Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г. Нижний Новгород: ННГУ. 2017

 

Романовский Д.С., Маругин А.В. «Лазерная система регистрации звуковых частот на основе волоконно-оптического интерференционного датчика смещений» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 45-47 (2017)

Развитие волоконной оптики привело к быстрому распространению разного рода прецизионных оптических сенсоров, в том числе – прецизионных фазовых систем на основе волоконно-оптических интерферометров. Одной из актуальных задач является адаптация разных конфигураций волоконных интерферометрических устройств для их применения в измерениях широкого класса физических параметров: регистрации колебаний температуры и давления, детектирования акустических сигналов, вибраций и ускорений, электромагнитных волн и т.д. Одним из таких направлений, требующим предельно высокого уровня чувствительности оптической схемы, является бесконтактная регистрация микросмещений отражающей поверхности, возникающих при вибрациях, акустических колебаниях на звуковых частотах и разного рода резонансах в низкочастотной области спектра.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 45-47 (2017) | Рубрика: 06.17

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н., Перфилов В.А., Смирнов С.А. «Структурно-функциональный подход к технологическому процессу разработки и изготовления компактных низкочастотных гидроакустических преобразователей высокой удельной мощности со сложной геометрией излучающей оболочки» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 200-203 (2017)

Одним из перспективных направлений освоения мирового океана является создание подводных автономных необитаемых аппаратов с большой дальностью действия. Обеспечение связи для систем телеуправления и коммуникации с радиобуями на расстояниях в сотни километров связано с использованием компактных низкочастотных гидроакустических излучателей, имеющих высокую удельную мощность в сочетании с достаточной шириной полосы частот. Во время проведения морских испытаний сотрудниками центра гидроакустики ИПФ РАН неоднократно проводились успешные эксперименты по излучению и приёму акустических сигналов на расстояния 400 км и более. Подобные технологии требуются для передачи команд телеуправления автономными подводными аппаратами, например, подводными планерами, а также для связи с автономными акустическими радиобуями-маяками, являющимися частью систем управления автономными подводными аппаратами.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 200-203 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Ширкаев А.В., Шкелев Е.И., Кочергин В.С. «Реализация на ПЛИС акустического измерителя временной задержки» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 254-257 (2017)

Одной из важнейших задач в радио-, акусто- и гидроакустических локационных системах является повышение эффективности обработки сигналов, принимаемых в условиях непрерывно изменяющейся помеховой обстановке. В связи с этим приходится решать задачу выбора формы сигналов и, как следствие, подбирать соответствующие алгоритмы и способы их обработки. Как известно, более высокие характеристики таких систем позволяет получить применение сложных сигналов. Что касается алгоритмов и способов обработки, то предпочтение следует отдать цифровой обработке, обладающей более широкими функциональными возможностями. Но при этом возникает проблема реального времени, которую можно разрешить, если цифровую обработку выполнять аппаратными средствами. Сегодня к таким средствам относятся программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Однако работу с программируемой логикой осложняет ограниченность доступных ресурсов ПЛИС и необходимость в рациональных способах представления данных с ориентацией на простые операции над ними. В локационных системах широко применяется когерентная и когерентно-импульсная обработка с применением фазоманипулированных по псевдослучайному закону сигналов. Альтернативой являются амплитудно-фазоманипулированные сигналы с псевдослучайной амплитудной манипуляцией

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 254-257 (2017) | Рубрики: 07.18 07.20

 

Вилков И.Н., Кошелев М.А., Цветков А.И., Глявин М.Ю., Третьяков М.Ю. «Способы повышения чувствительности субТГц радиоакустической спектроскопии» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 297-300 (2017)

Газовая молекулярная спектроскопия является мощным инструментом как для фундаментальных исследований, так и для практических приложений, таких как качественный и количественный газовый анализ, неинвазивная медицина, атмосферное дистанционное зондирование и т.д. Чувствительность является одним из ключевых параметров любого спектрометра, которая определяет диапазон возможных применений для решения как фундаментальных, так и прикладных задач. Чем выше чувствительность, тем выше точность измерения параметров спектральной линии и тем больше количество линий, которые могут наблюдаться в эксперименте (тем меньшее количество молекул в газовой смеси, необходимое для определения их линий в спектре), и тем выше точность, с которой можно исследовать свойства молекул. В настоящее время известно довольно большое количество широкополосных спектрометров, используемых для изучения спектров различных молекул в мм/субмм диапазоне длин волн. Их можно разделить на два типа по принципу регистрации молекулярных спектров: измеряющие характеристики либо зондирующего излучения (первый тип), либо исследуемого газа (второй тип). Для большинства спектрометров мм/субмм диапазона первого типа достигается чувствительность, близкая к пределу, определяемому фундаментальными физическими принципами. Единственный способ, который позволяет продвинуться в решении проблемы достижения высокой чувствительности, называется оптико-акустическим (фотоакустическим или радиоакустическим) детектированием поглощения/

