Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 87
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Household Induction Cookers: Calculation and Design of Structural Elements(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Pantelyat, M. G.; Hryshchuk, Yu. S.; Chepeliuk, O. O.; Yeloiev, A. K.A technique for calculation and design of main structural elements of household induction cookers – inductors and magnetic cores is proposed. The technique consists of two stages. The first stage has been developed on the basis of engineering methods for calculating copper inductors of industrial induction heaters, taking into account the design features and operating modes of induction cookers, done in steps such as selection of geometrical dimensions of the inductor, calculation of main electrical and energy indicators of the inductor, calculation of the system ”inductor-dishes”, determination of the number of turns of the inductor and calculation of the width of the turn. The second stage represents an engineering approach for the calculation and design of magnetic cores made of MnZn ferrites, done in steps such as choice of material for the manufacture of magnetic core rods, choice of geometric dimensions of ferrite rods, calculation of the mass of the magnetic core and calculation of power losses in the magnetic circuit. The calculation results and designs of the inductors and magnetic cores with respect to a number of modes of heating of dishes of various geometric sizes are presented and analyzed. The developed techniques and the results obtained on its base are supplemented and supported by preliminary numerical analysis of the electromagnetic field distribution in induction cookers and heated dishes as well as by experimental research on the workbench developed. Conceptual designs of induction cookers developed by using the proposed approaches illustrate the techniques presented. The developed techniques can be used in the process of research and design of structural elements of household induction cookers, as well as in the educational process for the preparation of Bachelors and Masters in relevant educational programs.Документ Відкритий доступ Экстремальный сверточно-матричный метод анализа результатов измерений(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Асадов, Х. Г.; Алиева, А. Дж.Матричные методы измерения давно проникли в теорию и практику контроля и диагностики различных многомерных аппаратов и установок, а также в методологию их функционирования. Такое проникновение в первую очередь связано с многомерной структурой самого объекта исследования. Предлагается новый матричный метод обработки результатов измерения, предусматривающий последовательное осуществление таких операций, как (а) формирование экстремальной скалярной свертки, составляемой из двух противофазных (парафазных) частных критериев, перемноженных на весовые коэффициенты. При этом парафазные частные критерии, будучи функциями измеряемого оптического показателя среды, должны иметь противофазную динамику изменения; (б) вывод аналитической формулы для вычисления значения измеряемой величины в зависимости от других показателей системы в момент появления экстремума свертки; (в) проведение аналитических измерительных операций по обнаружению экстремума значения вычисляемой свертки частных критериев при заданных весовых коэффициентах; (г) регулировку весовых коэффициентов для обеспечения максимально достоверной регистрации экстремума значения свертки; (д) составление матрицы значений измеренных величин исследуемого показателя в зависимости от весовых коэффициентов частных критериев. Приведены результаты модельных исследований по апробации предлагаемого метода обработки результатов измерения.Документ Відкритий доступ Огляд методiв виявлення та локалiзацiї малих безпiлотних лiтальних апаратiв(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Сокольський, С. О.; Мовчанюк, А. В.Безпiлотнi летальнi апарати (БПЛА) або дрони широко використовуються в багатьох сферах, але в той же час почала стрiмко зростати i кiлькiсть правопорушень з їх використанням. Тому задача виявлення дронiв є актуальною. Метою дослiдження, наведеного в статтi, є порiвняння та критичний аналiз основних методiв та засобiв виявлення малих безпiлотних летальних апаратiв. В роботi було дослiджено потенцiйнi можливостi наступних методiв виявлення дронiв: оптичний метод, радiолокацiйний та акустичний методи. Встановлено, що оптичний метод передбачає використання камер високої роздiлової здатностi у свiтлий час доби, але вiн занадто залежний вiд природних факторiв навколишнього середовища, наприклад, дощу або туману. У темний час доби для детектування дронiв зазвичай використовують iнфрачервонi оптичнi пристрої. Основними недолiками такого пiдходу є невисока максимальна дальнiсть виявлення цiлi та поглинання атмосферою IЧ випромiнювання, окрiм «вiкон» з межами довжин хвиль 3–4 та 8–12 мм. В результатi наведених розрахункiв встановлено, що дальнiсть визначення цiлi оптичним методом складає близько 230 метрiв, а з використанням IЧ приймача 73 метри. Зазначено, що радiолокацiйнi методи подiляються на активнi та пасивнi. Радiолокацiйнi системи можуть працювати у будь-яку частину доби та дозволяють виявляти малi