фурье и поэлементных матричных умножений. В алгоритме не применяются методы интерполяции.Заключение. Проверка качества алгоритма на основе математического моделирования подтвердила его высокую эффективность. Использование алгоритма позволяет уменьшить количество вычислительных операций.Финальное радиолокационное изображение, получаемое с помощью алгоритма, строится в истинной декартовой системе координат. Алгоритм может быть применен для построения РСА изображений движущихся целей. Данный в статье анализ показал, что алгоритм позволяет построить хорошо сфокусированное изображение движущейся цели, когда интервал синтезирования достаточно велик. Изображение движущейся цели выстраивается вдоль отрезка прямой, угол наклона которой пропорционален проекции относительной скорости цели на линию визирования. Оценка параметров изображения позволяет определить параметры движения цели