Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск
Том 20, № 1 (2022)
Скачать выпуск PDF

ЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКА 

5-13 2354
Аннотация

Рассматривается задача двухмерного синдромно-норменного декодирования итеративных кодов на основе библиотеки образов ошибок. При двухмерном кодировании кодовая последовательность преобразуется в кодовую матрицу, для строк и столбцов которой формируются проверочные коды. В декодере местоположение ошибок в кодовой матрице представляется образом ошибок. Декодирование основано на вычислении синдрома, нормы и использовании библиотеки образов ошибок для коррекции ошибок. Библиотека состоит из базовых образов, которые являются порождающими для подмножеств образов ошибок с одинаковыми нормами и хранятся в памяти. Образы подмножества формируются на основе базового образа с помощью перестановок строк и столбцов. Норма, вычисляемая на основе синдрома, однозначно определяет базовый образ и соответствующее подмножество образов ошибок, что сокращает пространство поиска по синдрому до подмножества. Синдром при этом используется в качестве адреса для извлечения из памяти конкретного образа ошибок и правила коррекции. С ростом кратности ошибок увеличивается размер библиотеки образов ошибок и возрастает вычислительная сложность ее формирования. В результате известные методы формирования библиотеки образов ошибок становятся неэффективными. В статье предложены математическая модель, структура генератора и алгоритм формирования баблиотеки образов ошибок на основе итерационного расширения матриц базовых образов ошибок, позволяющего на порядки сократить число формируемых избыточных образов ошибок и сущетвенно уменьшить вычислительную сложность по сравнению с известными подходами. Выигрыш прогрессивно увеличивается с ростом кратности ошибок.

14-21 1339
Аннотация

Предложено формировать высшие производные, включая четвертую, характеристик нелинейных элементов на основе синхронного фазонечувствительного режекторно-полосового активного фильтра путем его перестройки на нужную гармоническую составляющую исследуемой первообразной характеристики объекта исследования, пропорциональную соответствующей производной, позволяющего, при необходимости, восстановить утрачиваемую при этом фазовую составляющую посредством фазочувствительного синхронного фильтра-демодулятора, согласованного со специально формируемыми управляющими сигналами, или ее исключить простейшим линейным амплитудным демодулятором. Применение предложенного формирователя высших производных для целей определения первичных параметров различных объектов с нелинейными характеристиками первообразных позволяет существенно повысить точность их измерения на уровне десятых долей процента, что необходимо при создании прецизионных средств измерений, прежде всего добротности радиотехнических элементов, например, варикапов, с широким диапазоном ее изменения.

22-30 1377
Аннотация

В статье предложен новый фильтр сопровождения маневрирующей аэродинамической цели. При синтезе фильтра учитывались три главных требования: фильтр должен обеспечивать минимальную ошибку сглаживания на участках без маневра; фильтр должен обеспечивать минимально возможные ошибки и выбросы ошибки сглаживания во время маневра; фильтр не должен содержать дополнительные константы, учитывающие внешние параметры, например, величину входных ошибок, параметры маневра цели, период обновления информации и т. п. Для выполнения данных требований использована двухкратная корректировка (вариация) коэффициентов сглаживания в соответствии с величиной отклонения координаты вновь измеренного положения цели (отметки) от экстраполированного положения. Вариация производится в соответствии с выбранной функцией, при этом шаг сглаживания далее приобретает некоторое условное значение. Проведено моделирование предложенного фильтра. Полученные при моделировании значения ошибок сглаживания сравнивались с ошибками сглаживания других фильтров, описанных в научной литературе. Результаты сравнения показывают существенное снижение среднеквадратических ошибок сглаживания координаты и скорости у предложенного фильтра по сравнению с другими образцами; в соответствии с главными требованиями никаких дополнительных констант в предложенном фильтре не использовалось.

31-39 2318
Аннотация

На основе нетрадиционной концепции формирования линейчатого спектра атома водорода получено уравнение, необходимое для компьютерных расчетов энергии, излучаемой электроном при переходе с некоторого текущего энергоуровня rλ,n на радиус-приемник r0. Полученное решение энергетического уравнения позволило вывести формальные соотношения, необходимые для расчетов значений радиусов уровней атома водорода и, соответственно, скоростей электрона на данных орбитах. Прикладной аспект рассмотренной методологии состоит в использовании результатов выполненных расчетов для задач синтеза и анализа квантово-электронных схем.

