SCI Библиотека

В статье рассмотрена процедура проектирования методом наилучшей равномерной (чебышевской) аппроксимации оптимального нерекурсивного полосового цифрового фильтра с конечно-импульсной характеристикой (КИХ-фильтра). Фильтр предназначен для решения задачи выделения геомагнитных пульсаций типа Pc5 из набора показателей измерений геомагнитного поля. Этот тип пульсаций выбран в связи с доступностью 1-секундных данных в широко разнесенной сети геомагнитных наземных обсерваторий, имеющих стандартизированную геофизическую наземную аппаратуру. Данные, обработанные соответствующим образом, можно использовать, например, при детальном анализе свойств возмущений магнитного поля Земли в диапазоне длиннопериодных пульсаций, а также характера взаимодействия волн и частиц в магнитосфере. Результаты анализа можно использовать, в частности, при расчете прогноза космической погоды, что обусловливает актуальность настоящей работы. Решение задачи выделения пульсаций Pc5 производится путем пропускания исходного набора данных через полосовой КИХ-фильтр, обладающий требуемыми характеристиками, зависящими от диапазона периода пульсаций Pc5, - 150-600 секунд. Отсюда следуют границы полосы пропускания, равные 1.7-6.7 мГц. Выбор нерекурсивного полосового КИХ-фильтра обусловлен возможностью обеспечения линейной фазочастотной характеристики, исключающей фазовые искажения на выходе КИХ-фильтра, а также устойчивостью по определению данного типа фильтров. Первое условие также гарантирует и отсутствие требований к фазочастотной характеристике КИХ-фильтра. Работоспособность полученного цифрового фильтра продемонстрирована на примере обработки реального набора данных измерений состояния геомагнитного поля, полученного с геомагнитной обсерватории Lycksele (Швеция), входящей в международную сеть INTERMAGNET. Проектирование полосового КИХ-фильтра и расчеты проводились в MATLAB R2022b.

Рассматривается актуальная проблема получения приближенных численных решений обратных задач в виде интегральных уравнений Фредгольма первого рода для систем радио- и гидролокации и дистанционного зондирования. Полученные решения дают возможность существенно повысить точность измерений, а также довести угловую разрешающую способность до значений, превышающих критерий Рэлея. Это позволяет: получать детализированные радиоизображения различных объектов и зондируемых областей; определять количество отдельных малоразмерных объектов в составе сложных целей, которые раздельно не фиксировались без представляемой обработки сигналов; получать координаты таких малоразмерных объектов с высокой точностью; повысить вероятности получения правильных решений задач распознавания и идентификации объектов. Метод применим для современных многоэлементных измерительных систем. Он основан на экстраполяции сигналов, принимаемых всеми элементами, за пределы самой системы. Решена задача создания необходимой для этого нейронной сети и ее обучения. В итоге, синтезируется новая виртуальная измерительная система значительно большего размера, что позволяет резко повысить угловое разрешение и тем самым повысить качество приближенных решений рассматриваемых обратных задач. На примерах демонстрируется эффективность метода, оценивается адекватность и устойчивость получаемых решений. Исследуется степень превышения виртуальной угломерной системой критерия Рэлея в зависимости от отношения сигнал/шум.

Рассматривается противоречивость подходов отечественных и международных нормативно-правовых документов в области санитарно-гигиенической оценки электромагнитной обстановки в производственных условиях. Представлен анализ стандартов, устанавливающих предельно допустимые уровни электромагнитного поля во всем нормируемом диапазоне до оптического спектра для людей, профессионально связанных с эксплуатацией и обслуживанием излучающих источников. Приведены допустимые уровни составляющих электромагнитного поля в частотном спектре до 3 ТГц, и сформированы диаграммы для напряженности электрического и магнитного полей в диапазоне до 300 МГц на производственных объектах в соответствии с отечественными санитарными правилами и нормами. В виде табличных данных и сравнительных диаграмм приводятся результаты анализа зарубежных национальных (США, Канада, Германия и Англия) и международных (ICNIRP и CENELEC) нормативных документов в области контроля составляющих электромагнитного поля в частотных диапазонах до 300 ГГц для людей, профессионально связанных с эксплуатацией и обслуживанием излучающих источников. Международные нормы включают практически весь спектр частотных составляющих электромагнитного поля, кроме 0-1 Гц (для электрического поля) и 300 ГГц-3 ТГц, контролируемый отечественными стандартами. Для плотности потока энергии и напряженности высокочастотных составляющих электрического поля в России приняты одни из более строгих предельно допустимых уровней. Отечественная система санитарно-гигиенического нормирования электромагнитной обстановки на производственных объектах устанавливает предельно допустимые уровни для дискретных частотных диапазонов. В иностранных регламентах реализуется более глубокая проработка частотных диапазонов при нормировании параметров электромагнитного поля в рассматриваемых условиях. Актуальной остается проблема санитарно-гигиенической оценки электромагнитной обстановки на производственных объектах в условиях одновременного воздействия электрических, магнитных и электромагнитных полей от различных г

Приведен обзор многочисленных результатов, полученных автором с
помощью теории фракталов и теории дробной размерности при учете скейлинговых
эффектов реальных радиосигналов и электромагнитных полей. Рассмотрены
методологические проблемы, возникающие при всеобъемлющем использовании
фрактального метода и метода дробных операторов в естествознании.

Настоящая статья посвящена проблеме получения хаотических решений, соответствующих детерминированному хаосу, путём интегрирования на компьютере уравнений с запаздыванием. Полученные цифровые хаотические сигналы обладают рядом специфических свойств. Поэтому их можно использовать в цифровых линиях связи и других системах передачи данных для решения следующих задач: 1) для передачи информации непосредственно; 2) для шифрования или кодирования передаваемой информации; 3) для постановки оптимальных или заградительных помех с целью эффективного противодействия цифровым системам противника различного назначения.