Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск
Том 18, № 2 (2020)
Скачать выпуск PDF

ЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКА

5-13 26
Аннотация

Однофазные образцы Sr2FeMoO6-δ с различной степенью сверхструктурного упорядочения катионов Fe/Mo (P, 76, 86 и 93 %) были получены твердофазным методом. На основании результатов измерения магнитных характеристик в образцах установлено, что увеличение величин намагниченности (26,41, 32,36 и 42,66 А·м2·кг –1), магнитного момента (1,33, 3,07 и 3,58 μБ/ф.е.) и температур Кюри (422, 428 и 437 К) с ростом параметра P (76, 86 и 93 %) можно объяснить присутствием антиструктурных дефектов, а также антиферромагнитных включений. Наличие таковых обуславливает перераспределение электронной плотности, что сопровождается изменением электронной конфигурации части катионов Fe/Mo. На основании данных температурных зависимостей магнитного момента образцов, измеренных в ZFC и FC режимах, и малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов (МУРН) установлено, что образцы находятся в магнитно-неоднородном состоянии. Важным результатом является обнаруженное различие между наклоном кривых МУРН образцов с различным содержанием кислорода, что свидетельствует о разной микроструктуре неоднородностей. Основными неоднородностями, на которых происходит рассеяние, являются магнитные включения с характерными размерами, зависящими от сверхструктурного упорядочения катионов Fe/Mo. Показано, что согласно закону Порода при значениях волнового вектора 0,1 > q > 0,002 Å–1 образцы Sr2FeMoO6-δ содержат полидисперсные зерна с гладкой и шероховатой поверхностью, а при q > 0,1 Å–1 наблюдается отклонение от закона Порода, что указывает на наличие в зернах магнитных неоднородностей диаметром менее 6 нм.

14-22 24
Аннотация

Произведено сравнение эффективности цилиндрического, конического и биконического типов резонаторов гиротронов. По результатам сравнения трех исследуемых вариантов профиля гиротрона были сделаны выводы, что наименее эффективным является профиль регулярного типа. Данный вид резонатора позволил достичь уровня коэффициента полезного действия лишь в 23 %. Повысить коэффициент полезного действия в гиротронах с регулярным волноводом можно только за счет наличия нескольких мод или с помощью рекуперациии электронов на коллекторе. Средним вариантом по коэффициенту полезного действия является биконический профиль резонатора. Его коэффициент полезного действия получился равным 42 %. При проведении научного исследования было выявлено увеличение коэффициента полезного действия для гиротронов с коническими резонаторами с 23 до 50 % на волне TE01. Стоит отметить, что для получения такого коэффициента полезного действия необходимо производить группировку электронов по фазе в нарастающем высокочастотном поле посредством электромагнитного поля с дальнейшим отбором энергии у электронного потока в сильном спадающем электромагнитном поле. Коэффициент полезного действия, достигающий 50 %, существенно выше коэффициента полезного действия гиротрона с регулярным профилем резонатора ~30 %. Коэффициент полезного действия гиротрона для профиля волновода с коническим резонатором и с рекуперацией на коллекторе может достигать уровня в 80 %. Для проведения расчетов использовался программный комплекс КЕДР, в частности, оптимизация параметров гиротронов проводилась с помощью программного продукта GYRO-K. Данный программный продукт имеет ряд преимуществ перед другими подобными программными продуктами, основанных на «PIC» коде. GYRO-K позволяет получить высокую скорость сходимости при решении краевых задач, а также решать задачу оптимизации профиля волновода гирорезонансных приборов за приемлемое время счета. Гиротроны на коническом резонаторе могут найти широкое применение в промышленности при создании эффективных гиротронов для спектроскопии, диагностики различных сред и для технологических нужд.