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 297-300 (2017) | Рубрика: 06.04

 

Уваров В.В., Калинина В.И., Курин В.В., Хилько А.А., Хилько А.И. «Физическое моделирование когерентного сейсмоакустического зондирования морского дна» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 382-383 (2017)

Натурные измерения, представляя решающее значение в исследовании метода когерентного сейсмоакустического зондирования морского дна, являются весьма затратными. Для апробирования возможностей такого метода измерения проводились в контролируемых условиях в бассейне с помощью установки, позволяющей моделировать процессы отражения звука от дна в виде набора упругих слоев.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 382-383 (2017) | Рубрики: 07.14 09.04

 

Калинина В.И., Смирнов И.П., Хилько А.А., Хилько А.И. «Реконструкция геоакустических параметров дна морского шельфа при зондировании когерентными сейсмоакустическими импульсами» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 384-385 (2017)

Использование когерентных сейсмоакустических (СА) источников, имеющих относительно малую мощность излучения, позволяет достигнуть необходимой эффективности СА зондирования морского дна с учетом выполнения экологических требований. Оцениваемыми параметрами отраженных от донных слоев сжатых и отфильтрованных импульсов являются их толщина, плотность, скорость продольных и поперечных волн, а также декремент затухания. Реконструкция строения морского дна, в общем случае некорректная обратная задача, может быть сведена к оценке значений параметров донных слоев методом статистической проверки гипотез, в качестве которых выступает модель слоистого пространства. Использование оптимальных решающих статистик позволяет обеспечить заданную достоверность оценок глубины слоя при наблюдении сигналов, уровень которых на 5–10 дБ меньше уровня, который требуется при той же достоверности, но при использовании классической согласованной фильтрации (корреляционного метода). Эффективность реконструкции параметров донных слоев определяется также и адекватностью модели формирования полезных сигналов, которая должна быть построена с использованием априорных данных о структуре донных слоев. Адекватность используемой модели может обеспечить регуляризацию задачи и требуемую робастность алгоритма оценивания. Морфологические модели дна обычно представляются в виде совокупности n упругих слоев. При увеличении числа необходимых слоев число наблюдаемых параметров быстро возрастает. В частности, например, при модели из десяти слоев, полное число импульсов приближается к 106. Для преодоления такого рода трудностей можно использовать упрощенные модели, в которых учитываются только энергонасыщенные компоненты поля, которые несут необходимую информацию и при этом могут быть измерены с требуемой достоверностью. Такая модель будет выполнять процедуру регуляризации, отбрасывая в измеряемом поле все, что не может быть достоверно измерено. В рамках настоящего исследования для вычисления отраженных акустических полей в практических задачах используем известные уравнения и формулы Цеппритца. Анализ структуры отраженных от слоистого морского дна СА сигналов с помощью модели позволяет, используя аналитические зависимости параметров сигналов, применить при решении обратной задачи проекционный метод реконструкции параметров слоистого дна. По мере повышения номера оцениваемого слоя (увеличения глубины его залегания) ошибки при реконструкции нарастают, и реконструкция с заданной достоверностью становится невозможной

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 384-385 (2017) | Рубрики: 07.14 09.04

 

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Численное моделирование донной волны, возбуждаемой на шельфе» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 386-389 (2017)

