Journal of the Russian Universities. Radioelectronics / Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника
Not a member yet
541 research outputs found
Sort by
Благодарность рецензентам
Get PDF.Наш журнал продолжает практику двойного слепого рецензирования. Привлечение к оценке рукописей внешних экспертов из разных учебных и научных организаций позволяет получить объективное мнение ученых, специализирующихся на темах исследований авторов. Критика и замечания, высказываемые в рецензиях, крайне важны не только для редактора, но и для самих авторов. Вместе с редакцией наши эксперты в свое личное время и совершенно бескорыстно отбирают достойные рукописи и дорабатывают их для подготовки к публикации. Редакция журнала искренне благодарит всех рецензентов, которые в 2020 году помогли поддержать высокий научный уровень журнала. Мы очень ценим такую поддержку и надеемся на наше дальнейшее сотрудничество
Построение минимаксных ансамблей апериодических кодов Голда
Get PDFIntroduction. Signals constructed on the basis of ensembles of code sequences are widely used in digital communication systems. During development of such systems, the most attention is paid to analysis, synthesis and implementation of periodic signal ensembles. Theoretic methods for synthesis of periodic signal ensembles are developed and are in use. Considerably fewer results are received regarding construction of aperiodic signal ensembles with given properties. Theoretical methods for synthesis of such ensembles are practically nonexistent.Aim. To construct aperiodic Gold code ensembles with the best ratios of code length to ensemble volume among the most known binary codes.Materials and methods. Methods of directed search and discrete choice of the best ensemble based on unconditional preference criteria are used.Results. Full and truncated aperiodic Gold code ensembles with given length and ensemble volume were constructed. Parameters and shape of auto- and mutual correlation functions were shown for a number of constructed ensembles. Comparison of the paper results with known results for periodic Gold code ensembles has been conducted regarding growth of minimax correlation function values depending on code length and ensemble volume.Conclusion. The developed algorithms, unlike the known ones, make it possible to form both complete ensembles and ensembles taking into account the limitation of their volume. In addition, the algorithms can be extended to the tasks of forming ensembles from other families, for example, assembled from code sequences belonging to different families.Введение. В системах цифровой связи широко применяются сигналы, построенные на основе ансамблей кодовых последовательностей. При разработке этих систем наибольшее внимание уделяется анализу, синтезу и реализации ансамблей периодических сигналов. Разработаны и используются теоретические методики синтеза ансамблей периодических сигналов. Значительно меньше результатов получено в области построения ансамблей апериодических сигналов с заданными корреляционными свойствами. Теоретические методики синтеза таких ансамблей сигналов практически отсутствуют.Цель работы. Построение минимаксных ансамблей апериодических кодов Голда, которые обладают одним из лучших среди известных бинарных кодов соотношением длины кодов и объема ансамбля.Материалы и методы. Для построения минимаксного ансамбля используются направленный перебор и метод дискретного выбора лучшего ансамбля на основе безусловного критерия предпочтения.Результаты. В статье описан алгоритм формирования полных и неполных минимаксных ансамблей апериодических кодов Голда с заданными длиной и объемом ансамбля. Приведены параметры и вид авто- и взаимнокорреляционных функций для ряда полученных ансамблей. Выполнено сравнение результатов статьи с известными результатами для ансамблей периодических кодов Голда в части роста минимаксных значений корреляционных функций в зависимости от длины кодов и объема ансамблей.Заключение. Разработанные алгоритмы, в отличие от известных, позволяют конструировать как полные ансамбли, так и ансамбли, учитывающие ограничение их объема. Кроме того, данные алгоритмы могут быть распространены на задачи построения ансамблей из других семейств, например, собранных из кодовых последовательностей, принадлежащих различным семействам
Вариант реализации интерактивного приложения для синтеза систем связи с антенными решетками
Get PDFIntroduction. Modern radar and communications systems contain phased array antennas. One of the synthesis problems of such systems is the formulation of requirements for components, modules and units which are comprised in it. To solve this problem, one needs to build a coverage area and to analyze an impact of characteristics of its parts. The quality of analysis and synthesis of such complex systems can be enhanced by use of interactive data visualization, which requires a fairly quick calculation of characteristics.Aim. Development of an interactive application for increasing the synthesis capabilities of communication systems containing antenna arrays and for improving the characteristics of systems of interest.Materials and methods. To accelerate the calculation of radiation patterns, the antenna array pattern in a form suitable