23-29 22
Аннотация

The paper presents a speech generative model that provides an efficient way of generating speech waveform from its amplitude spectral envelopes. The model is based on hybrid speech representation that includes deterministic (harmonic) and stochastic (noise) components. The main idea behind the approach originates from the fact that speech signal has a determined spectral structure that is statistically bound with deterministic/stochastic energy distribution in the spectrum. The performance of the model is evaluated using an experimental low-bitrate wide-band speech coder. The quality of reconstructed speech is evaluated using objective and subjective methods. Two objective quality characteristics were calculated: Modified Bark Spectral Distortion (MBSD) and Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ). Narrow-band and wide-band versions of the proposed solution were compared with MELP (Mixed Excitation Linear Prediction) speech coder and AMR (Adaptive Multi-Rate) speech coder, respectively. The speech base of two female and two male speakers were used for testing. The performed tests show that overall performance of the proposed approach is speaker-dependent and it is better for male voices. Supposedly, this difference indicates the influence of pitch highness on separation accuracy. In that way, using the proposed approach in experimental speech compression system provides decent MBSD values and comparable PESQ values with AMR speech coder at 6,6 kbit/s. Additional subjective listening testsdemonstrate that the implemented coding system retains phonetic content and speaker’s identity. It proves consistency of the proposed approach.

30-36 25
Аннотация

Целью данной статьи является анализ методов, подходов, технологий, средств интернет-маркетинга (ИМ), использование как известных технологий, так и включение новых: интеллектуальных и блокчейн. Задачами статьи являются анализ проблем в ИМ и выявление тенденций его развития в цифровой экономике с использованием интеллектуальных и блокчейн-технологий, новых структурных решений, включая портал для поддержки образовательной деятельности в целом, планирования и поиска креативного персонала в частности. Проведен анализ применения технологий в маркетинговой деятельности (МД) с использованием облачных вычислений и определены ее особенности. Показаны отдельные ограничения МД в Интернете. Разработаны предложения по совершенствованию ИМ в интегрированной среде (традиционной сетевой и облачной) с применением интеллектуальных и блокчейн-технологий.  Применение  интеллектуальных  технологий  обработки  маркетинговой информации и данных позволяет повысить качество и уровень отдачи маркетинговых информационных систем. Использование блокчейн-технологий уменьшит отрицательные субъективные вмешательства и повысит надежность хранения маркетинговой информации. Предложено развитие ИМ на базе семейства интеллектуальных агентов для развития интеллектуальных маркетинговых информационных систем (ИМИС). Показано использование технологии блокчейн в ИМ для контроля ресурсов, маркетинговых операций. Приведена новая концепция для развития ИМ и ИМИС, на базе которой предложена архитектура ИМИС в системе образования и представлена структура интеллектуального портала на базе многоагентной технологии, объединяющей подготовку выпускников вузов и колледжей и потребителей молодых специалистов по отраслям экономики.

37-44 22
Аннотация

Цель работы заключалась в исследовании закономерностей формирования электрохимическим методом пленок оксида цинка, легированных никелем, а также регистрации и исследовании спектров фотолюминисценции и рамановского рассеяния. Осаждение пленок оксида цинка, легированных никелем, проводилось методом электрохимического осаждения на подложки кремния марки ЭКЭС-0,01 (111). Осаждение проводилось из водных растворов нитратов цинка и никеля в гальваностатическом режиме в диапазоне плотностей тока от 5 до 20 мА/см2 и времени осаждения от 5 до 30 мин. На лазерном Рамановском спектрометре SOL Instruments Confotec NR500 проведено исследование рамановского рассеяния на пленках легированного никелем оксида цинка. Анализ рамановских спектров показал, что увеличение катодной плотности тока осаждения приводит к возрастанию концентрации примеси в пленках. Регистрация спектров фотолюминесценции образцов проводилась на лазерном спектральном измерительном комплексе на основе монохроматора-спектрографа SOLAR TII MS 7504i, где в качестве источника возбуждающего излучения использовалась монохроматическая линия с длиной волны 345 нм, выделенная из спектра ксеноновой лампы при помощи двойного монохроматора Solar TII DM160. Исследование показало, что интенсивность излучения растет с увеличением толщины осажденной пленки, а положение максимумов полосы излучения, в видимом диапазоне длин волн, на спектрах фотолюминесценции, остается неизменным при заданной плотности тока, независимо от продолжительности процесса осаждения. Изменение величины плотности катодного тока приводит к сдвигу положения максимума спектра фотолюминесценции, что указывает на перестройку структуры дефектов и примесей в легированном полупроводнике, приводящую к изменению положения соответствующих уровней в запрещенной зоне материала.

