Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування //radap.kpi.ua/radiotechnique <p>Журнал публікує результати наукових досліджень з проблем створення теоретичних засад сучасної радіотехніки та радіоапаратобудування; практичної реалізації досягнень науки та технології; інтелектуалізації процесів проектування та виробництва.</p> National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" uk-UA Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування 2310-0397 <p>1.  Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії <a href="http://creativecommons.ru/licenses">Creative Commons Attribution License</a>, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.</p><p>2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.</p><p>3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на <a href="/radiotechnique/manager/setup/arxiv.org">arXiv.org</a> або на особистих веб-сайтах).  Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це:  <a href="http://opcit.eprints.org/oacitation-biblio.html" target="_new">The Effect of Open Access</a>.</p> Аналіз методу виявлення періодичних сигналів на основі хаотичної динаміки системи Дуффінга //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1505 У статті запропоновано аналіз методу виявлення періодичних сигналів, який базується на чутливості системи Дуффінга до слабких впливів. Процес виявлення періодичних сигналів є однією із найважливіших задач сучасної радіотехніки та зв’язку. Зокрема, чутливість і завадостійкість в процесі виявлення періодичних сигналів суттєво впливає на якість прийому цифорвих сигналів із амплітудною, частотною та фазовою маніпуляцією. Наприкінці ХХ ст. було розроблено нову групу методів виявлення періодичних сигналів на основі властивостей чутливості хаотичних систем до слабких періодичних впливів за умови наявності вхідних шумів. Більшість відомих методів виявлення періодичних сигналів із застосуванням хаотичних систем засновані на ідентифікації переходу коливань із хаотичного режиму в періодичний режим внаслідок збільшення амплітуд періодичних складових вхідного сигналу на частотах, близьких до частоти задаючого сигналу. Перевагою приведеного методу виявлення періодичних сигналів є використання системи Дуффінга у хаотичному режимі, без переходів до періодичного режиму, в якому спостерігається значно нижча чутливість до слабких періодичних коливань вхідного сигналу. Описаний у статті метод базується на тому, що при різних амплітудах періодичних складових вхідного сигналу системи Дуффінга її фазові траєкторії у хаотичному режимі розходяться з різною швидкістю. Приведено формулу для оцінки величини розходження фазових траєкторій. Досліджено процеси розходження фазових траєкторій системи Дуффінга при різних формах періодичних сигналів на вході. Зокрема, наведено аналіз процесів розходження фазових траєкторій внаслідок впливу синусоїдального, прямокутного та трикутного сигналів. Вказано методику розрахунку значень коефіцієнтів рівняння Дуффінга, необхідних для реалізації хаотичних режимів коливань для різних амплітуд і частот задаючого сигналу. Результати аналізу показують можливості виявлення періодичних сигналів різних форм із частотою повторення, близькою до частоти задаючого сигналу, за умов низьких значень відношення сигнал/шум на вході. Отримані результати показують широкі можливості застосування системи Дуффінга для виявлення слабких періодичних сигналів. V. V. Martynyuk Ye. V. Havrylko J. M. Boiko M. V. Fedula ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 5 10 10.20535/RADAP.2018.74.5-10 Використання апарату передаточних функцій Вольтерра у вирішенні задачі стохастичної фільтрації з вхідним сигналом у вигляді білого Гауссового шуму //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1509 У цій роботі досліджується проходження випадкового процесу з Гауссовим розподілом через нелінійний фільтр, що має ефект стохастичного резонансу. У розрахунках використано математичний апарат рядів Вольтерра. Розраховано передатні функції Вольтерра, на підставі яких отримано вирази для початкового моменту другого порядку та спектральної щільності потужності вихідного сигналу. Отримані результати показали, що спектральна щільність потужності сигналу на виході даного нелінійного стохастичного