ЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКА
Исследован процесс формирования композитного материала на основе графитоподобного нитрида углерода путем пиролитического разложения при 550 °C смеси тиомочевины с добавлением алюминиевой пудры в количестве 5–30 масс.%. Анализ методами растровой электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и рентгеновской дифрактометрии позволил установить, что синтезированный материал состоит из нитрида углерода, сульфида алюминия, остаточного металлического алюминия и его гидроокиси. Избыток металлического алюминия обусловлен частичным взаимодействием с серосодержащими летучими веществами, образующимися при термическом разложении тиомочевины. Показано, что интенсивность и ширина спектров фотолюминесценции синтезированных композитов определяется концентрацией алюминия в исходной смеси. Максимум интенсивности фотолюминесценции при увеличении концентрации алюминия от 5 до 30 масс.% смещается в длинноволновую область с 534 на 560 нм. Это может быть использовано при создании оптоэлектронных устройств на основе графитоподобного нитрида углерода.
Пассивация пленочной токопроводящей системы интегральных схем делает ее более надежной за счет повышения устойчивости к электромиграции. Рассмотрена задача по изготовлению пассивирующего слоя на сформированной токопроводящей системе интегральной схемы, получаемой в едином технологическом цикле, включающем изотропное плазмохимическое травление слоя сплава алюминия на глубину 8–12 нм и изотропное плазмохимическое азотирование поверхности полученных токоведущих дорожек до достижения толщины нитрида алюминия 10–50 нм. Данная задача позволяет выполнить формирование на кремниевой подложке с активными областями диэлектрической пленки на основе диоксида кремния, травление в диэлектрической пленке контактных окон к активным элементам подложки, осаждение барьерного слоя толщиной 0,005–0,050 мкм, нанесение пленки сплава алюминия толщиной 0,5–2,0 мкм и многое другое.
В статье предложена модель для прогнозирования содержания металлических составляющих пленок сложных оксидов, наносимых методом реактивного магнетронного распыления двухкомпонентной составной мишени в среде Ar/O2 рабочих газов. В модели учитывались коэффициенты распыления и ионно-электронной эмиссии распыляемых металлов и их оксидов, распределение плотности ионного тока на мишени и скорости химической реакции образования оксидов этих металлов. Для верификации предложенной модели проведены исследования элементного состава пленок оксида титана-алюминия, нанесенных магнетронным распылением Ti-Al составной мишени в среде Ar и Ar/O2 рабочих газов. Установлено, что модель адекватно описывает изменение содержания металлов в нанесенных пленках при изменении потока кислорода в камеру. Погрешность моделирования – не более 10 %, что позволяет применять модель для прогнозирования содержания металлов в пленке при реактивном распылении двухкомпонентных составных мишеней.
Для исследования S-параметров и диэлектрической проницаемости образцов поликора и GaAs использованы векторный анализатор цепей Р4-МВМ-118 со специальной измерительной ячейкой и модифицированный метод Николсона–Росса–Вейра. Применение в Р4-МВМ-118 при аппроксимации в цифровой фильтрации полиномиальных критериев Чебышева позволило уменьшить искажение достигнутых приближений S-параметров. Использование цифровой фильтрации дало возможность исключить субъективную погрешность оператора при анализе и измерениях с наличием «шумовой» составляющей, качественно улучшить восприятие амплитудно-частотной характеристики и устранить неинформативное изменение показаний прибора в любой точке частотного диапазона. Получены зависимости амплитуд и фаз коэффициентов передачи и отражения, а также диэлектрической проницаемости исследуемых образцов от частоты в диапазоне 78,33–118,10 ГГц.
Развитие технологий приводит к необходимости пересмотра используемых методов получения криптографических ключей. На параметры случайности последовательностей, сгенерированных физическими генераторами случайных последовательностей, влияют физические параметры регистрирующей аппаратуры и окружающей среды. Получены требования к случайности последовательности при прохождении бинарного теста. Продемонстрировано, что с увеличением длины последовательности требования к возможным отклонениям от равновероятного распределения 0 и 1 возрастают. Оценена стабильность случайности последовательностей, выданных генератором на основе изучения фотонов. Исследуемый генератор состоит из светодиода и кремниевого малогабаритного фотоумножителя, предназначенного для регистрации светового излучения малой мощности. Показаны возможные физические процессы, приводящие к ухудшению случайности последовательностей. Оценена возможность использования генератора случайных числовых последовательностей на основе кремниевого малогабаритного фотоумножителя для криптографических целей.