45-52 23
Аннотация

Рассматривается задача выделения памяти для организации LIFO-стека в алгоритме сегментации изображений на основе выращивания областей. Сегментация разделяет изображение на области с одинаковыми или схожими свойствами и является наиболее требовательным к емкости оперативной памяти процессом. Выращивание областей начинается с окрестностей предварительно выделенных начальных пикселей роста и использует стеки для хранения координат смежных пикселей, присоединяемых к выращиваемой области. Загрузка стеков максимальна, когда размер сегмента совпадает с размером YX изображения. При отсутствии выражения для точного определения размера стека гарантировать устойчивую работу алгоритма выращивания областей, исключающую переполнение выделенной для обработки памяти, можно, только если размер стека принять равным YX. Однако этот подход не учитывает то, что заполнение стеков координат сопровождается также выборкой из них, вследствие чего размер стека всегда меньше YX. В статье предлагается выражение, позволяющее повысить точность определения необходимого размера LIFO-стека для хранения координат смежных пикселей в зависимости от размера изображения. Выражение учитывает условия максимальной загрузки LIFO-стека, когда: а) осуществляется сегментация квадратной области с начальным пикселем роста в углу этой области; б) в окне сканирования смежные пиксели всегда выбираются по порядку с расположением первого выбираемого пикселя в углу окна сканирования. Использование предложенного выражения для расчета необходимой емкости LIFO-стека в условиях его максимальной загрузки в алгоритме сегментации изображений на основе выращивания областей обеспечивает уменьшение числа ячеек памяти LIFO-стека в 2 раза.

53-61 24
Аннотация

Целью работы является исследование влияния всего комплекса параметров на характеристики получаемых тепловых изображений при съемке поверхности Земли с беспилотных летательных аппаратов. Рассчитаны значения минимальной детектируемой и минимальной разрешаемой разности температур в зависимости от параметров тепловизора, съемки и размеров объекта (пространственной частоты) для трех серийных малогабаритных тепловизоров, используемых при авиационной съемке объектов земной поверхности с беспилотных авианосителей. Аналитические формулы для оценки минимальной разрешаемой разности температур получены на основе математической модели тепловизора как линейной системы отдельных компонентов системы на основе методики, отличающейся от общепринятой. Оценки выполнены для двух случаев: наблюдения теплового изображения оператором на экране дисплея и для случая отсутствия оператора, когда электронное изображение анализируется пороговым алгоритмом. Впервые учтено влияние скорости движения носителя на общую модуляционную передаточную функцию системы и, соответственно, температурное и пространственное разрешения тепловизоров. Основными компонентами, которые необходимо учитывать при расчетах полной модуляционной передаточной функции съемочной системы, являются: объектив тепловизора, приемник излучения, движение носителя и зрительная система наблюдателя. При этом наибольшее влияние на разрешаемые системой температуры оказывают параметры фотоприемника и скорость движения носителя.

62-70 25
Аннотация

В данной работе предлагается подход к семантическому анализу изображений, который можно использовать в системах технического зрения. Целью работы является разработка метода автоматического построения семантической модели, формализующей пространственные связи между объектами на изображении, а также ее исследование. Отличительной особенностью данной модели является определение значимых объектов, благодаря чему алгоритм построения анализирует на порядок меньше отношений между объектами, что позволяет существенно сократить время обработки изображения и объем используемых ресурсов. Уделено внимание выбору нейросетевого алгоритма детекции объектов на изображении как предварительного этапа построения модели. Проведены эксперименты на тестовых наборах их базы Visual Genome, разработанной исследователями из Стэнфордского университета для оценки алгоритмов детекции объектов, аннотирования регионов и других актуальных задач анализа изображений. При оценке работы модели оценивалась точность определения пространственных отношений. Также были проведены эксперименты по интерпретации полученной модели, а именно аннотированию, т. е. получению текстового описания содержания изображения. Результаты экспериментов сравнивались с аналогичными результатами нейросетевой генерации аннотаций изображений, полученными на той же базе другими исследователями, а также автором данной работы ранее. Показано улучшение качества аннотирования изображений до 60 % (в соответствии с метрикой METEOR) по сравнению с нейросетевыми методами. Кроме того, использование данной модели позволяет частично очистить и нормализовать данные для обучения, в том числе нейросетевых архитектур, широко применяющихся в анализе изображений. Рассматриваются перспективы использования данной методики в ситуационном мониторинге. В качестве недостатков данного подхода можно отметить некоторые упрощения при построении модели, которые будут учтены в дальнейшем развитии модели.