Численное моделирование низкочастотного звукового поля в прибрежной шельфовой зоне, создаваемого гидроакустическими источниками, все активнее используется в задачах зондирования донного пространства, проводимого при геологоразведочных сейсмопоисковых изысканиях. Определенный интерес приобретает анализ характеристик донной квазирэлеевской поверхностной волны, которая генерируется в условиях мелководного шельфа и регистрируется наряду с другими типами волн. Среда на значительных масштабах вглубь суши вдоль границы с водой характеризуется практически теми же упругими параметрами, как и донная, причем донно-сейсмическая волна «просачивается» в эту область и регистрируется, в частности, береговыми деформографами (лазерными интерферометрами). Гидроакустические поля в шельфовой зоне исследуются подробно в течение длительного времени, причем актуальны также исследования донной волны, характеристики которой наиболее тесно связаны со структурой и составом донной среды. Достаточно полную картину волнового поля с учетом всех типов волн, принимающих участие в его формировании, позволяют получить численные конечно-элементные методы, реализуемые вычислительными пакетами. В данной работе указанное исследование выполнено на основе анализа акустического поля, порождаемого гидроакустическим источником, погруженным на глубину h в водную толщу (ρ’, c), имеющую полную глубинуH, ниже которой залегает полубесконечная упругая донная среда, имитируемая скальным грунтом (с параметрами (ρ’’, ci, ct). При численном моделировании для построения 3-х мерной волновой картины используется конечно-элементный метод. Анализируется гармонический волновой режим.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 386-389 (2017) | Рубрика: 07.14

 

Казаков В.В., Каменский В.А. «Исследование акустических эффектов, возникающих при использовании оптоволокна с сильно поглощающим покрытием» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 390-393 (2017)

Лазерное излучение, передаваемое с помощью оптоволокна в биологическую ткань, достаточно широко используется для абляции ее патогенных областей. Использование термического эффекта существенно увеличивает скорость резания и снижает кровопотери, что благотворно сказывается на послеоперационном заживлении ран. Нагрев ткани приводит к образованию в ней пузырьков самых различных размеров от долей миллиметра, шум которых слышен как «кипение», до размеров микронного уровня, которые могут схлопываться, создавая мощные акустические течения и ударные волны, приводящие, в частности, к гибели бактерий и обеззараживанию ран. В последнее время активно развивается метод лазерной абляции, использующий предварительное оптическое затемнение торца оптоволокна, для чего на него наносится специальное покрытие. Это, в частности, позволяет увеличить его нагрев и изменить предварительные условия как нагрева самой биологической ткани, так и условий возникновения пузырьков, что уменьшает их зависимость от свойств используемой среды. Данная работа посвящена разработке различных методов контроля текущего взаимодействия оптического излучения, создаваемого оптоволокном с сильно поглощающим покрытием, с различными объектами исследования (жидкости, модели биологической ткани, различные фантомы) путем оценки уровня создаваемого акустического шума и акустических течений, определения наличия пузырьков определенного размера методами ультразвуковой локации.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 390-393 (2017) | Рубрика: 06.17

 

Дерябин М.С., Самойлова Л.А. «Исследование акустических параметров карстоподобных сред» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 394-396 (2017)

Карстовые явления – нарушение целостности массивов горных пород под воздействием воды, являются важной для изучения техногенной проблемой. Карстовые явления связаны с карбонатными и некарбонатными породами. Исследуемые в данном эксперименте вещества имеют схожие свойства с образцами грунта подверженного карстовым явлениям, то есть исследуемые образцы сред в эксперименте подбирались таким образом, чтобы их прочностные характеристики резко изменялись под воздействием воды. Основные результаты проделанной работы следующие: предложена модельная среда, обладающая свойствами, максимально приближенными к карстовым породам; предложен простой метод оценки некоторых акустических характеристик (модуля Юнга, скорости звука продольных волн) карстоподобных модельных сред; полученные первые результаты, демонстрирующие изменение прочностных характеристик модельных образцов при добавлении в них воды.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 394-396 (2017) | Рубрика: 09.02

 

Дерябин М.С., Лебедянцев Д.С. «Исследование течений в жидкости в фокальной области цилиндрического излучателя» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 397-400 (2017)

Исследования, связанные с изучением воздействия мощных акустических полей на различного рода технологические процессы представляют большой интерес. В частности, на выращивание кристаллов. Наиболее распространенный метод выращивания кристаллов основан на использовании гидромеханической мешалки, которая омывает струей раствора выделенную растущую грань кристалла, который в свою очередь реверсивно вращается. Таким способом достигается необходимая гидродинамическая обстановка на растущих поверхностях. С описанным выше способом достичь высокой чистоты ростовой среды проблематично, поскольку механические элементы находятся в химически агрессивном растворе. Имеет место примесный аппаратурный фон. Был предложен способ, заключающийся в использовании ультразвука вместо механической мешалки. Модификация состоит в том, чтобы изолировать кристалл стенками из химически стерильного звукопроницаемого материала, пересыщение создавать в области минимального размера. Подавать в нее протоком струю раствора, омывающую выделенную растущую грань. Необходимую гидродинамическую ситуацию на растущей кристаллической поверхности создать акустическими средствами. В результате количество примесей можно свести до минимума.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 397-400 (2017) | Рубрика: 05.11