for the fast Fourier transform algorithm was used. To find the required amplitude-phase distributions, Kotelnikov series expansion and genetic algorithm were used.Results. In the developed application, amplitude-phase distribution, directivity pattern of a linear equidistant array and coverage area were displayed. An interactive change of the amplitude-phase distribution at radiation elements and synthesized radiation patterns in given directions were possible. With introduction of changes to the radiation pattern, the amplitude-phase distribution and the array radiation pattern itself changed in directions other than the specified one. The coverage area was rebuilt when any of the characteristics changes. If necessary, the coverage area display could be turned off. The paper provides an example of using the application in the synthesis of a communication system with an aircraft.Conclusion. The use of the developed application allows one to extend the capabilities and significantly reduce the analysis and synthesis time of the communication secondary radar systems with antenna arrays too. Besides, the application is used for training specialists for industry enterprises.Введение. Современные системы радиолокации и связи содержат фазированные антенные решетки. Одной из задач синтеза указанных систем является формирование требований к входящим в их состав узлам, модулям и блокам. Для решения поставленной задачи необходимо построить зону действия и проанализировать влияние характеристик входящих устройств. Повысить качество анализа и синтеза столь сложных систем может применение интерактивной визуализации данных, которая требует достаточно быстрого вычисления характеристик.Цель работы. Разработка интерактивного приложения для увеличения возможностей синтеза систем связи, содержащих антенные решетки, и улучшения характеристик синтезированных систем.Материалы и методы. Для ускорения вычисления диаграмм направленности применено их представление для антенной решетки в форме, позволяющей использовать алгоритм быстрого преобразования Фурье. Для нахождения требуемых амплитудно-фазовых распределений применяются разложение в ряд Котельникова и генетический алгоритм.Результаты. В разработанном приложении выводятся на экран амплитудно-фазовое распределение, диаграмма направленности линейной эквидистантной решетки и зона действия. Возможно интерактивное изменение амплитудно-фазового распределения в излучателях и диаграммы направленности в заданных направлениях. При внесении изменений в диаграмму направленности меняется амплитуднофазовое распределение и форма самой диаграммы направленности в направлениях, отличных от заданного. Зона действия перестраивается при изменении любой из характеристик. При необходимости ее отображение может быть отключено. В статье приведен пример использования приложения при синтезе системы связи с воздушным судном.Заключение. Применение разработанного приложения позволяет расширить возможности и существенно сократить время анализа и синтеза систем связи и вторичной радиолокации с антенными решетками. Кроме того, приложение используется для подготовки специалистов для предприятий отрасли
Радиочастотные технологии локального позиционирования в здравоохранении
Get PDFIntroduction. Localization of objects position in closed space plays an important role in many areas of human activity, including medicine. Using indoor-positioning technologies as a part of telemedicine systems allows one to improve the quality of medical care and to reduce mortality of patients. Therefore, indoor-positioning technologies contribute to achieve the goals outlined in the Russian Federation government`s program "Healthcare development". Aim. To study the applicability of modern radiofrequency technologies for localization of patients inside a hospital building. Materials and methods. Scientific sources devoted to indoor-positioning based on radiofrequency technologies were analyzed. The methods used included: - bibliographic retrieval; - selection and verification of sources based on their relevance; - analysis of sources by methods of deconstruction and comparative analysis . Results. The result of the analysis indicated that radiofrequency positioning technologies allow one to locate objects using radio waves properties. The disadvantage of the technology is the penetration of radio signal through walls and floors. Given this, it is necessary to use complex algorithms to detect an object with accuracy to a specific room. Despite this disadvantage, radiofrequency technologies can be used for positioning in medical facilities since they are easy in deployment and service. Also, they are used in ready-made commercial solutions. ZigBee technology is an exception because it does not allow one to track moving objects in real-time. Conclusion. Based on the study it was concluded that BLE technology is the most suitable for indoor-positioning in medical facilities. It is energy-efficient, it has sufficiently fast data transfer rate, good communication radius and a large range of ready-made communication equipment. It is also worth noting that most wireless medical sensors exchange data via the BLE interface.