71-79 25
Аннотация

В статье представлены результаты исследования потенциальных возможностей аналитических методов синтеза широкополосных согласующих устройств для решения некоторых нестандартных схемотехнических задач. Нестандартность проявляется в способе задания частотной характеристики при синтезе цепи согласования в таких системах, как сотовая связь, когда необходимо обеспечить работу антенны в двух диапазонах. Способ задания частотной характеристики заключается в использовании частотного преобразования, которое дает возможность на начальном этапе синтеза задавать полосы пропускания диапазонов. Существенными особенностями является возможность независимого управления полосами пропускания диапазонов в процессе синтеза и величиной их изоляции. Такой способ задания частотной характеристики позволяет в большей степени использовать потенциальные характеристики метода согласования, всегда ограниченные сопротивлением нагрузки. Частотная характеристика в этих условиях становится квазидвухполосовой и имеет асимметрию, обусловленную конечной изоляцией диапазонов. Выработана и представлена общая концепция подхода к синтезу, которая включает разработку как модифицированного частотного преобразования, так и новой методики синтеза согласующей цепи. Полученное в результате исследований модифицированное частотное преобразование можно применять для всех видов классических аппроксимирующих функций произвольного порядка, используемых в задачах синтеза широкополосных частотно-избирательных согласующих устройств. Особенность методики заключается в использовании обобщенного метода Дарлингтона для задач широкополосного согласования сопротивлений в сосредоточенном элементном базисе с применением частотных характеристик, полученных при помощи модифицированного преобразования частоты. Также произведена оценка эффективности разработанной методики путем сравнения с известными результатами.

80-88 23
Аннотация

Целью статьи является описание методики и аппаратных средств определения усилия, необходимого для движения шток-поршня шприца однократного применения. Для получения новых экспериментальных данных используется метод измерения. Впервые получены осциллограммы изменения усилия, необходимого для движения шток-поршня испытуемых шприцев, и установлено, что по сравнению с двухкомпонентным, трехкомпонентный шприц характеризуется значительно меньшими значениями усилий, необходимых для шток-поршня. Так, при его движении без применения воды значение F в начале стадии всасывания в 1,5 раз меньше, чем у двухкомпонентного шприца, и в 2,4 раза меньше на стадии выдавливания. Использование воды приводит к увеличению усилия, необходимого для движения шток-поршня испытуемых шприцев. Так, для двухкомпонентного шприца усилие на стадии всасывания без применения воды составило 4,5 Н, на стадии выдавливания – 5,5 Н, а с применением воды значение этих усилий увеличились соответственно до 6,5 и 6 Н. Для трехкомпонентного шприца без применения воды усилие перемещения шток-поршня на стадии всасывания составило 2,9 Н и на стадии выдавливания – 2,3 Н, а с применением воды значения этих усилий выросли до 3,7 и 2,9 Н соответственно. Созданное устройство дает возможность провести комплексные исследования влияния вида шприца, его емкости, скорости перемещения шток-поршня, продолжительности остановки между стадиями всасывания и выдавливания жидкости и других параметров на величину сил, необходимых для перемещения шток-поршня шприца. Это позволит обосновать условия и нормируемое значение усилия (или усилий), необходимых для движения шток-поршня при проведении испытаний шприцев по данному показателю.

89-95 27
Аннотация

В статье рассмотрено применение оптимизационного метода нечеткой автоматической классификации в задаче объединения оценок траекторных измерений в радиолокационной системе. Под радиолокационной системой будем понимать единый автоматизированный иерархический технический комплекс, объединяющий с помощью средств связи совокупность асинхронно функционирующих средств радиолокации, а также центрального и промежуточных пунктов, осуществляющих сбор, обработку и выдачу траекторной радиолокационной информации. Следует отметить, что в условиях сопровождения плотных групп воздушных объектов с относительно небольшими интервалами, дистанциями или превышениями, не всегда удается получить траекторную информацию требуемого качества. Основной причиной этого является сложность определения значений корреляционных матриц ошибок оценок параметров вектора состояния воздушных объектов. При этом задача усложняется по мере увеличения числа промежуточных пунктов обработки при ее доведении до конечного потребителя. Целью настоящей статьи является повышение точности оценок траекторных измерений в радиолокационной системе. Для исследования используется математический аппарат теории нечетких множеств, в частности, оптимизационный метод нечеткой автоматической классификации. Показано, что в условиях априорной неопределенности параметров закона распределения ошибок траекторных измерений применение результатов нечеткой автоматической классификации при определении весовых коэффициентов позволяет повысить точность оценок в указанных условиях до 30 % по сравнению с методами, основанными на применении вероятностного подхода. Полученные результаты позволяют обосновать перспективность применения оптимизационных методов нечеткой автоматической классификации в задачах обработки траекторной информации. Кроме того, достоинством предложенного метода является его низкая вычислительная сложность и простота реализации, что особенно важно при одновременном сопровождении большого количества воздушных объектов.