 

Стрельцов Д.А., Клемина А.В., Стародумова А.И. «Исследование частотных характеристик суспензий эритроцитов методом интерферометра постоянной длины при воздействии растворов глюкозы» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 401-403 (2017)

Реакция Майяра – химическая реакция между аминокислотой и сахаром. Эта реакция между белками и сахарами (т. н. гликирование) имеет место и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться. Однако при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета). Эритроциты содержат гемоглобин, который при стойком повышении глюкозы в организме (при сахарном диабете), подвергается реакции гликирования, почти в первую очередь, и содержание гликированного гемоглобина в эритроците возрастает. Мы предполагаем, что при этом может изменяться сжимаемость и вязкость эритроцитов. Для проверки этого предположения были исследованы частотные зависимости скорости и поглощения ультразвука в суспензии отмытых в физрастворе эритроцитов, которые выдерживались в течение суток в растворах глюкозы разной концентрации. Суспензии для исследования получались путем смешивания в пропорции 1:1 трехкратно отмытых в физрастворе эритроцитов крови человека и растворов глюкозы нужной концентрации. Измерения проводили в интервале частот от 7,5 до 8,5 МГц. Это наиболее пригодный для работы интервал частот. В этой области ошибка измерений будет наименьшей, так как добротность резонансных пиков максимальна. Все исследования проводились на акустическом анализаторе «БИОМ».

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 401-403 (2017) | Рубрика: 13.02

 

Гундырев Д.А., Белов Ю.И., Демин И.Ю., Серкин А.Г., Черникова С.О. «Неинвазивная система сбора и анализа сигналов пульсовых волн» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 404-406 (2017)

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является одним из методов оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека и животных. Показатели ВСР отражают жизненно важные характеристики управления физиологическими функциями организма – вегетативный баланс и функциональные резервы механизмов его управления. Анализируя ВСР, мы можем не только оценивать функциональное состояние организма, но и следить за его динамикой, вплоть до патологических состояний с резким снижением возможностей систем регуляции сердечного ритма, срывом адаптационных процессов и высокой вероятностью смерти. Определение ВСР является доступным неинвазивным методом оценки вегетативной регуляции сердечной деятельности. В частности, простые и компактные приборы фотоплетизмографии и пульсоксиметрии, выпускаемые в России и за рубежом, сейчас широко используемые как в клиническом применении, так и в амбулаторном, становятся доступными в индивидуальной эксплуатации обычному, неквалифицированному пользователю. Они позволяют контролировать упругость аорты и магистральных артерий, насыщение крови кислородом и ряд других характеристик кровеносной системы человека. В качестве устройства для съема данных применяется датчик–клипса со светодиодом, установленным с одной стороны пальца (или уха), и с фотодиодом, установленным на противоположной стороне, имеющая возможность для подключения к блоку регистрации сигнала через USB. Светодиод излучает свет, пропускаемый через палец. Свет частично поглощается внутри пальца кожей, тканью, кровью, костью и попадает на фоточувствительный элемент. Изменению объема крови в пальце соответствует изменение интенсивности света, который проходит через палец. Увеличение давления приводит к увеличению объема крови в пальце и, соответственно, уменьшает поток света, через него проходящий. Отсюда следует, что сопротивление фотодиода можно считать обратно пропорциональным уровню кровяного давления человека. Макет системы регистрации пульсовых волн выполнен на основе отладочной платы AT43DK355 для семейства микроконтроллеров типа AT43USB35X.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 404-406 (2017) | Рубрики: 14.02 15.03

 

Сомов Р.В., Грязнова И.Ю., Иващенко Е.Н. «Сравнение результатов численного и физического моделирования обратного рассеяния акустических волн на дискретных неоднородностях» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 407-410 (2017)