Введение. Определение местоположения объектов в закрытом помещении играет большую роль во многих сферах деятельности человека, в том числе и в медицине. Использование технологий локального позиционирования в составе телемедицинских систем позволяет повысить качество оказания медицинской помощи и снизить смертность пациентов, что способствует достижению целей, обозначенных в государственной программе Российской Федерации "Развитие здравоохранения". Цель работы. Анализ применимости современных радиочастотных технологий для определения местоположения пациента в здании стационара. Материалы и методы. В ходе выполнения данной работы анализируются научные источники, посвященные локальному позиционированию на базе радиочастотных технологий. Используемые методы включают в себя: – библиографический поиск; – отбор и проверку источников с учетом их актуальности, соответствия тематике и авторитетности; – анализ источников с использованием методов деконструкции и сравнительного анализа. Результаты. Результат анализа показывает, что радиочастотные технологии позиционирования позволяют определять местоположение объектов, используя свойства радиоволн. Основной недостаток данной технологии заключается в том, что из-за проникновения радиосигналов сквозь стены и перекрытия приходится использовать сложные вычислительные алгоритмы для обнаружения объекта с точностью до конкретного помещения. Несмотря на данный недостаток, радиочастотные технологии могут применяться для позиционирования в медицинских учреждениях, так как они просты в развертывании и обслуживании и используются в готовых коммерческих решениях. Исключением является технология ZigBee, так как она не позволяет отслеживать подвижные объекты в режиме реального времени. Заключение. На основе проведенного исследования сделан вывод о том, что технология BLE является наиболее подходящей для позиционирования в медицинских учреждениях, так как она обладает низким энергопотреблением, достаточно высокой скоростью передачи данных, хорошим радиусом связи и большим выбором готового коммуникационного оборудования. Также стоит отметить, что большинство беспроводных медицинских датчиков осуществляют обмен данными через интерфейс BLE
Нелинейные колебания намагниченности в касательно намагниченном пленочном ферромагнитном резонаторе
Get PDFIntroduction. Resonators based on epitaxially grown single-crystal films of yttrium iron garnet are used in various applications of microwave electronics. It is known that with increasing of microwave power incident on a resonator, various nonlinear effects begin to manifest themselves. There are: bistability effect, nonlinear frequency shift, nonlinear damping, etc. By now, the listed nonlinear effects have been quite good studied experimentally. Previously, when describing oscillations of various dynamical systems, the nonlinear damping and the nonlinear frequency shift were usually considered separately. At the same time, it was known that, when studying nonlinear magnetization oscillations in ferromagnetic film resonators with an increase in oscillation amplitude, these effects could occur simultaneously.Aim. Development of a model of magnetization oscillations taking into account the nonlinear frequency shift and nonlinear damping, as well as its experimental justification for a ferromagnetic film resonator.Materials and methods. The development of the model was carried out by the method of slowly varying amplitudes. An experimental study was carried out with a ferromagnetic film resonator. For the measurements, we used Rohde & Schwarz ZVA 40 vector network analyzer. We measured the frequency dependence of the reflection coefficient of the microwave signal from the resonator.Results. A model of nonlinear magnetization oscillations was developed taking into account both a nonlinear frequency shift and a nonlinear attenuation. The resonance curves were experimentally measured at various levels of the microwave power incident on the resonator. It was shown that nonlinear damping limits the nonlinear frequency shift of the magnetization oscillations in a tangentially magnetized ferromagnetic film resonator.Conclusion. The developed model adequately describes behavior of the resonance curves of ferromagnetic film resonators at high microwave power levels. The nonlinear damping leads to broadening of the resonance curves, thereby increasing losses. This effect also increases the reflection coefficient of the microwave signal from the resonator.Введение. Резонаторы на основе эпитаксиально выращенных монокристаллических пленок железоиттриевого граната находят применение в сверхвысокочастотной электронике. Известно, что с ростом падающей на резонатор СВЧ-мощности начинают проявляться различные нелинейные эффекты: эффект бистабильности, нелинейный сдвиг частоты, нелинейное затухание и др. В настоящее время перечисленные нелинейные эффекты достаточно хорошо экспериментально исследованы. Ранее при описании колебаний различных динамических систем нелинейное затухание и нелинейный сдвиг частоты обычно рассматривались по отдельности. Известно, что эти эффекты могут возникать одновременно в пленочных ферромагнитных резонаторах с ростом амплитуды колебаний намагниченности.Цель работы. Построение модели вынужденных колебаний в слабонелинейных системах с учетом нелинейного сдвига частоты и нелинейного затухания, а также ее экспериментальное обоснование на примере пленочного ферромагнитного резонатора.