Статья: ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ (2025)

Работа посвящена особенностям разработки высокочастотного прямоходового преобразователя напряжения для аппаратуры радиосвязи. Рассмотрены основные способы реализации активного ограничения коммутационных перенапряжений при применении планарных трансформаторов и высокой частоте преобразования. При компьютерном моделировании обнаружены недостатки известных способов реализации активного клампа с управлением от обмотки трансформатора и предложены способы их устранения и уменьшения их влияния. Макетирование предложенных решений подтвердило их работоспособность и эффективность.

Актуальность статьи обусловлена современными требованиями к обработке больших объёмов данных, которые привели к значительному повышению уровня информационных технологий и появлению технологии искусственного интеллекта. В настоящее время технология искусственного интеллекта широко используется при построении, оптимизации и эксплуатации информационно-телекоммуникационных сетей. Цель статьи - обоснование влияния технологии искусственного интеллекта на задачи, решаемые с помощью информационно-телекоммуникационных сетей. Объект исследования - технология искусственного интеллекта. Предмет исследования - технология искусственного интеллекта в информационно-телекоммуникационных сетях. Научная новизна - обоснование использования технологии искусственного интеллекта для обеспечения производительности и безопасности информационно-телекоммуникационных сетей в различных областях.

Нейронные сети (НС) являются эффективным инструментом решения трудно формализуемых задач, что сделало их незаменимым инструментом для их решения. Однако методики информационной защиты в данной области всё ещё не имеют достаточного уровня защиты, что делает их уязвимыми для киберпреступников. В данной статье исследуются состязательные атаки на НС, их особенности, а также предлагается новая методика обнаружения состязательных атак.

Представлен новый подход к идентификации вредоносных программ. В его основе лежит идея интеграции методов анализа поведения программ с современными алгоритмами машинного обучения. Процесс включает дизассемблирование программ, построение графа потока управления, выявление поведенческих паттернов в изолированной среде, извлечение метаинформации и классификацию программ по 3 классам. Алгоритмической основой разработанного подхода является ансамбль из графовой и гибридной нейронных сетей. Целью графовой сети является анализ графа потока управления, а гибридной - анализ статических и динамических признаков, определенных Cockoo Sandbox, а также ассемблерного кода, полученного в результате реверс-инжиниринга. Подход на базе такого ансамбля демонстрирует точность 0,88 в классификации кода на легитимный, вредоносный и APT-вредоносный и 0,94 - на легитимный и вредоносный.

Социальные медиа играют ключевую роль в современной коммуникации. Основным элементом текстового контента в социальных медиа выступают нарративы, которые передают последовательность событий и отражают авторскую точку зрения. По мере роста объёма пользовательских данных задача автоматизированного извлечения нарративов из текста становится всё более востребованной. Целью статьи является сравнительный анализ существующих методов, подходов и инструментов для автоматизированного извлечения нарратива с последующей формализацией их структуры. Такая формализация необходима для алгоритмизации процесса извлечения нарратива с использованием NLP-инструментов (Natural Language Processing). В работе рассмотрены ключевые подходы к представлению нарративов, включая методы на основе мешка слов, семантических аннотаций, онтологий и векторных представлений (word embeddings). Проанализированы их ограничения и область применения. Особое внимание уделено возможностям адаптации этих методов для анализа коротких и фрагментированных текстов, характерных для социальных медиа (например, постов, твитов). Результаты исследования могут быть полезны для разработки алгоритмов анализа нарративов, что открывает новые перспективы для применения в маркетинговых исследованиях, анализе общественного мнения и психолингвистике.

Предложен гибридный алгоритм для построения разреженной регрессии. Выполнено тестирование алгоритма с использованием реальных и синтетических данных. Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о возможности применения алгоритма к рассматриваемым задачами и демонстрируют его эффективность в сравнении с известными методами.

Представлены результаты моделирования возникновения пробоя в гетероструктуре транзистора с высокой подвижностью электронов при различной толщине барьерного слоя AlGaAs. В результате исследования было выявлено, что напряжение пробоя, измеренное по методу инжекции тока стока, при заданных параметрах гетероструктуры составляет 8,75 В и остается неизменным при изменении толщины барьерного слоя.

