Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Ітеративне покращення інфрачервоних зображень у частотній області

Сергій Арсенійович Станкевич — 2024-06-26

У статті запропоновано підхід до покращення інфрачервоних зображень, який полягає в ітеративному застосуванні ядра покращення в циклі збільшення/зменшення зображення. Такий цикл виявляє і зменшує спотворення та розмиття дрібних деталей зображення, що є метою даного дослідження. Критерієм оцінки обрано ізотропну розрізненність пікселів цифрового зображення. Цей критерій наближає результат попередньої обробки до вимог візуальної інтерпретації інфрачервоного зображення. Вся обробка виконується в частотній області, що є вигідним з точки зору обчислювальних витрат. Обробка реальних інфрачервоних зображень з БПЛА демонструє покращення ізотропної піксельної розрізненності у 1,9–2,1 рази, що перевершує результати відомих однопрохідних алгоритмів. Запропонований підхід є гнучким та модульним і може бути легко реалізований як у наземній, так і в бортовій обробці інфрачервоних зображень.

Явище зменшення мікрохвильового відбиття від рідких пін на початковому етапі свого існування

Олег Олегович Дробахін — 2024-06-26

Покриття металевих поверхонь рідкими пінами є перспективним підходом до зниження їхньої відбивної здатності в мікрохвильовому діапазоні. Завдяки процесам дезінтеграції рідкі піни з часом швидко змінюють свої властивості. Метою цього дослідження є експериментальна оцінка змін маскувальних властивостей рідкої піни з часом. Вимірювання проводилися в діапазоні 38–52 ГГц з використанням оригінального вимірювального обладнання, яке реалізує принцип Фур’є-голографії в частотно-часовій області. Тривалість вимірювань становить менше 1 с, для їх проведення використовується медіанне усереднення і синтез часового імпульсу тривалістю 70 пс на рівні огинаючої –3 дБ. Показано, що в діапазоні міліметрових хвиль за період спостереження від 0 до 15 хв коефіцієнт відбиття зменшується від 0,008 до 0,001, а далі залишається на рівні, достатньому для вирішення задач маскування. Новизна результатів полягає в дослідженні початкової стадії існування рідкої піни протягом перших 25 хв.

Диференціальний підсилювач на основі багаторівневих транзисторів для виявлення медичних сигналів

Пратік Джейн — 2024-06-26

В роботі представлена схема двокаскадного диференціального підсилювача, яка вдосконалена для використання в реальних системах формування медичних сигналів. В основі схеми лежить технологія CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor). Фільтр низьких частот на основі технології MOS із використанням багаторівневих (stacked) транзисторів використовується для створення диференціального підсилювача, який має низьке споживання, низький рівень шуму та високий коефіцієнт послаблення синфазного сигналу CMRR (common-mode rejection ratio). Це необхідно для формування сигналу електрокардіограми (ЕКГ) за допомогою портативного пристрою. Використання багаторівневих MOS-транзисторів, підключених до вихідного терміналу, використовується для покращення формування сигналу ЕКГ, а також для формування сигналів, отриманих з інших типів біомедичних пристроїв. Конструкція підсилювача, що розглядається в даній роботі, розроблена на основі стандартного 45-нм CMOS-техпроцесу. Підсилювач працює при напрузі живлення 0,85 В. Результати моделювання отримані за допомогою програмного продукту Cadence Analogue Virtuoso Spectre Simulator. Описаний диференціальний підсилювач має CMRR = 140 дБ на частоті 80 Гц, коефіцієнт послаблення джерела живлення PSRR (power supply rejection ratio) 68 дБ, і розсіювану потужність 1,3 мВт. Ці характеристики узгоджуються з результатами моделювання. У той час як максимальна швидкість наростання напруги становить 11 В/с, вхідний шум становить 2,62 мкВ/Гц^1/2. На відміну від звичайного диференціального підсилювача зі стандартною схемою, робочі характеристики запропонованого підсилювача є кращими та ефективнішими. Шумові характеристики розробленого диференціального підсилювача у порівнянні з попередніми варіантами покращено завдяки використанню спеціальної конструкції.

Параметри стрічкового електронного пучка, сформованого гарматами ВТР: дослідження положення плазмової межі

Ігор Віталійович Мельник — 2024-06-26

У першій частині статті отримані аналітичні співвідношення для розрахунку положення плазмової межі відносно поверхні катода в електродній системі високовольтного тліючого розряду (ВТР), яка формує стрічковий електронний пучок з лінійним фокусом. Проведені розрахунки ґрунтуються на припущені, що в системах з різною геометрією електродів анодна плазма, за умови однакової прискорювальної напруги та однакового тиску, займає однаковий об’єм. Наведені отримані в результаті моделювання графічні залежності положення плазмової межі від прискорювальної напруги та тиску газу. Проведені теоретичні та експериментальні дослідження показали, що розрахункові дані для положення плазмової межі відносно катоду, у разі середніх та великих значень тиску в камері газорозрядної гармати, відрізняються від експериментальних даних не більше 10%.

Враховуючи те, що в електродних системах ВТР анодна плазма є джерелом іонів та електродом з потенціалом, з використанням методів комп’ютерного моделювання можуть бути визначені розподіл електричного поля та фокальні параметри стрічкового електронного пучка з лінійним фокусом.

Кумулянтний виявляч негаусових сигналів на фоні негаусових завад

Олександр Іванович Красильніков — 2024-06-26

У роботі введено означення кумулянтного виявляча довільного порядку негаусових сигналів на фоні негаусових завад і визначено його коефіцієнт чутливості. Проаналізовано залежності коефіцієнта чутливості від відношення сигнал/завада і відношення кумулянтних коефіцієнтів сигналу і завади, та визначено загальні умови, за яких кумулянтний виявляч даного порядку є більш чутливим за кумулянтний виявляч іншого порядку. Зокрема, порівняно чутливості кумулянтних виявлячів довільних порядків з чутливістю енергетичного виявляча, який є кумулянтним виявлячем другого порядку. Визначено достовірність кумулянтного виявляча як ймовірність правильного виявлення сигналу, яка залежить від об’єму вибірки, параметрів розподілу сигналу та завади, імовірності помилки першого роду. Розглянуто приклад теоретичного та експериментального аналізу чутливості й достовірності кумулянтного виявляча для випадку, коли і завада і сигнал мають розподіли Стьюдента з різними параметрами форми. Для експериментальної перевірки чутливості й достовірності кумулянтних виявлячів другого та четвертого порядків проведено комп’ютерне моделювання реалізацій завади, сигналу та їх суміші, отримано оцінки коефіцієнтів чутливості, оцінки ймовірності правильного виявлення сигналу та їх відносні помилки.