Материалы и методы. Построение модели проводилось методом медленно меняющихся амплитуд. Экспериментальное исследование проводилось на макете пленочного ферромагнитного резонатора. Использовался векторный анализатор цепей Rohde&Schwarz ZVA 40. Измерялась частотная зависимость коэффициента отражения СВЧ-сигнала от резонатора.Результаты. Модель нелинейных колебаний намагниченности с одновременным учетом нелинейного сдвига частоты и нелинейного затухания. Экспериментально измерены резонансные кривые при различных уровнях падающей на резонатор СВЧ-мощности. Показано, что нелинейное затухание ограничивает нелинейный сдвиг частоты колебаний намагниченности в касательно намагниченном пленочном ферромагнитном резонаторе.Заключение. Построенная модель адекватно описывает поведение резонансных кривых пленочных ферромагнитных резонаторов при повышенных уровнях СВЧ-мощности. Нелинейное затухание приводит к расширению резонансных кривых, тем самым увеличивая потери. Этот эффект также увеличивает коэффициент отражения СВЧ-сигнала от резонатора
Probability of Pulse Overlap as a Quantitative Indicator of Signal Environment Complexity
Get PDFIntroduction. Simultaneous operation of numerous sources of radio emission form complex signal environment. Different devices with the common name “wideband analyzers” (WBA) are widely used to analyze and to control such environment. There is currently a need for developing the quantitative characteristics of a complex signal environment, which will make it possible to predict the stability of the WBA operation.Aim. The development of the indicator of the signal environment complexity, which will make possible the quantitative assessment of such environment.Materials and methods. To provide the desired indicator, simulation and mathematical tools for random events description are used. All calculations are performed using MatLab.Results. The principles of disturbances in the WBA receiver and algorithmic errors in the processing of overlapped signals are described. To quantify the “complexity” of the signal environment it is proposed to use the probability that pulses from several sources overlap in time. This allows one to compare signal environments with each other. The new analytical expression for estimating the pulse overlap probability is proposed. Functions of the pulse overlap probability from the complex signal environment parameters were obtained.Conclusion. According to the comparative analysis of the calculations using proposed analytical expression and simulation, the new expression allows one to achieve the calculation speed up to 6 orders of magnitude higher with an error below 7% compared to the simulation. The high performance of the calculations using the proposed expression allows one to simulate the complex signal environment in dynamics more efficiently.Introduction. Simultaneous operation of numerous sources of radio emission form complex signal environment. Different devices with the common name “wideband analyzers” (WBA) are widely used to analyze and to control such environment. There is currently a need for developing the quantitative characteristics of a complex signal environment, which will make it possible to predict the stability of the WBA operation.Aim. The development of the indicator of the signal environment complexity, which will make possible the quantitative assessment of such environment.Materials and methods. To provide the desired indicator, simulation and mathematical tools for random events description are used. All calculations are performed using MatLab.Results. The principles of disturbances in the WBA receiver and algorithmic errors in the processing of overlapped signals are described. To quantify the “complexity” of the signal environment it is proposed to use the probability that pulses from several sources overlap in time. This allows one to compare signal environments with each other. The new analytical expression for estimating the pulse overlap probability is proposed. Functions of the pulse overlap probability from the complex signal environment parameters were obtained.Conclusion. According to the comparative analysis of the calculations using proposed analytical expression and simulation, the new expression allows one to achieve the calculation speed up to 6 orders of magnitude higher with an error below 7% compared to the simulation. The high performance of the calculations using the proposed expression allows one to simulate the complex signal environment in dynamics more efficiently
Исследование распространения теплового потока в теплопроводящих оксидных подложках с различной теплопроводностью методом линейного источника тепла
