Частотний символьний аналіз LPTV кіл високої складності

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347024120033

Ключові слова:

LPTV кола, параметричні кола, частотний символьний метод, метод диференціювання, метод заміни змінних, UDF MAOPCs

Анотація

Стаття присвячена поширенню частотного символьного методу (ЧС-метод) аналізу лінійних періодично змінних у часі LPTV (Linear Periodically Time-Varying) кіл на кола високої складності. Показано, що таке поширення досягнуто застосуванням методу d-дерев до розробленого авторами ЧС-методу. При цьому, заснований на методі вузлових напруг метод d-дерев, який поширений на LPTV кола, показав високу ефективність і дозволив аналізувати кола високої складності. У статті розглянута проблема переведення системи лінійних інтегро-диференціальних рівнянь, що описують коло, у систему лінійних диференціальних рівнянь, що вимагає застосоване у ЧС-методі рівняння Л. А. Заде. Запропоновано два методи виключення інтегральних виразів з системи диференціальних рівнянь, один з яких (метод заміни змінних) реалізовано у UDF MAOPCs. Зворотне повернення до первинних змінних у вигляді вузлових напруг пропонується виконувати на основі диференціювання передавальних функцій чи множення їх на відповідні значення комплексних змінних, що відповідають окремим гармонічним складовим, присутнім у передавальній функції. Наведено результати аналізу LPTV кола високої складності, що містить 33 вузли і 32 параметричних елементи.

Посилання

  1. B. Ho Eom, P. K. Day, H. G. LeDuc, J. Zmuidzinas, “A wideband, low-noise superconducting amplifier with high dynamic range,” Nat. Phys., vol. 8, no. 8, pp. 623–627, 2012, doi: https://doi.org/10.1038/nphys2356.
  2. A. Piwowar, D. Grabowski, “Modelling of the first-order time-varying filters with periodically variable coefficients,” Math. Probl. Eng., vol. 2017, pp. 1–7, 2017, doi: https://doi.org/10.1155/2017/9621651.
  3. P. Vanassche, G. Gielen, W. Sansen, “Symbolic modeling of periodically time-varying systems using harmonic transfer matrices,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 21, no. 9, pp. 1011–1024, 2002, doi: https://doi.org/10.1109/TCAD.2002.801098.
  4. I. Korotyeyev, M. Klytta, “Analyse of steady-state process in circuits with incommensurable frequencies of voltage sources,” in 2016 2nd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), 2016, pp. 1–4, doi: https://doi.org/10.1109/IEPS.2016.7521846.
  5. F. Zhang, Matrix Theory: Basic Results and Techniques. New York: Springer, 2011.
  6. В. П. Сигорский, А. И. Петренко, Основы Теории Электронных Схем. Киев: Вища школа, 1971.
  7. S. J. Mason, H. J. Zimmermann, Electronic Circuits, Signals, and Systems. New York: Wiley, 1960.
  8. J. Vlach, K. Singhal, Computer Methods for Circuit Analysis and Design. New York: Springer Science & Business Media, 1994.
  9. Y. Shapovalov, D. Bachyk, V. Storozh, K. Detsyk, R. Romaniuk, “Research of long lines with constant and variable parameters using a symbolic method,” in 2021 IEEE 16th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM), 2021, pp. 50–53, doi: https://doi.org/10.1109/CADSM52681.2021.9385219.
  10. Ю. І. Шаповалов, Д. Р. Бачик, К. О. Децик, Р. О. Романюк, І. Ю. Шаповалов, “Метод матричних d-дерев і його застосування до символьного аналізу лінійних параметричних кіл у частотній області,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 65, no. 9, pp. 570–581, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347022100041.
  11. R. Romaniuk, “The implementation of the method of reduced matrix D-trees in the Udf MAOPCs environment,” Comput. Probl. Electr. Eng., vol. 13, no. 2, pp. 33–36, 2023, doi: https://doi.org/10.23939/jcpee2023.02.033.
  12. Ю. І. Шаповалов, Д. Р. Бачик, К. О. Децик, Р. О. Романюк, І. Шаповалов, “Аналіз складних лінійних параметричних кіл методом приведених матричних D-дерев,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 66, no. 4, pp. 223–235, 2023, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347023060018.
  13. L. A. Zadeh, “Frequency analysis of variable networks,” Proc. IRE, vol. 38, no. 3, pp. 291–299, 1950, doi: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1950.231083.
  14. L. A. Zadeh, “Time-varying networks, I,” Proc. IRE, vol. 49, no. 10, pp. 1488–1503, 1961, doi: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1961.287688.
  15. Y. Shapovalov, D. Bachyk, R. Romaniuk, K. Chaban, “Modeling linear electrical circuits with time-variable inductances by the frequency symbolic method,” in 2019 IEEE 15th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM), 2019, pp. 1–4, doi: https://doi.org/10.1109/CADSM.2019.8779349.
  16. O. Fivel, “Analysis of linear time-varying & periodic systems,” Ben Gurion University of the Negev, 2022.
  17. P. P. Vaidyanathan, Theory of Linear Periodically Time-Varying Systems. Cambridge: Cambridge University Press, 1993.
  18. R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering. Wiley-IEEE Press, 2001, uri: https://ieeexplore.ieee.org/book/5265446.
  19. C. R. Paul, Analysis of Multiconductor Transmission Lines, 2nd ed. Wiley-IEEE Press, 2007, uri: https://www.wiley.com/en-us/Analysis+of+Multiconductor+Transmission+Lines%2C+2nd+Edition-p-9780470131541.
Загальна модель довгої лінії

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-26

Як цитувати

Шаповалов, Ю. І., Романюк, Р. О., & Мінзюк, В. (2024). Частотний символьний аналіз LPTV кіл високої складності. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 67(10), 617–625. https://doi.org/10.20535/S0021347024120033

Номер

Том 67 № 10 (2024)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.