Одной из главных проблем использования радиочастотного спектра является его дефицит. Это связано не только с его природными свойствами как ресурса, но и с неэффективностью применения. Для высвобождения неэффективно используемой части радиочастотного спектра необходима разработка мер и механизмов управления, создающих максимально невыгодные условия для эксплуатации операторами данной части спектра. В статье рассмотрены предложения по внедрению методики, модели и критериев для символьного описания оценки эффективности использования радиочастотного спектра, включая информационную и программную реализацию многоагентной системы, позволяющей осуществить автоматизированное принятие решения комплексной оценки эффективности применения спектра. Предложена модель общей эффективности применения радиочастотного спектра на основе трех видов эффективности, разработана шкала интервалов по этим видам. Выполнена оценка эффективности радиочастотного спектра на базе эталонной сети сотовой подвижной связи. Представлен вариант принятия решения по результатам оценки этой эффективности.
В последние годы активно проводятся исследования, направленные на развитие концепции построения и путей технической реализации георадаров с непрерывным линейно-частотно-модулированным (ЛЧМ) излучением. Ключевыми предпосылками создания таких систем являются комплексный учет условий работы радиоканала в ближней зоне, включая особенности, связанные с многоканальным просачиванием компонент зондирующего сигнала в тракт приема, наличием многолучевых отражений от укрывающей поверхности, переменной скоростью электромагнитной волны, и обеспечение линейной обработки непрерывного группового широкополосного радиосигнала с большим динамическим диапазоном. Предложена и описана схема лабораторного стенда, предназначенного для исследования и оптимизации энергетических характеристик георадаров с непрерывным ЛЧМ-излучением в режимах с критическими уровнями отражений. Представлены результаты экспериментов по анализу и оптимизации параметров сквозной передаточной характеристики радиоканала. Выполнены исследования откликов для двух типов антенн на разных высотах подвеса. Проведена оценка реакций системы на увеличение длительности зондирующего импульса и изменение типа оконной функции. Установлена эмпирическая зависимость потерь сигнала при распространении в радиоканалах георадаров с непрерывным ЛЧМ-излучением. Выполненные исследования позволят усовершенствовать энергетические характеристики георадаров с непрерывным ЛЧМ-излучением, повысив эффективность обнаружения малозаглубленных и приповерхностных объектов.
Рассмотрены особенности построения на базе программируемых логических интегральных схем физически неклонируемых функций типа «арбитр» (АФНФ). Обозначена проблема асимметрии пар путей АФНФ, отмечено негативное влияние данного явления на их характеристики. Приведено описание времяизмерительной системы на базе схемы кольцевого осциллятора, используемой для анализа временных характеристик путей АФНФ. Предложена методика автоматической балансировки задержек распространения сигнала через пути АФНФ на основе расчета корректирующего значения. Экспериментально подтверждена состоятельность методики балансировки исходя из улучшения характеристик АФНФ после ее применения. Представлено схематическое решение данной методики, которое может лечь в основу разработки схемы автокоррекции задержек через пути АФНФ с различным уровнем автономности.
Представлены теоретические расчеты, поясняющие происхождение ошибок расчета курса самолета в автоматизированной системе управления при наведении его на маневрирующую воздушную цель. Особенностью наведения на маневрирующую цель является выполнение виражей, для которых характерны перегрузки. Кривизну траектории на таких участках принято аппроксимировать окружностью определенного радиуса, зависящего от величины перегрузки и скорости полета на перехват. В автоматизированной системе управления текущий курс летательного аппарата определяется как направление движения по двум отметкам, соответствующим текущему и предыдущему моментам времени обновления информации. Для цели, движущейся прямолинейно, такой подход справедлив. Однако при совершении виража, когда траектория наведения есть кривая линия, истинный курс будет соответствовать касательной в точке виража. Разница этих подходов определяет ошибку вычисления курса. В статье приведен формульный расчет радиусов виражей для скоростей полета на перехват воздушной цели и перегрузок, а также расчет истинного и текущего курсов. Особенность методики состоит в строгом формализованном математическом описании. Приведены зависимости ошибок по курсу от скорости полета самолета на перехват и перегрузок на примере многофункционального истребителя Су-27.
Разработана математическая модель синтеза технологических операций в структуре алгоритмов системы автоматизированного проектирования технологических процессов. При выполнении данной задачи в случае изготовления опытных образцов структурно-сложных изделий используются алгоритмы: решения задачи прямого выбора, формирования множества возможных альтернатив, проверки возможных альтернатив на допустимость, формирования множества допустимых альтернатив, определения множества искомых типовых технологических решений и оптимизации выбора решений. Получена структурная схема системы алгоритмов процесса синтеза технологических операций на основе сочетания индивидуальных и типовых технологических решений при проектировании технологических процессов экспериментального производства опытных образцов структурно-сложных изделий.