Задача о рассеянии акустических сигналов на дискретных донных неоднородностях связана с изучением и освоением природных богатств Мирового океана. В частности, запасы таких важных источников минерального сырья, как железомарганцевых конкреций (ЖМК), оцениваются в десятки триллионов тонн. Конкреции представляют собой дискретные округлые твёрдые рудные образования, расположенные на донной поверхности. По данным ранее проведенных работ они залегают на слоях осадочных пород, плохо отражающих звуковые волны. Плотность конкреций и скорость звука в них заметно превышают эти параметры подстилающей подложки, что позволяет использовать обратное рассеяние акустических сигналов в качестве важного инструмента для обнаружения и оценки концентрации ЖМК.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 407-410 (2017) | Рубрика: 04.03

 

Спивак А.Е., Шнейдман Д.Д., Демин И.Ю. «Измерение скорости сдвиговой волны в анизотропной среде (скелетная мышца)» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 411-413 (2017)

Одним из наиболее информативных методов ультразвуковой диагностики на сегодняшний день является эластография на сдвиговых волнах (метод SWEI Shear Wave Elasticity Imaging), которая по измерениям скоростей этих волн позволяет оценить упругие свойства мягких биологических тканей, а именно модули сдвига и Юнга. Существует множество экспертных ультразвуковых систем, в которых реализуется данный метод. Каждая из них, в зависимости от производителя, по-своему отображает данные о свойствах среды. К примеру, Siemens Acuson выводит информацию о скорости сдвиговой волны, а новейший ультразвуковой томограф Supersonic Aixplorer может выводить как скорость сдвиговой волны, так и модуль Юнга. Для медицинского приложения этой информации более чем достаточно, однако её не хватает для более точного исследования свойств среды. Так, значительную проблему представляет исследование тканей с выраженной анизотропией, например, скелетных мышц. В таких исследованиях методы экспертных систем оказываются мало полезны, так как применяемые в них алгоритмы основаны на усреднении полученных результатов измерений, что недопустимо при анизотропии ткани. Устраняющий вышеупомянутые проблемы метод был реализован на системе Verasonics с открытой архитектурой, которая представляет собой универсальный ультразвуковой диагностический прибор, предназначенный для макетирования и отладки различных алгоритмов медицинской акустики. Были использованы возможности данной системы для обработки данных не в реальном времени, которые позволили извлекать необходимые данные из разных точек среды.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 411-413 (2017) | Рубрика: 13.02

 

Бычков А.Е., Курин В.В. «О распространении коротких импульсов в акустических волноводах переменной глубины» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 414-416 (2017)

При излучении звука в волноводе возбуждается, обычно, сразу несколько нормальных волн. Если возбуждался импульсный сигнал, то в точке приема, он представляет собой суперпозицию модовых импульсов. Цель работы – рассмотреть задачу о распространении короткого импульса в волноводе переменной глубины H(r) c идеально отражающими границами. Получить его форму и длительность в области критических толщин, мод соответствующего номера.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 414-416 (2017) | Рубрика: 04.09

 

Смирнов А.В., Клемина А.В. «Исследование частотных зависимостей поглощения ультразвука в растворах альбумина акустическим методом» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 417-419 (2017)

Целью исследования явилось изучение частотной зависимости акустических параметров в растворах бычьего альбумина. Бычий сывороточный альбумин – это глобулярный белок плазмы крови, растворимый в воде и солевых растворах. Молекулярная масса 69 кДа. Концентрация в сыворотке крови в норме 40–50 г/л. По строению молекула нативного белка близка к эллипсоиду вращения и напоминает молекулярный кристалл со строгой конформационной структурой полипептидной спирали (цепи). Следует отметить, что в структуре кристаллического белка существенную роль играют молекулы воды. Размеры молекулы альбумина оценочно 5 нм. Альбумин вносит основной вклад во внутрисосудистое давление, регулирует вместе с другими белками плазмы pH крови.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 417-419 (2017) | Рубрика: 13.02

 

Грязнова И.Ю., Муравьев М.С. «О влиянии двукратного рассеяния на дискретных случайных неоднородностях, расположенных на плоскости, на статистические характеристики обратно рассеянных акустических волн» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 420-422 (2017)