Get PDFIntroduction. For controlled thermal management of power electronics devices, an important task is to increase the efficiency of heat removal from active components. Aim. To introduce a new approach to placing a linear contact-type heat source on the surface of thin samples in order to study the features of propagation of heat fluxes in oxide substrates from materials with different thermal conductivities. Methods and materials. The paper presents the results of studies of the propagation of heat fluxes in oxide substrates with different thermal conductivity (glassceramic and aluminum oxide ceramic - polycor). To generate the heat flux, a linear heat source was used, for which an electrically conductive carbon fiber was applied. Results. Thermograms and temperature distribution profiles were obtained at different periods of heating time on the surface of the substrate with a heating element and on its reverse side. It was shown that the placement of the linear heat source, implemented using an electrically conductive carbon filament, on the surface of the studied samples and time monitoring of thermograms from two opposite surfaces of the samples allowed to obtain data for evaluating the thermal properties of oxide substrates. The distribution of the heat flux in a homogeneous material near the generation point had the form of a cone of a heat pipe with a base on the surface with a heat source. The thermal cone for an aluminum oxide ceramic substrate had a larger angle of inclination than that in the case of glassceramic. Conclusion. The results obtained allowed to propose a method for reduction of thermal resistance of a heatconducting substrate by creating conditions for increasing the area of heat-conducting section.Введение. Для контролируемого управления тепловыми процессами устройств силовой электроники важной задачей является повышение эффективности отвода тепла от активных компонентов. Цель работы. Представление нового подхода к размещению линейного источника тепла контактного типа на поверхности тонких образцов с целью исследования особенностей распространения тепловых потоков в оксидных подложках из материалов с различной теплопроводностью. Методы. Представлены результаты исследований особенностей распространения тепловых потоков в оксидных подложках с различной теплопроводностью (ситалл и поликор). Для генерации теплового потока использовался линейный источник тепла, в качестве которого применялась электропроводящая углеродная нить. Результаты. Получены термограммы и профили распределения температуры в различные промежутки времени нагрева на поверхности подложки с элементом нагрева и на ее обратной стороне. Показано, что размещение линейного источника тепла на основе электропроводящей углеродной нити на поверхности исследуемых образцов и мониторинг во времени термограмм с двух противоположных поверхностей позволяют получить данные для оценки эффективности тепловых свойств оксидных подложек. Распространение теплового потока в однородном материале вблизи места генерации имеет вид конуса тепловой трубы с основанием на поверхности с источником тепла. Тепловой конус для керамики имеет больший угол наклона, чем в случае ситалла. Заключение. Полученные результаты позволили предложить способ снижения теплового сопротивления теплопроводящей подложки за счет создания условий для увеличения площади теплопроводящего сечения
Spin-Orbitronics a Novel Trend in Spin Oriented Electronics
Get PDFIntroduction. The advent of spin oriented electronics, or spintronics, in the late 1980ies has not only revolutionised the very idea of contemporary electronics but has also brought about a major technological breakthrough in the field of information storage and processing. Further progress is associated with the rapidly emerging field of spinorbitronics seeking to put to maximum use the SOC (Spin-Orbit Coupling) related phenomena.Aim. The purpose of this review paper is to outline the major trends in the dynamically developing field of spinorbitronics in the context of evolution of the mainstream spintronics. SOC related effects open up the possibility of creation of a new generation of energy saving devices, a key challenge in electronics in general.Materials and methods. A special effort has been undertaken to make the article appealing to the general reader, especially to specialists in the field of radioelectronics and data processing. To this end, in the description of the complex physics underlying magnetic interactions preference is given to simple term "naive" interpretations.Results. Apart from the analysis of the fundamental features peculiar to the interfaces between ultrathin films of ferromagnetic and heavy metals and related to strong SOC, we discuss specific configurations especially promising for application-oriented research. Among others, these include spin torque microwave (1...50 GHz) oscillators, fast domain walls in racetrack memory and especially magnetic skyrmions.Conclusion. Publication of this paper will facilitate creative interaction between the fundamental and applied research, thus contributing to the development of novel high-performance spintronic devices.Introduction. The advent of spin oriented electronics, or spintronics, in the late 1980ies has not only revolutionised the very idea of contemporary electronics but has also brought about a major technological breakthrough in the field of information storage and processing. Further progress is associated with the rapidly emerging field of spinorbitronics seeking to put to maximum use the SOC (Spin-Orbit Coupling) related phenomena.Aim. The purpose of this review paper is to outline the major trends in the dynamically developing field