фільтру убуває із зростанням частоти і зростає зі збільшенням спектральної щільності потужності вхідного сигналу. Розраховуються та аналізуються частотні залежності спектральної щільності потужності вихідного сигналу нелінійного стохастичного фільтра, а також амплітудних характеристик у випадку різних значень параметрів фільтра. Отримані результати показали, що спектральна щільність потужності вихідного сигналу розглянутого нелінійного стохастичного фільтра зменшується із зростанням частоти і збільшується при зростанні спектральної щільності потужності вхідного сигналу. Крім того, аналіз функції щільності імовірності вихідного сигналу показав, що значення вихідного сигналу нелінійного стохастичного фільтра описуються розподілом Стьюдента. Для оцінки точності та достовірності отриманих результатів проведено чисельні розрахунки вихідного сигналу методом Рунге-Кутта. Порівняльний аналіз залежностей щільності спектра потужності вихідного сигналу, отриманих численним розрахунком, і на основі рядів Вольтерра показує їх подібний характер. Далі планується розглянути нелінійний стохастичний фільтр, на вході якого діє суміш гармонійного та білого Гауссового шуму. O. I. Kharchenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 11 16 10.20535/RADAP.2018.74.11-16 Визначення діаграми направленості лінійної решітки з багатоступеневим адаптивним компенсатором завад //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1479 <strong>Вступ</strong>. Алгоритми адаптивної компенсації завад у цифрових антенних решітках (ЦАР) характеризуються високою обчислювальною складністю, що ускладнює їх реалізацію в реальному масштабі часу. Одним з основних напрямків підвищення швидкодії обчислювальних засобів є розпаралелювання алгоритмів з наступною одночасною обробкою усіх паралельних каналів.<br /> Перспективним є підхід на основі блочної ортогоналізації Грама-Шмідта, який дозволяє синтезувати багатоступеневі адаптивні компенсатори завад (АКЗ) з паралельно-послідовною обробкою сигналів, адекватних архітектурі багатопроцесорних обчислювальних систем. Обробка сигналів у ЦАР на основі багатоступеневих АКЗ має більш складний характер у порівнянні з одноступеневими АКЗ. При цьому кожна ступень має свій набір вагових коефіцієнтів. Це обумовлює необхідність розробки методики, яка дозволить розрахувати форму діаграми направленості лінійної ЦАР з багатоступеневим АКЗ заданої архітектури і параметрами.<br /> <strong>Теоретичні результати</strong>. Структурна схема АКЗ з блочною ортогоналізацією сигналів компенсаційних каналів і послідовною процедурою обчислення похибки компенсації має ступеневий вигляд і включає ряд ступеней. Кожна ступень складається з груп модулів. Кожен модуль пристрою у групі модулів представляється схемою багатовходового вагового суматору. Комплексна обвідна сигналу з виходу ЦАР подається у основний канал АКЗ. <br /> Методика розрахунку діаграми направленості ЦАР з багатоступеневим АКЗ з блочною ортогоналізацією сигналів компенсаційних каналів включає наступні етапи:<br /> 1. Формування матричних імпульсних характеристик ступеней АКЗ. <br /> 2. Обчислення матричної імпульсної характеристики багатоступеневого фільтру, який реалізує процедуру компенсації завад, на основі її факторизованого представлення. <br /> 3. Визначення вагових коефіцієнтів еквівалентного одноступеневого АКЗ у вигляді багатовходового вагового суматору. <br /> 4. Розрахунок діаграми направленості ЦАР з еквівалентним одноступеневим АКЗ. <br /> <strong>Експериментальні результати</strong>. Аналіз діаграм направленості на основі розробленої методики виконано на прикладі 6-елементних лінійних ЦАР з 1-, 2-, 3- і 6-ступеневими АКЗ при наявності трьох постановників активних шумових завад. Проведений аналіз підтверджує однакові можливості по ефективності компенсації завад розглянутих АКЗ, як по точності формування "нулів" на джерела завад, так і по ширині зони режекції при різних значеннях обумовленості кореляційної матриці завад. <br /> <strong>Висновок</strong>. На основі факторизованого представлення матричної імпульсної характеристики багатоступеневого фільтру розроблено методику розрахунку діаграми направленості ЦАР з багатоступеневим АКЗ з блочною ортогоналізацією сигналів компенсаційних каналів, який