Неоднородности реальных сред влияют на характеристики волн, распространяющихся в этих средах, и возникающие при этом явления чрезвычайно разнообразны. Мерцание звезд и флуктуации радиоизлучения от внеземных источников, замирание радиоволн и рассеяние звука в море – это лишь немногие примеры наблюдаемых эффектов. На теории рассеяния строятся принципы акустического зондирования, позволяющего изучать мелкомасштабную структуру морской среды и ее пространственно-временную изменчивость, связанную с проявлением внутренних волн, наличием пузырьков, твердых взвесей, а также планктона и других биологических объектов. Одна из возможностей учета рассеяния волн основана на приближенном суммировании рядов теории возмущений. В этом случае ряд теории возмущений будет представлять собой разложение рассеянного поля по кратности рассеяния, где двукратно рассеянное поле порождено уже не первичным, а однократно рассеянным полем. Двукратно рассеянное поле в свою очередь возбуждает трехкратно рассеянные волны и так далее. В приближении однократного рассеяния (так называемое борновское приближение) можно ограничиться первым членом разложения. Рамки применимости теории однократного рассеяния заключаются в малости рассеянного поля и многократным рассеянием можно пренебречь. Таким образом, в приближении однократного рассеяния задача о распространении волн в случайно-неоднородных средах сводится к задачам о возбуждении полей заданными случайными источниками. При нарушении условий применимости однократного рассеяния необходимо строить теорию с учетом многократного рассеяния волн. Так как если немало двукратное рассеяние, то не малы и остальные члены ряда. Делается вывод, что для длинноволновых зондирующих сигналов, а также для ka = 1 (k – волновое число, a – характерный размер), в случае расположения дискретных случайных неоднородностей на плоскости для оценки обратно рассеянного акустического поля возможно использовать теорию однократного рассеяния, поскольку двукратное рассеяние, а, следовательно, и все остальные члены борновского разложения пренебрежимо малы.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 420-422 (2017) | Рубрики: 04.03 18

 

Тюрина А.В., Гурбатов С.Н. «О приближенном описании затухания нелинейных акустических волн» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 423-426 (2017)

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 423-426 (2017) | Рубрика: 05.05

 

Казачков А.П., Маринин Д.С. «Системы небесных координат и преобразования между ними» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 467-469 (2017)

Приводятся некоторые определения из курса сферической астрономии.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 467-469 (2017) | Рубрика: 18

 

Васильев Р.А. «Применение речевой идентификации в системах разграничения доступа» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 479-480 (2017)

Для реализации разграничения доступа с использованием речевых идентификационных признаков может быть использован программный комплекс с расширенным функционалом для идентификации дикторов. Варианты применения данной информационной системы можно привести из самых различных областей. Это может быть, например, задача идентификации диктора по голосу, как для отдельного диктора, так и для группы дикторов, в зависимости от возраста, пола, национальности, эмоционального состояния. В качестве прикладной задачи можно привести удаленную идентификацию диктора при передаче речевого сигнала по каналам связи при низком качестве речи и высоком уровне помех. В основу программного комплекса разграничения доступа с использованием речевых идентификационных признаков положен алгоритм идентификации, использующий в своей основе метод накопления полезной информации по результатам сравнения двух фонетических баз данных: тестируемой и эталонной (точнее, одной из эталонных) на множестве их элементарных речевых единиц. Указанный принцип широко применяется во многих системах при обработке информации на фоне помех, в частности, в радиолокационных системах. С использованием данного принципа, разработан метод статистического анализа фонем диктора для решения задачи идентификации по голосу. В радиолокационных системах совокупность участков одной и той же дальности в различных азимутальных позициях зоны обзора составляет кольцо дальности, в котором и происходит накопление импульсных сигналов, что соответствует логике разработанной кластерной модели речевых единиц, где присутствует информационный центр множества реализаций фонем диктора и представлено информативное описание свойств речевой единицы. Новизна и инновационность разработанного комплекса заключается в независимости результатов идентификации диктора от языка, возраста, пола, эмоционального состояния и т.п. Для идентификации требуется парольная фраза длиной всего 3–5 секунд, что позволяет существенно экономить время при прохождении этой процедуры и полностью ее автоматизировать. Динамически меняющаяся парольная фраза, которую предлагают произнести пользователю (например, определенную последовательность цифр) позволяет повысить надежность систем разграничения доступа и защиты информации. Полученные результаты применимы как в системах защиты информации от несанкционированного доступа, использующих параметры голоса для идентификации пользователей, так и в системах разграничения доступа в помещения с голосовой идентификацией.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 479-480 (2017) | Рубрика: 13.05