Рассматривается модель схемы активной балансировки литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) на обратноходовых преобразователях, практически не уступающая схемам пассивной балансировки в быстродействии. Модель реализована с использованием Spice-моделей базовых компонентов, таких, как резисторы, ключи и т. д. без привязки к решениям от конкретных производителей, что позволяет повторить результат, с использованием отечественной компонентной базы, устойчивой к факторам космического пространства, что актуально для космической техники. Схемы активной балансировки позволяют проводить балансировку напряжений в ЛИА более энергоэффективно, перераспределяя электрическую энергию между всеми аккумуляторами в батарее. Использование систем активной балансировки на обратноходовых преобразователях позволяет эффективно выравнивать напряжения на аккумуляторах разной емкости, что особенно актуально для космических аппаратов на поздних этапах эксплуатации аккумуляторной батареи, когда аккумуляторы в значительной степени подвержены эффектам деградации, а заменить их не представляется возможным.

Рассмотрена проблема имитационного моделирования кондуктивных токовых помех энергопреобразующей аппаратуры. Предложенный подход позволяет выполнить расчет синфазных и дифференциальных составляющих токов посредством учета в имитационной модели паразитных параметров электрорадиоизделий и паразитных связей конструктивных элементов приборов и устройств. На примере имитационной модели одного модуля зарядно-разрядного устройства энергопреобразующей аппаратуры рассматривается расчет его паразитных параметров, представлен спектральный анализ входных и выходных токовых помех в режиме заряда.

Представлено обоснование выбранных схемных решений и описание процесса разработки GaAs-монолитно-интегральной схемы (МИС) для управляемого дискретного фазовращателя, предназначенного для работы в Ku-диапазоне частот. Данный фазовращатель может использоваться в приемопередающих модулях (ППМ) бортовой радиолокационной станции (РЛС) с активной фазированной антенной решеткой (АФАР), поскольку имеет 8 переключаемых состояний. Основное внимание в работе уделено схемотехническим решениям с интеграцией компонентов и оптимизацией характеристик фазовращателя, что обеспечивает высокую фазовую точность и низкие вносимые и возвратные потери разработанной микросхемы. Приведены результаты моделирования, подтверждающие соответствие фазовращателя заданным техническим требованиям. Дальнейшие этапы включают в себя производство и экспериментальное исследование разработанного устройства с преимуществом в количестве состояний фазового сдвига.

Представлены результаты численных расчётов, полученных при электромагнитном и механическом моделировании, а также при экспериментальном прототипировании Y- и О-образных диэлектрических СВЧ-опор из материалов Rexolite 1422 и Ultem PEI 1000. Опоры предназначены для применения в конструкциях круглых коаксиальных волноводов, в частности, в работе описано применение в коаксиальных соединителях с воздушным заполнением, сечением 1,85/0,804 мм и рабочим диапазоном частот от 0 до 67 ГГц.

Представлены результаты исследования ферритовых паст на основе литийсодержащего феррита (Li0,4Fe2,4Zn0,2O4). Проведен подбор состава связующего вещества. Наилучшее значение пористости и качества нанесения продемонстрировали два образца паст: первый образец на основе связующего вещества терпинеола и ПЭГ-400, второй образец - лишь на основе ПЭГ-400. Были проведены исследования частотных характеристик микрополосковой линии передачи с ферритовым подслоем. В результате были определены параметры ферритового слоя: диэлектрическая проницаемость феррита εr = 16, тангенс угла диэлектрических потерь tgẟ = 0,3 и магнитная проницаемость μr = 43.