Рассмотрена задача оценки качества комбинирования компонентных изображений, формируемых в двух синхронных каналах атомного силового микроскопа (АСМ-изображений). Предложена вычислительно простая метрика качества комбинирования компонентных АСМ-изображений на основе коэффициентов локальной корреляции, учитывающая вклад каждого из компонентных АСМ-изображений в результирующее комбинированное АСМ-изображение и корреляцию между компонентными АСМ-изображениями. Показано, что локальная корреляция обеспечивает более высокую точность оценки качества комбинирования АСМ-изображений по сравнению с глобальной корреляцией.
Для повышения точности работы системы реидентификации людей предлагается комплексный подход при формировании обучающей выборки для свёрточных нейронных сетей, предполагающий использование нового набора изображений, увеличение количества тренировочных примеров за счет существующих баз данных и применение ряда преобразований для повышения их разнообразия. Созданный набор данных PolReID1077 содержит изображения людей, которые были получены во все времена года, что позволит повысить корректность работы систем реидентификации при смене сезонов. ПреимуществомPolReID1077 является также использование видеоданных, полученных при внешнем и внутреннем наблюдении в большом количестве различных мест съемки. Поэтому изображения людей в созданном наборе характеризуются вариабельностью фона, яркостных и цветовых характеристик. Объединение созданного набора с существующими CUHK02, CUHK03, Market-1501, DukeMTMC-ReID и MSMT17 позволило получить 109 772 изображения для обучения. Увеличение разнообразия сформированных примеров достигается за счет применения к ним циклического сдвига, исключения цветности и замещения фрагмента уменьшенной копией другого изображения. Представлены результаты исследований по оценке точности реидентификации для свёрточных нейронных сетей ResNet-50 и DenseNet-121 при их тренировке с использованием предложенного подхода для формирования обучающей выборки.
Представлены результаты разработки архитектуры аппаратно-программного средства однонаправленной передачи данных в компьютерных сетях. Основными структурными элементами архитектуры являются оптическая гальваническая развязка, медиаконвертеры и прокси-серверы, исключая на аппаратном уровне двунаправленную передачу данных. Работа по однонаправленной передаче данных осуществляется на базе транспортного протокола UDP, обеспечивающего ее без установления двунаправленного взаимодействия. Однонаправленная передача данных производится с прокси-сервера, на котором работает специальное программное обеспечение отправителя, осуществляющее однонаправленную передачу файлов данных, преобразуя их в однонаправленный поток UDP дейтаграмм. Для приема однонаправленного потока UDP дейтаграмм используется прокси-сервер, осуществляющий прием, обработку и формирование исходного файла данных. Достоверность однонаправленной передачи файлов данных обеспечивается путем избыточности (многократной передачи) и проверки контрольной суммы.
Представлены результаты исследования параметров спектров речевых сигналов с помощью машинного обучения с применением нейронных сетей, проведенного в целях экспериментального подтверждения возможности выполнения оценки этих параметров для выявления болезни Паркинсона на ранних стадиях (IТ-диагностика). В ходе исследования использовали общедоступную базу данных, в которой систематизированы спектры гласных звуков, произнесенных пациентами с болезнью Паркинсона. Примененный метод – бинарная классификация данных. Сначала выполняли предварительную обработку спектра речевых данных, состоявшую в его фильтрации, для удаления из него шумов и устранения присутствующих в нем всплесков и пробелов. Затем определяли параметры обработанного спектра речевых данных: среднее значение, максимум, минимум, пик, вейвлет-коэффициенты, MFCC и TQWT. После этого выбирали объект с помощью алгоритма PCA. Для обучения модели использовали алгоритмы Knn и Random Forest и нейронной сети Байеса. Для нахождения наилучших гиперпараметров модели применяли алгоритм оптимизации Байеса и метод GridSearch. Установлено, что при использовании Knn, Random Forest и нейронной сети Байеса можно обеспечить увеличение точности распознавания болезни Паркинсона на 94,7; 88,16 и 74,74 % соответственно. Аналогичное исследование, проведенное другими учеными, показало, что точность распознавания наборов данных составила всего 86 %.
В статье рассматриваются римановы пространства, в касательных пространствах которых работают сразу четыре алгебраические структуры: вещественных чисел Dm1 ,, комплексных чисел Cm2 , кватернионов Hm3 и октионов Om4 . Размерность пространства n=m1+2m2+4m3+8m4 .Представлена картина лакунарных пространств Vn4a , а также дана классификация метрик Vn4a по группам изометрических Gr и гомотетических Pr движений (r – размерность группы). В порядках r этих групп встречаются пропуски – лакуны. Рассмотрены две лакуны и метрики пространств Vn4a первых трех лакунарностей в смысле И. П. Егорова. Установлено, что среди порядков r-групп изометрий Gr и гомотетий Pr в специализированных римановых пространствах Vn4a третьей лакунарности порядок r3max – 1 не осуществим, то есть обнаружена точечная лакунарность.
ISSN 2708-0382 (Online)