40-47 3345
Аннотация

The self-heating effect exerts a considerable influence on the characteristics of high-power electronic and optoelectronic devices based on gallium nitride. An extremely non-uniform distribution of the dissipated power and a rise in the average temperature in the gallium nitride heterostructure field-effect transistor lead to the formation of a hot spot near the conductive channel and result in the degradation of the drain current, power gain and device reliability. The purpose of this work is to design a gallium nitride heterostructure field-effect transistor with an effective graphene heat-removal system and to study using numerical simulation the thermal phenomena specific to it. The object of the research is the device structure formed on sapphire with a grapheme heat-spreading element placed on its top surface and a trench in the passivation layer filled with diamond grown by chemical vapor deposition. The subject of the research is the large signal performance quantities. The simulation results confirm the effectiveness of the heat-removal system integrated into the heterostructure field-effect transistor and leading to the suppression of the self-heating effect and to the improvement of the device performance. The advantage of our concept is that the heat-spreading element is structurally connected with a heat sink and is designed to remove the heat immediately from the maximum temperature area through the trench in which a high thermal conductivity material is deposited. The results of this work can be used by the electronics industry of the Republic of Belarus for developing the hardware components of gallium nitride power electronics.

48-54 1402
Аннотация

В настоящее время с развитием нанотехнологий плазмохимическое травление остается практически единственным инструментом для переноса рисунка интегральной схемы в маскирующем слое в материал подложки благодаря тому, что точность переноса рисунка соизмерима с размером ионов травящих газов. Требования к плазменной технологии: допустимые дефекты, селективность (избирательность к материалу), управление шириной линии, однородность травления становятся все более жесткими и, как следствие, более сложными в реализации. Для повышения скорости и селективности плазмохимического травления пленок нитрида кремния при обработке в плазме газовой смеси, состоящей и фторсодержащего газа и кислорода, в качестве фторсодержащего газа использован гексафторид серы с концентрацией 70–91 об.% при концентрации кислорода 9–30 об.%.

55-64 365
Аннотация

In this paper, the results of a refined analysis of the correlation, previously discovered by the author, between the accepted maximum permissible levels (MPL) of radio frequency electromagnetic fields (RF EMF) for population and the mortality rate of COVID-19, carried out using the data samples from the World Health Organization (WHO), taken monthly from May 2020 to July 2021, are presented. To explain the results obtained, correlation between the accepted MPL for RF EMF, the level of vaccination of population against COVID-19, and the level of gross domestic product per capita in different countries were analyzed additionally. Analysis results confirm the presence of a noticeable correlation between the RF EMF MPLs and the COVID-19 mortality rate, especially in the first months of the analyzed period. The subsequent decrease in correlation between them by the end of analyzed period is a result of significantly larger efforts in struggle against COVID-19 in those countries where high RF EMF MPLs are adopted taking into account only the danger of thermal effects in human body, in comparison with countries where more stringent standards that take into account the danger of non-thermal bioeffects, are used. The first of these countries, having on average a higher level of economic development, ensured mass COVID-19 testing of population, imposition of tougher and longer restrictions (quarantines, lockdowns, etc.), as well as significantly higher rates of vaccination of the population. The presence of a confirmed correlation between these characteristics does not necessarily mean the existence of an unambiguous causal relationship between them. In countries of the first group with passive regulation of population protection from environmental factors, this principle is used not only in relation to RF EMF, but also in relation to the other factors. This determines the relevance of a deeper system analysis of the impact of the adopted legal systems for protecting the population from the entire set of anthropogenic factors on its health and collective immunity.

65-72 315
Аннотация

Целью статьи является изложение методики получения структуры оптимального регулятора, позволяющего осуществить наведение на плоскости летательного аппарата в точку цели, используя разность дальностей до двух навигационных позиций. Особенностью данной системы является то, что одна разность дальностей между летательным аппаратом и двумя навигационными позициями не позволяет полностью описать положение летательного аппарата на плоскости, а описывает, фактически, линию положения в виде гиперболы. Задача наведения решается выбором гиперболы, проходящей через точку цели, выводом летательного аппарата на заданную гиперболу с последующим его движением вдоль данной гиперболы. При этом выбор необходимой гиперболы является достаточно тривиальной задачей в отличие от задачи определения структуры устройства регулирования. Регулятор, полученный на основе метода аналитического конструирования оптимального регулятора, по результатам компьютерного моделирования показал свою работоспособность.