Проведен анализ двух способов реализации измерения диэлектрической проницаемости на основе микрополосковой линии, когда измеряемый диэлектрик: 1) располагается над сигнальным проводником (ОМПЛ); 2) между неметаллизированным основанием (подложкой) и заземленной металлизированной поверхностью (ПМПЛ). На основе моделирования и экспериментального исследования выполнено сравнение обоих способов с оценкой их применимости для материалов различной толщины и диапазона диэлектрических проницаемостей. Для рассматриваемого диапазона материалов с малыми потерями и диэлектрической проницаемостью от 2 до 100 определено, что ОМПЛ применима для измерения диэлектрической проницаемости материалов с толщиной свыше 5 мм, в то время как ПМПЛ ввиду геометрических особенностей больше подходит для материалов с толщиной 1 мм и менее.

Приведено объяснение существования двух центров излучения комбинированной антенны в режиме ее возбуждения биполярными импульсами напряжения наносекундной длительности. Показано, что существование разнесенных в пространстве центров излучения комбинированной антенны связано, в основном, с геометрией ТЕМ-рупора, используемого в антенне в качестве излучателя электрического типа.

Разработан алгоритм вычисления временного и частотного откликов нелинейных электрических цепей (НЭЦ) на сумму гармонических воздействий по методу Базенкова на основе вольт-амперных характеристик НЭЦ. На основе алгоритма создан программный модуль и выполнена его валидация сравнением с результатами измерений. Показано, что погрешность вычислений временного отклика НЭЦ в программном модуле относительно результатов измерений не превышает 8%.

Исследуется влияние формы поперечного сечения шины электропитания (ШЭП) на её электрические и массогабаритные параметры с целью определения оптимальной формы для минимизации электромагнитных помех. Рассмотрены варианты поперечных сечений ШЭП на основе несимметричной и симметричной, а также экранированных линий передачи (ЛП). Моделировалось влияние размеров проводников и относительной диэлектрической проницаемости изолятора на погонные индуктивность ( L ), ёмкость ( C ) и волновое сопротивление ( Zв ) ШЭП. Оценены уменьшение L и рост C за счёт роста отношения ширины проводников к их толщине, а также изолятора с более высокой диэлектрической проницаемостью и меньшей толщиной. Показана предпочтительность ШЭП в виде экранированной линии передачи с прямоугольным центральным проводником.

Глубокое понимание физических явлений, происходящих в антенне или рассеивающей структуре, является ключевым для проектирования новых структур или оптимизации параметров существующих. Теория характеристических мод в сочетании с методом моментов со ступенчатыми базисными функциями является мощным инструментом для этого. Представлен комплексный анализ рассеивающих свойств проводных структур с использованием теории характеристических мод на примере крестообразной проводной структуры. Разработана алгоритмическая математическая модель с использованием теории характеристических мод в сочетании с методом моментов и алгоритмом отслеживания мод в частотном диапазоне с использованием коэффициента корреляции. Разработан программный код на ее основе в качестве эффективного вычислительного инструмента. Совпадение результатов алгоритмов, численного моделирования методом моментов и из предыдущих исследований подтверждает корректность разработанных модели, алгоритмов и программного кода.

Рассматривается редко исследуемый вопрос об электрических сигналах в цепях заземления. Он оказывается довольно сложным, когда такие цепи состоят из нескольких и разных проводников, а сигналы являются импульсными. Появление новых устройств с такими цепями требует исследования для его полноты не только их основных характеристик, но и распространения электрических сигналов в цепях заземления. Исследуется новое устройство защиты от сверхкоротких импульсов: модальный фильтр со связывающими проводниками. У него есть 4 разных проводника схемной земли, электрически соединенных параллельно на концах. Моделируются формы напряжения вдоль каждого проводника с поиском их экстремумов. Для этого используются исходный (с поиском вдоль только одного из параллельных проводников) и усовершенствованный (с поиском вдоль всех параллельных проводников) алгоритмы. Сравниваются их результаты для N -норм сигнала. Усовершенствованным алгоритмом выявлен максимум напряжения в несколько раз больше, чем исходным алгоритмом. Кроме того, наглядно показано различие максимумов в разных проводниках схемной земли и вдоль них. Подобный анализ представляется полезным для анализа перенапряжений в цепях заземления при других воздействиях, в том числе преднамеренных.