96-104 25
Аннотация

В статье рассмотрен предлагаемый автором способ обработки изображений применительно к задаче автоматического обнаружения движущихся объектов в оптико-электронных системах тепловизионного типа. Исследованию подлежат движущиеся объекты на наблюдаемой сцене, поэтому для решения задачи обнаружения целесообразно применение алгоритмов, основанных на методах вычитания фона. Однако среди наблюдаемых объектов могут находиться как объекты интереса (человек, транспортное средство), так и другие объекты и элементы фона, повышающие шумовую составляющую наблюдаемой обстановки. Также на повышение шумовой составляющей огромное влияние оказывает ложная сегментация в передний план областей обрабатываемых изображений при переносе поля зрения датчика оптико-электронной системы наблюдения. Целью настоящей статьи является доказательство снижения вероятности ложной тревоги автоматического обнаружителя за счет предлагаемых автором подходов к обработке изображений. Для исследования используется математический аппарат теории вероятностей и имитационное моделирование с последующей статистической обработкой данных. В статье показано, что вероятность ложной тревоги автоматического обнаружителя, построенного на методе вычитания фона, существенно возрастает после переноса поля зрения датчика оптико- электронной системы наблюдения и уменьшается после прекращения движения по мере автоматической сегментации ложно выделенных в передний план областей обрабатываемого изображения. Проведенное моделирование показало: предлагаемые автором подходы позволяют повысить пиковое отношение сигнал/шум обрабатываемых изображений и снизить вероятность ложной тревоги автоматического обнаружителя объектов интереса. Полученные результаты показывают реализуемость адаптации алгоритмов обнаружения, построенных на методах вычитания фона, для работы в сканирующих оптико- электронных системах наблюдения.

105-111 22
Аннотация

Работа посвящена установлению закономерностей изменения микроструктуры системы Pt-Si при быстрой термообработке. Пленки Pt толщиной 43,7 нм наносились на подложки монокристаллического кремния КЭФ 0.5 ориентации (111) путем магнетронного распыления мишени из платины с чистотой 99,95 % на установке МРС 603 с криогенной откачкой до давления не менее 5∙10-5 Па. В качестве рабочей среды использовался аргон, чистота которого составляла 99.933 %. Быстрая термическая обработка проводилась в режиме теплового баланса путем облучения обратной стороны пластины некогерентным световым потоком в среде азота в диапазоне температур от 200 до 550 °С с шагом 50 °С в течение 7 с. Параллельно осуществлялся твердофазный синтез силицида платины стандартным методом с применением длительной одностадийной термообработки в аналогичной среде (Т = 550 °С, t = 30 мин). Контроль температуры осуществлялся термопарным методом с точностью ±0,5 °С. Размер зерна определялся методом просвечивающей электронной микроскопии. Толщина формируемого силицида платины, микрорельеф его поверхности и границы раздела с кремнием определялись методом растровой электронной микроскопии. Показано, что с увеличением температуры быстрой термообработки наблюдается рост зерен пленки платины на кремнии. Проведен сравнительный анализ среднего размера зерен, микрорельефа поверхности PtSi и ее границы раздела с кремнием для двух методов его формирования: с применением БТО и с использованием традиционной длительной термообработки при температуре 550 °С в течение 30 мин. в атмосфере азота. С помощью метода растровой электронной микроскопии показано, что величина микрорельефа на границе раздела PtSi-Si не превышает 15,9 нм, а размер зерен 37,7 нм. Это в 2,5 и 3,1 раза меньше, чем в случае традиционной одностадийной длительной термообработки.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)