безпiлотнi лiтальнi апарати (МЛА) на вiдстанях до кiлькох кiлометрiв (9,3 км). В результатi аналiзу спектру радiочастотного сигналу можна отримати найбiльш детальну iнформацiю про цiль. Основним недолiком радiолокацiйних методiв є те, що всi РЛС не працюють у ближнiй зонi. Встановлено, що акустичнi сенсори дозволяють ефективно виявляти малi безпiлотнi летальнi апарати незважаючи на рельєф оточуючого середовища, але результати залежать вiд наявних акустичних фонових шумiв та завад. Ефективна дальнiсть виявлення цiлi складає бiля 75 метрiв. У статтi наведено порiвняння результатiв розрахунку, на основi експериментальних даних, дальностi виявлення малого безпiлотного лiтального апарату «DJI Mini 2 Fly More Combo». У висновках дослiдження зазначено, що найбiльш ефективним пiдходом є комбiнацiя вiдомих методiв виявлення БПЛА та наведено рекомендацiї, щодо побудови таких систем.Документ Відкритий доступ Метод розпiзнавання сигналiв стандартiв DVB-S2 та DVB-S2X на основi ефективного декодування поля PLHEADER(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Круглик, О. С.; Семенов, В. Ю.Кiлькiсть радiоелектронних пристроїв постiйно збiльшується. Це призводить до жорстких вимог щодо захищеностi вiд шумiв та чутливостi нових пристроїв зв’язку. Нинi iснує широкий спектр методiв, якi використовуються для реалiзацiї пристроїв зв’язку з високим рiвнем завадостiйкостi на основi алгоритмiв ефективної демодуляцiї та декодування. Однiєю з основних частин процесу прийому цифрового сигналу є визначення того, який саме сигнал поступає на вхiд приймача. Цей процес зводиться до сканування частот i вiдповiдно до детектування параметрiв сигналiв та є важливою складовою систем цифрового радiозв’язку. Детектування сигналу забезпечує подальшу правильну обробку та iнтерпретацiю прийнятої iнформацiї. В статтi розглянутi сигнали, якi передаються згiдно стандарту DVB-S2 i його розширеної ревiзiї DVB-S2X. Обидвi версiї стандарту мають майже однакову структуру на фiзичному рiвнi. Подiбнiсть сигналiв фiзичного рiвня призводить, наприклад, до того, що при невiрному налаштуваннi частоти, приймачем DVB-S2 може прийматися сигнал стандарту DVB-S2X. В такому випадку неможливо забезпечити правильну обробку переданої iнформацiї. Розробка ефективного методу виявлення ревiзiї та декодування службової iнформацiї фiзичного рiвня DVB-S2/S2X стандарту вирiшує дану проблему i розширює можливостi проектування нової цифрової електронiки та систем зв’язку з високою стiйкiстю до шумiв. В данiй роботi представлено детектор, який дозволяє визначити до якої ревiзiї належить переданий сигнал та визначити параметри фрейму. Детектор складається iз систем кадрової синхронiзацiї, демодулятора та декодера поля PLSCODE. Запропоновано формули розрахунку бiт поля PLSCODE i декодування службової iнформацiї вiдповiдно для стандартiв широкосмугового оповiщення DVB-S2 та DVB-S2X. Розроблено програмну модель описаного методу. Виконано експериментальнi розрахунки ROC кривої та ймовiрностi пропуску вiд спiввiдношення сигнал/шум. Отриманi результати моделювання показують ефективнiсть запропонованого методу детектування навiть при негативних спiввiдношеннях сигнал/шум.Документ Відкритий доступ Метод синтеза следящих систем автоматического управления высокой точности(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Ревенко, В. Б.; Каращук, Н. Н.Представлено метод синтеза следящих систем автоматического управления высокой точности, эквивалентных комбинированным, в условиях одновременного присутствия как неизмеряемого входного полезного (задающего) воздействия X, так и внешних возмущений и помех. Предложено решение задачи управления в рамках двухконтурных систем, эквивалентных комбинированным системам (Pис. 2), в которых первый блок второго контура осуществляет операцию извлечения X из сигнала ошибки εк по выражению (5), передаточная функция второго регулятора задается выражением (6), третий блок осуществляет инверсию передаточной функции (ПФ) WОУ(p). Характеристический полином двухконтурной системы автоматического управления (САУ) имеет вид (7), что исключает влияние второго контура на устойчивость первого. Полином числителя передаточной функции по ошибке должен иметь разность полиномов, что приводит к достижению инвариантности. В соответствии с этими требованиями условие инвариантности и характеристическое уравнение имеют вид (16) и (17). Двухконтурная САУ, имеющая передаточную функцию по ошибке вида (20) является эквивалентной комбинированной, так как в ней обеспечиваются: инвариантность ошибки относительно задающего воздействия без непосредственного его измерения; устойчивость первого контура при устойчивом втором контуре. При данном построении САУ эквивалентность комбинированным системам, в отличии от метода дифференциальных связей, достигается не тремя, а двумя контурами управления. Синтезирована двухконтурная САУ, эквивалентная комбинированной, которая при этом реализует требование – повышение астатизма САУ на единицу. Предложенный метод целесообразно применять для построения следящих систем (особенно радиотехнических, где входное полезное воздействие неизмеряемо), а также в системах управления летательными аппаратами различного назначения.