забезпечує паралельно-послідовну обробку сигналів. K. M. Semibalamut S. V. Khamula S. Ya. Zhuk S. M. Litvintsev ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 17 24 10.20535/RADAP.2018.74.17-24 Розсіювання електромагнітних імпульсів на системах різноманітних діелектричних резонаторів //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1504 Розвинута теорія розсіювання електромагнітних імпульсів в лінії передачи на системах зв'язаних діелектричних резонаторів різної форми та діелектричної проникності. Знайдено загальні аналітичні вирази для огинаючих імпульсів, які розсіюються на смугових та режекторних діелектричних фільтрах. Показано, що отримані вирази переходять в відомі в окремих випадках однакових резонаторів. Наведено результати розрахунків обвідної прямокутного та гауссовского імпульсів при їх розсіюванні на смугових та режекторних фільтрах терагерцового та інфрачервоного діапазонів довжин хвиль, побудованих на різноманітних діелектричних резонаторах в різноманітних лініях передачи. A. A. Trubin ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 25 29 10.20535/RADAP.2018.74.25-29 Аналіз продуктивності дуплексної оптичної передачі даних з PM-FSO за різних погодних умов //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1496 У статті пропонується новий метод ретрансляції в оптичних мережах вільного простору з поляризаційним мультиплексуванням (ПМ)  з використанням реле з фіксованим підсиленням і без нього. Ідея схеми мультиплексування в поєднанні з реле допомагає поліпшити пропускну здатність каналу і відстань між лініями. Для зменшення міжканальних перехресних перешкод, що виникають у разі використання мультиплексування за поділом по довжині хвилі, пропонується ПМ. Для уникнення погіршення продуктивності системи через атмосферну турбулентність використовується квадратурна амплітудна модуляція (КАМ). Продуктивність системи проаналізована з урахуванням різних параметрів, таких як BER, відстань зв'язку, потужність передавача і чутливість приймача. Для підтвердження результатів використано метод Монте-Карло. J. Jeyarani D. S. Kumar ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 30 35 10.20535/RADAP.2018.74.30-35 Аналіз збоїв систем зв'язку різновиду пристрій-пристрій //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1497 У цій статті аналізується продуктивність систем зв'язку ``пристрій-пристрій'' (D2D) при наявності міжканальних перешкод (CCI). Для моделювання коефіцієнтів посилення випадкового каналу системи зв'язку D2D і міжканальних перешкод використовується гамма-розподіл. Вираз характеристичної функції системи зв'язку D2D в присутності міжканальних перешкод представлено як функцію різних параметрів системи. На основі виразу характеристичної функції ймовірність збоїв представлено як функцію довільних параметрів загасання каналу, міжканальних перешкод і загасання на шляху. Вплив міжканальних перешкод на ймовірність збоїв проаналізована за допомогою числових результатів при різних канальних і інтерференційних умовах. Z. Hussain A. R. Khan H. Mehdi S. M. A. Saleem ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 36 43 10.20535/RADAP.2018.74.36-43 Адаптивне виявлення групових багаточастотних сигналів //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1500 Розглянуто адаптивне групове виявлення пасивної перешкоди з подальшим некогерентним накопиченням залишку режектуванняя. Запропоновано принципи побудови систем адаптивного виявлення групових багаточастотних сигналів і відповідна структурна схема детектора. Проведено аналіз характеристик виявлення адаптивних систем групової та послідовної обробки, що заснований на асимптотичній властивості оцінок максимальної правдоподібності параметрів перешкоди. В результаті аналізу встановлено, що адаптивна групова обробка поступаючих відліків в поєднанні зі  зміною носійної частоти дозволяє істотно підвищити ефективність виявлення групових багаточастотних сигналів за умови значної ймовірності виявлення. D. I. Popov ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 44 50 10.20535/RADAP.2018.74.44-50 Моделювання електромеханічних характеристик п’єзорезонансних сенсорів надлишкового тиску з мембранним керуванням міжелектродним зазором п’єзоелемента //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1502 