of spinorbitronics in the context of evolution of the mainstream spintronics. SOC related effects open up the possibility of creation of a new generation of energy saving devices, a key challenge in electronics in general.Materials and methods. A special effort has been undertaken to make the article appealing to the general reader, especially to specialists in the field of radioelectronics and data processing. To this end, in the description of the complex physics underlying magnetic interactions preference is given to simple term "naive" interpretations.Results. Apart from the analysis of the fundamental features peculiar to the interfaces between ultrathin films of ferromagnetic and heavy metals and related to strong SOC, we discuss specific configurations especially promising for application-oriented research. Among others, these include spin torque microwave (1...50 GHz) oscillators, fast domain walls in racetrack memory and especially magnetic skyrmions.Conclusion. Publication of this paper will facilitate creative interaction between the fundamental and applied research, thus contributing to the development of novel high-performance spintronic devices
Компенсация ошибок оценивания местоположения, вызванных тропосферным распространением радиоволн, в широкозонных мультилатерационных системах
Get PDFIntroduction. Wide area multilateration (WAM) systems are the main competitors of secondary surveillance radar (SSR) systems used in air traffic control (ATC). The general principle of WAM operation is based on the assessment of pseudoranges between a signal source (an aircraft airborne transponder) and the ground receivers with precisely known geographical coordinates deployed over the ATC area. The aircraft position is estimated by measuring pseudoranges. A significant factor affecting the accuracy of aircraft positioning is tropospheric refraction, a phenomenon caused by the inhomogeneity of the earth's atmosphere and manifested in a deviation in the direction of the rays along which the signal of an aircraft transponder propagates. Refraction increases the lengths of ray paths, thus increasing the corresponding pseudoranges. As a result, the estimate of the aircraft position receives an additional bias. Altitude estimates produce unreasonably large errors.Aim. To develop a mathematical model for the signals received by a WAM system, which accounts for tropospheric wave propagation, as well as to derive an algorithm for aircraft positioning with compensated tropospheric errors.Materials and methods. Equations for the pseudorange estimation errors caused by wave propagation in a spherically stratified atmosphere were derived using the method of geometrical optics.Results. This paper proposed a mathematical model for pseudorange estimates in WAM systems, which accounts for the bias associated with the phenomenon of tropospheric refraction. An analysis of the proposed model showed that pseudorange errors depend linearly on the distance between the aircraft transponder and the receiver. This conclusion allowed an algorithm for aircraft positioning with compensated tropospheric errors to be developed. The proposed algorithm yields an unbiased estimate of the aircraft position. The standard deviation of altitude estimates increases by 60%, although remaining within the limits permissible for WAM systems.Conclusions. The developed mathematical model of WAM signals, which considers tropospheric propagation errors in pseudorange estimation, as well as the algorithm for aircraft positioning with compensated tropospheric errors, can be used in the development of spatially distributed navigation systems.Введение. Широкозонные мультилатерационные системы навигации (Wide Area Multilateration, WAM) являются основным конкурентом комплексов вторичной радиолокации систем управления воздушным движением. Принцип работы WAM-систем заключается в измерении псевдодальностей сигнала бортового ответчика воздушного судна системой разнесенных в пространстве приемных станций и последующей оценке местоположения. Одним из существенных факторов, влияющих на точность оценки местоположения воздушного судна (ВС), является тропосферная рефракция. Рефракция приводит к увеличению длины оптического пути сигнала, а следовательно, и измеряемых псевдодальностей. Следствием этого является появление дополнительного смещения у оценок местоположения ВС. При этом недопустимо большие значения смещения получаются при оценке высоты.Цель работы. Получение математической модели сигналов приемных станций WAM-системы, которая учитывает особенности тропосферного распространения радиоволн, и синтез алгоритма оценки местоположения ВС с компенсацией тропосферных ошибок при оценивании псевдодальностей.Материалы и методы. Методом геометрической оптики получены уравнения, позволяющие рассчитать ошибки измерения псевдодальностей, вызванные рефракцией в сферически слоистой тропосфере.Результаты. Предложена математическая модель формирования оценок псевдодальностей, учитывающая тропосферную рефракцию. Анализ модели показал, что ошибки измерения псевдодальностей линейно зависят от расстояния между ответчиком ВС и приемным пунктом. Этот вывод позволил синтезировать алгоритм оценивания местоположения ВС с компенсацией тропосферных ошибок. Синтезированный алгоритм позволяет полностью избавиться от смещения у оценок местоположения ВС при увеличении СКО оценки высоты на 60 % и сохранении этого параметра в допустимых для WAM-систем пределах.Заключение. Полученные в статье математическая модель сигналов WAM-системы, учитывающая ошибки тропосферного распространения радиоволн при оценке псевдодальностей, и алгоритм оценивания местоположения ВС с компенсацией тропосферных ошибок могут быть использованы при разработке многопозиционных навигационных систем