Документ Відкритий доступ Analysis of the Efficiency of the Kalman-Type Correlation Algorithm for Tracking of a Small UAV in the Presence of Uncorrelated(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Herasymenko, A. O.; Zhuk, S. Ya.The article shows the relevance of the problem of development and analysis of algorithms for tracking small-sized UAVs according to video surveillance. A Kalman-type correlation algorithm for tracking of a small-sized UAV in the presence of spatially uncorrelated interference, which is the most common in practice, is synthesized. In the obtained algorithm, the UAV motion parameters are estimated independently along the axes of a rectangular coordinate system. Positioning accuracy analysis using the correlation algorithm, as well as the correlation algorithm for tracking UAVs based on the Kalman filter, was carried out by statistical modeling in the Matlab programming environment.Документ Відкритий доступ Pекомендацiї щодо реалiзацiї методу управлiння потоком даних на основi рiзних прiоритетiв в стацiонарнiй компонентi системи зв’язку Збройних Сил України(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Добришкiн, Ю. М.; Лаппо, I. М.; Кузнецов, В. О.; Геращенко, М. М.Актуальнiсть. Задача пiдвищення продуктивностi стацiонарного компонента системи зв’язку Збройних Сил України (ЗС України) потребує впровадження вiдповiдних нових методiв управлiння потоком даних на основi рiзних прiоритетiв, якi в подальшому мають бути реалiзованi в сучасних протоколах маршрутизацiї у вiдповiдностi з концепцiєю мереж наступного поколiння. Метод. Дослiджено метод управлiння потоком даних на основi рiзних прiоритетiв в iнформацiйно-телекомунiкацiйнiй мережi стацiонарного компоненту системи зв’язку Збройних Сил України, який складається з наступних етапiв: монiторинг та аналiз вихiдних даних; формування вектору шуканих параметрiв; формування метрик використання ресурсiв мережi; постановка математичної задачi оптимiзацiї; розв’язання задачi оптимiзацiї. За результатами дослiдження встановлено, що в рамках методу забезпечується узгоджене розв’язання задач багатошляхової маршрутизацiї i адаптивного обмеження iнтенсивностi потоку на границi iнформацiйно-телекомунiкацiйної мережi на основi рiзних прiоритетiв. Результати. В статтi дослiджено метод на конкретному прикладi структури мережi з використанням iнструментарiю ”Optimization Toolbox” програмного пакета Matlab. Розробленi практичнi рекомендацiї щодо практичної реалiзацiї методу в стацiонарнiй компонентi системи зв’язку ЗС України. Висновки. За результатами моделювання встановлено, що реалiзацiя методу в сучасних технологiчних рiшеннях дозволить пiдвищити продуктивнiсть iнформацiйно-телекомунiкацiйної мережi у середньому на (10-20)%, а також якiсть обслуговування з ймовiрнiстю доставки пакетiв на (1-3)%. Запропонований метод вiдповiдає вимогам концепцiї управлiння потоком даних Traffic Engineering. Зазначено, що для перевiрки адекватностi та достовiрностi удосконаленого методу в подальшому необхiдно провести натурний експеримент на реальному мережевому обладнанi.Документ Відкритий доступ Optimum Coherent and Incoherent Demodulators of BPSK and DBPSK Radio Signals with Manchester Encoding(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Parfeniuk, V. H.; Sabadash, S. S.; Stavisiuk, R. L.Algorithms and schemes of optimal coherent and incoherent demodulators of binary radio signals with phase and differential phase shift-keying (DPSK) with Manchester encoding of the modulating signal are proposed. The use of DPSK makes it possible to effectively deal with the phase ambiguity of the reference oscillation generator of the correlation receiver. This solution allows you to overcome the so-called «reverse work» effect in the demodulator of signal with phase-shift keying. Differential and Manchester encoding finds it’s application in various areas of use of digital systems for information transmission (DSIT): from local and personal area networks, to space optical communication systems. There are many types of DSIT: radio communication systems (in the Bluetooth standards, in NFC technology, as well as in high-resolution space remote sensing (SRS)), wired data transmission systems (in the local area networks of the Ethernet family), so are optical communication systems (FSO, ISOWC and SpaceWire). It’s shown that the joint use of DPSK and Manchester encoding provides higher noise immunity when used in DSIT and retain the advantages of Manchester encoding with respect to symbolic synchronization of the demodulator. The given algorithms and schemes are based on the use of reception in general and the features of Manchester encoding, which allows using the full energy of the information bit for demodulation. To assess the potential noise immunity of the proposed demodulator schemes, it’s assumed that the modulated signals are orthogonal in the amplified sense. The conducted mathematical modeling of the proposed technical solutions confirmed their operability and higher noise immunity compared to the symbol by-symbol reception. It’s proposed to use the developed algorithms and schemes of demodulators in the receivers of the SRS with high resolution, in the receivers of optical communication systems and in the receiving part of the equipment of local networks of the Ethernet family.