У роботі розглядаються питання підвищення точності моделювання перспективних п’єзорезонансних сенсорів надлишкового тиску з мембранним керуванням міжелектродним зазором п’єзоелемента. Проведений порівняльний аналіз характеристик пружних мембранних елементів, виготовлених зі сплавів двох різних типів, які розраховані за існуючими методами для плоских і гофрованих мембран, та отриманих шляхом імітаційного моделювання в системі COMSOL Multiphysics. Показано, що існуючі аналітичні методи розрахунку мембранних елементів носять наближений характер і дозволяють отримати тільки достатньо грубі оцінки, оскільки не враховують усі конструктивні особливості пружних елементів та адаптовані під експериментальні конструкції сенсорів з конкретною геометрією. Розроблена тривимірна модель сенсора надлишкового тиску для медичних застосувань дозволяє істотно підвищити точність розрахунків характеристик напружено-деформованого стану елементів при їхніх мікропереміщеннях, зняти обмеження на конструктивні особливості мембрани та способи її кріплення, суттєво скоротити терміни й витрати на розробку вимірювальних перетворювачів. Отримані результати надають широкі можливості щодо оптимізації конструкції сенсора, підвищення його точностних характеристик та зменшення на нього впливів дестабілізуючих факторів зовнішнього середовища. A. A. Taranchuk S. K. Pidchenko A. I. Zhyznevskyi ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 51 59 10.20535/RADAP.2018.74.51-59 Застосування нейрокомп’ютинга на етапі побудови метамоделей в процесі оптимального сурогатного синтезу антен //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1503 <p>Запропонована обчислювальна технологія побудови метамоделей для задач оптимального синтезу антен. Дана обчислювальна технологія створена з використанням методів інтелектуального аналізу даних, штучного інтелекту та сучасних комп’ютерних методів планування експерименту. Для побудови апроксимаційної моделі застосовано математичний апарат штучних нейронних мереж, а саме RBF-мережі. Комп’ютерний план експерименту виконано за допомогою $ЛП_\tau$-послідовностей Соболя $(\xi_1, \xi_2)$, які в загальному випадку рівномірно заповнюють точками простір пошуку в одиничному гіперкубі. Верифікація запропонованої технології виконана на тестових функціях цілі двох змінних. Отримані метамоделі мають достатньо високу точність апроксимації та покращену обчислювальну ефективність. Створена обчислювальна технологія побудови метамоделей забезпечує високу швидкість моделювання, що робить можливим реалізацію процедури оптимального синтезу антен. Ця технологія є ефективною та коректною для більш складних задач апроксимації багатовимірних гіперповерхонь.</p> V. Ya. Halchenko R. V. Trembovetska V. V. Tychkov ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 60 72 10.20535/RADAP.2018.74.60-72 Використання фрактального аналізу частотно-часових спектрів віброакустичних сигналів для діагностики газотурбінних двигунів //radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1513 Статтю присвячено вдосконаленню методів обробки віброакустичних сигналів для діагностики початкових тріщиноподібних пошкоджень в лопатках авіаційних газотурбінних двигунів під час експлуатації. Представлено результати фізичного моделювання бездефектного імітатора робочого колеса та при появі початкового пошкодження в одній з лопаток на стаціонарному та нестаціонарних режимах вібраційного збурення. Наведено результати частотно-часового аналізу виміряних віброакустичних сигналів на основі псевдорозподілу Вігнера-Вілля. Для підвищення діагностичної цінності частотно-часових спектрів запропоновано використання фрактального аналізу, зокрема визначення фрактальної клітинної розмірності (розмірності Мінковського) контурних зображень, якими представлено частотно-часові спектри віброакустичних сигналів у разі відсутності та наявності пошкодження. Встановлено, що розмірність Мінковського, як діагностична ознака, більш чутлива до появи пошкодження у разі її визначення не для повних зображень, а для частин зображень у різних частотних смугах. N. I. Bouraou S. R. Ignatovich O. Ya. Pazdrii ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 2018-09-30 2018-09-30 74 73 83 10.20535/RADAP.2018.74.73-83