73-82 2330
Аннотация

Описан подход к построению системы анализа и классификации голосового сигнала на основе пертурбационных параметров и кепстрального представления. Рассмотрены два варианта кепстрального представления голосового сигнала: при помощи мел-частотных кепстральных коэффициентов (МЧКК) и при помощи барк-частотных кепстральных коэффициентов (БЧКК). В работе использовался общепринятый подход к вычислению МЧКК на основе частотно-временного анализа методом дискретного преобразования Фурье (ДПФ) с объединением энергии в субполосах. Данный метод аппроксимирует частотное разрешение слуха человека, но имеет фиксированное временное разрешение. В качестве альтернативы предложен вариант кепстрального представления на основе БЧКК. При расчете БЧКК использовался неравнополосный ДПФ-модулированный банк фильтров, аппроксимирующий частотную и временную разрешающую способность слуха. Целью работы ставилось сравнение эффективности применения признаков на основе МЧКК и БЧКК для построения систем анализа и классификации голосового сигнала. Результаты эксперимента показали, что в случае использования акустических признаков на основе МЧКК можно получить систему классификации голоса со средней полнотой классификации 80,6 %, а в случае использовании признаков на основе БЧКК этот показатель равен 83,7 %. При дополнении набора МЧКК признаков пертурбационными параметрами голоса средняя полнота классификации повысилась до 94,1 %, при аналогичном дополнении набора БЧКК признаков средняя полнота классификации увеличилась до 96,7 %.

83-91 1349
Аннотация

Одним из основных этапов при проектировании железобетонных конструкций является определение площади поперечного сечения рабочей арматуры по требованиям прочности, жесткости и трещиностойкости, подбор количества стержней (исходя из сортамента арматуры), размещение ее в поперечном сечении с выполнением условий долговечности и огнестойкости. В работе обобщается опыт разработки алгоритмов решения задачи подбора оптимального армирования железобетонных элементов и предлагается алгоритм оптимизации армирования, использующий нелинейные модели железобетонных элементов. Предложенный алгоритм реализован в виде модуля программного комплекса для инженерных расчетов в строительстве Бета 5.0. В статье приводятся результаты верификации предложенных алгоритмов по результатам опытной эксплуатации модуля подбора оптимального армирования в рамках деятельности испытательно-исследовательского центра Полоцкого государственного университета.

92-100 1610
Аннотация

Метод пороговой логики, применяемый для изделий электронной техники при оценке их надежности в виде прогнозирования класса работоспособности изделий для заданной наработки (K1 – класс работоспособных, K0 – класс неработоспособных экземпляров), предусматривает преобразование в двоичный код информативных параметров, полученных в начальный момент времени, и позволяет построить модель прогнозирования в виде таблицы, показывающей, каким комбинациям кода соответствуют экземпляры класса K1. Использование двоичного преобразования упрощает процедуру прогнозирования, но немного снижается достоверность прогнозов. Актуальным является получение модели прогнозирования, обладающей простотой ее применения и обеспечивающей более высокую достоверность прогнозирования класса изделий, нежели при двоичном преобразовании параметров. На примере биполярных транзисторов типа КТ872А установлены закономерности электрических параметров, используемых в качестве информативных, и для их преобразования в код предложено рассматривать три области изменения параметра: первая область – диапазон значений между математическими ожиданиями, полученными отдельно для экземпляров классов K1 и K0; две другие области – значения параметра, находящиеся слева и справа от этого диапазона. Значениям параметра, попадающим в диапазон, присваивается код R (от слова Range – диапазон), за пределами указанного диапазона – код 1 (единица) или 0 (нуль) в зависимости от закономерности информативного параметра. Поясняется, как выполнять преобразование параметров в коды 1, 0 и R и получать модель прогнозирования в виде логической таблицы, построенной из этих кодов. На примере исследуемых транзисторов показано, что предлагаемая эвристическая модель обеспечивает лучшие результаты прогнозирования, практически сохраняя простоту базового метода пороговой логики.



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


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