Метод и устройство оценки функционального состояния микроциркуляторно-тканевых систем организма человека на основе мультипараметрической оптической диагностики
Get PDFIntroduction. Violations of the microcirculatory-tissue systems of the human body play a key role in the pathogenesis of various diseases complications. However, there are a few unresolved methodological and instrumental problems with non-invasive monitoring of microcirculatory function and metabolic disorders associated with insufficient accuracy, reproducibility and informativeness of diagnostic results. The proposed approach of multiparametric optical diagnostics, when optical non-invasive technologies are used in combination, can be a promising tool that improves the sensitivity and accuracy of detecting microcirculatory and metabolic disorders at an early stage, which is important for the diagnosis and treatment of diseases of various profiles.Aim. Development of a method and device for assessing the functional state of microcirculatory-tissue systems of the human body based on multiparametric optical diagnostics and assessment of its diagnostic potential in clinical practice.Materials and methods. In the paper, theories of radiation transfer, applied mathematical statistics and clinical research methods are used. The statistical indicators of the developed diagnostic methods are given, the principle of the device construction is described.Results. An original method and principle for constructing a device for assessing the functional state of microcirculatory-tissue systems of the human body based on multiparametric optical diagnostics has been developed.Conclusion. The present work presents a method and device for assessing the functional state of microcirculatory-tissue systems of the human body based on this approach. The basic principles of each of the diagnostic channels (laser Doppler flowmetry, fluorescence spectroscopy and diffuse reflectance spectroscopy) are described. Examples of the clinical application of the described device in various fields of medicine (endocrinology, rheumatology, minimally invasive surgery) are presented. The method proposed in this article and principle for constructing a device with the possibility of its technical adaptation by developing additional probes for specific tasks of biomedical research makes optical non-invasive diagnostics affordable and increases its information content.Введение. Нарушения деятельности микроциркуляторно-тканевых систем организма человека играют ключевую роль в патогенезе осложнений различных заболеваний. Однако при неинвазивном мониторинге микроциркуляторной функции и метаболических нарушений существует ряд нерешенных методологических и инструментальных проблем, связанных с недостаточной точностью, воспроизводимостью и информативностью результатов диагностики. Предложенный в настоящей статье подход мультипараметрической оптической диагностики, при котором оптические неинвазивные технологии применяются в сочетанном виде, может стать перспективным инструментом, улучшающим чувствительность и точность выявления микроциркуляторных и метаболических нарушений на ранней стадии, что важно для диагностики и лечения заболеваний различного профиля.Цель работы. Разработка метода и устройства для оценки функционального состояния микроциркуляторно-тканевых систем организма человека на основе мультипараметрической оптической диагностики и оценка их диагностического потенциала в клинической практике.Материалы и методы. В работе использованы теории переноса излучения, прикладной математической статистики и методов клинических исследований. Приведены статистические показатели разработанных методов диагностики, описан принцип построения устройства.Результаты. Разработан оригинальный метод и принцип построения устройства для оценки функционального состояния микроциркуляторно-тканевых систем организма человека на основе мультипараметрической оптической диагностики.Заключение. В настоящей статье представлен метод и устройство для оценки функционального состояния микроциркуляторно-тканевых систем организма человека на основе указанного подхода. Описаны основные принципы каждого из диагностических каналов – лазерной доплеровской флоуметрии, флуоресцентной спектроскопии и спектроскопии диффузного отражения. Представлены примеры клинического применения описанного устройства в различных областях медицины (эндокринология, ревматология, мини-инвазивная хирургия). Предложенный метод и принцип построения устройства с возможностью его технической адаптации за счет разработки дополнительных зондов для конкретных задач биомедицинских исследований делает проведение оптической неинвазивной диагностики доступным и повышает ее информативность