авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |

«Межвузовский сборник «Радиоэлектронная техника» 2010 г. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение ...»

-- [ Страница 4 ] --

3. Определение выходного сопротивления пульта производится с помощью вольтметра В7-40. Для этого гнездо «Выход» измерителя подключается к входу вольтметра В7-40 и производится измерение сопротивления.

Внимание! Обязательно производить учет или компенсацию сопротивле ния соединительных проводников (кабеля).

Определение основной погрешности измерения проводится путем опреде ления частных погрешностей с последующим вычислением по формуле:

12 22 32 42 52 62, где 1 – основная погрешность измерения милливольтметра В3-48А (не более ±4% на пределе 1 мВ и не более ±2,5% на пределах 31000 мВ);

2 – по грешность установки частоты генератора Г4-154 (±0,01%);

3 – нестабильность частоты генератора Г4-154 (±0,001%);

4 – нестабильность выходного напря жения генератора Г4-154 (±1%);

5 – температурная и временная нестабиль ность емкость калибровочного конденсатора (0,1%);

6 – температурная и вре менная нестабильность выходного резистора (0,1%).

Для приведенных типов приборов и элементов:

=3,6% на пределе измерения 1 мВ милливольтметра В3-48А;

=2,2% на пределе измерения 31000 мВ милливольтметра В3-48А.

Таблица Градуировочная таблица для транзисторов 2П301А,Б Свх, пФ Uизм, мВ Спр, пФ Uизм, мВ Свых, пФ Uизм, мВ 0,1 1,28 0,1 0,33 0,1 0, 0,2 1,35 0,2 0,4 0,2 0, 0,3 1,43 0,3 0,48 0,3 0, 0,4 1,5 0,4 0,55 0,4 0, 0,5 1,58 0,5 0,63 0,5 0, 0,6 1,65 0,6 0,7 0,6 1, 0,7 1,73 0,7 0,78 0,7 1, 0,8 1,81 0,8 0,85 0,8 1, 0,9 1,88 0,9 0,93 0,9 1, 1 1,96 1 1 1 1, 1,1 2,03 1,1 1,08 1,1 1, 1,2 2,11 1,2 1,15 1,2 1, 1,3 2,19 1,3 1,23 1,3 1, 1,4 2,26 1,4 1,31 1,4 1, 1,5 2,34 1,5 1,38 1,5 1, 1,6 2,41 1,6 1,46 1,6 1, 1,7 2,49 1,7 1,53 1,7 1, 1,8 2,56 1,8 1,61 1,8 1, 1,9 2,64 1,9 1,68 1,9 1, 2 2,72 2 1,76 2 2, 2,5 3,1 2,5 2, 2,6 3,17 2,6 2, 2,7 3,25 2,7 2, 2,8 3,32 2,8 2, 2,9 3,4 2,9 2, 3 3,47 3 2, 3,1 3,55 3,1 2, 3,2 3,63 3,2 2, 3,3 3,7 3,3 3, 3,4 3,78 3,4 3, 3,5 3,85 3,5 3, 3,6 3,93 3,6 3, 3,7 4 3,7 3, 3,8 4,08 3,8 3, 3,9 4,16 3,9 3, 4 4,23 4 3, 4,1 4,31 4,1 3, 4,2 4,38 4,2 3, 4,3 4,46 4,3 3, 4,4 4,54 4,4 3, 4,5 4,61 4,5 3, 4,6 4,69 4,6 4, 4,7 4,76 4,7 4, 4,8 4,84 4,8 4, 4,9 4,91 4,9 4, 5 4,99 5 4, 5. Проверка погрешности измерения емкости в контрольных точках произ водится путем измерения емкости контрольных конденсаторов определенного номинала, подключенных в соответствующие контакты контактного устройства пульта. Значение емкости контрольных конденсаторов предварительно прове ряется с помощью моста переменного тока Е7-12 с точностью до 0,1%.

В настоящее время разработанный измеритель применяется для выходного контроля полевых транзисторов типов 2П301А,Б;

2П302А…В;

2П305А…Г, а также для лабораторных исследований в цеховых и лабораторных условиях.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Аронов, В. Л. Исследование и испытание полупроводниковых приборов / В. Л. Аронов, Я. А. Федотов. – М. : Высш. шк., 1975. – 325 с.

2. ГОСТ 20398.5-74 «Транзисторы полевые. Методы измерения входной, проходной и выходной емкостей». – М., 1974.

3. Данилин, Н. С. Отбраковка современной космической электронной ком понентной базы / Н. С. Данилин, С. А. Белослудцев. – М. : МАКС Пресс, 2006. – 86 с.

4. Мирский, Г. Я. Электронные измерения / Г. Я. Мирский. – 4-е изд., пе рераб. и доп. – М. : Радио и связь, 1986. – 440 с.

5. Перельман, Б. Л. Методы испытаний и оборудование для контроля каче ства полупроводниковых приборов / Б. Л. Перельман, В. Г. Сидоров. – М. :

Высш. шк., 1979. – 215 с.

Дулов Олег Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Радиотех ника» Ульяновского государственного технического университета. Область научных интере сов: измерение параметров и характеристик полупроводниковых изделий. E-mail: rt@ulstu.ru.

4. МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ _ УДК 538.3:621. М. М. Башкиров, А. Г. Волобуев, А. А. Конотоп, Г. П. Почанин, В. И. Сергеев, З. Н. Федорова О НЕПРОТИВОРЕЧИВОМ ОПИСАНИИ СОЛИТОННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ Приведено современное представление взаимосвязи парадокса Эйнштейна-Подольского Розена и солитонной теории. Показано единство описания и поведения однотипных солитонов, их формирований и группирований как в микро-, так и в макромире.

В последние годы количество публикаций по проблеме обоснования нарушения неравенств Белла резко возросло. Как правило, они преследуют целью демонстрацию экспериментального подтверждения положений парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена (ПЭПР). Кроме того, реализуются попытки получения непротиворечивого теоретического обоснования получен ных описаний и результатов моделирования.

Цель работы – демонстрация непротиворечивого описания солитонных формирований, позволяющих интерпретировать ПЭПР в рамках солитонной теории.

ПЭПР явился сутью спора между различными физическими школами при интерпретации волновой функции в квантовой механике. Одной из таких интерпре тацией является гетингенская, статистическая А.Эйнштейна, другая, копенгаген ская – Н. Бора. В исследованиях названных физических школ рассматривались вопросы скрытых параметров и их локальности или не локальности.

Важным направлением в использовании ПЭПР считается дальнодействие, с помощью которого можно описать возможность передачи информации в виде проявления некоторой реакции удаленных материальных объектов на непосредственно не обращенное на них внешнее воздействие.

Понятие «дальнодействие» связано с реализацией первой части ПЭПР [1].

То есть, при наличии некоторых синглетных объектов, воздействие на один из них приводит к реакции другого. Такая реакция может протекать независимо от расстояний и наличия экранов между объектами. В качестве синглетных объектов могут выступать квантово-механические объекты, имеющие одина ковую волновую функцию и значения квантовых чисел (кроме спина).

Из независимости от расстояний между объектом воздействия и объектом дальнодействия следует возможность превышения скорости «с» распростра нения электромагнитных волн в вакууме при проявлении дальнодействия.

Следует отметить, что в природе известны скорости, превышающие скорость «с», например, скорость расширения оболочек при взрыве сверхновых звезд.

Тем не менее, в данном случае представляется целесообразным использовать принцип микропричинности, в котором второй постулат специальной теории относительности определяется как невозможность передачи информации со скоростью, превышающей скорость «с». Таким образом, при реализации ПЭПР невозможно передать информацию со скоростью свыше «с» вне зависимости от одновременности реакции синглетных объектов. При этом, известны попытки дать интерпретацию ПЭПР как передачу информации со скоростью больше скорости «с». Однако полученные и рассчитанные скорости в рамках ПЭПР являются скоростями не передачи информации, а скоростями проявления реакции удаленных объектов при оказании непосредственного воздействия на другие объекты, связанные с реагирующими объектами в рамках ПЭПР.

Также проявление дальнодействия может быть без противоречий относи тельно физико-математических знаний интерпретировано как реализация ПЭПР. Необходимо учесть, что адекватное описание дальнодействия, как будет видно далее, не может быть получено ни в одной из названных (гетингенской или копенгагенской) интерпретаций отдельно. Решение вопроса об описании ПЭПР может быть связано с тем, что, вероятно, понятие локальности скрытых параметров следует распространить до бесконечности. Принимая во внимание, что нарушение неравенств Белла, полученное и расчетным, и эксперимен тальным путем, показывает невозможность отнесения скрытых параметров к одному объекту вне связи со вторым объектом, следует справедливость не копенгагенской, а статистической интерпретации волновой функции (в кван товой механике). Следовательно, нарушение неравенств Белла влечет справед ливость первой части ПЭПР, как описание одной волновой функцией объединенных объектов, но не каждого объекта отдельно, что показывает воз можность объединения некоторых положений названных выше интерпретаций.

Наличие данного эффекта долгое время допускалось теоретически, но указывалось, что практическая реализация маловероятна [2]. В настоящее время количество положительных экспериментальных результатов указывает не только на справедливость выдвинутых положений ПЭПР, но и на возможность его практического использования для передачи информации.

Следует отметить, что, наряду с понятием «синглетность», используются термины «сцепленность», «связанность» или «перепутанность». Все эти термины указывают на некоторое состояние объектов, описываемых с исполь зованием приведенных терминов, при котором такие объекты являются элемен тами одной резонансной системы. Приведенная трактовка ПЭПР будет исполь зоваться в дальнейших обоснованиях, как позволяющая описывать и интерпре тировать дальнодействие.

Исходя из современного уровня научных знаний, ПЭПР может быть описано с использованием элементов солитонной теории. Понятие «солитон»

известно достаточно давно и в общепринятом случае классифицируется как нелинейная уединенная волна, обладающая уникальными общефизическими и специфическими свойствами. Применяется также определение солитона как образования, которое локализовано в пространстве, но не во времени.

С физико-математической точки зрения, это реализация солитонного решения некоторого нелинейного уравнения. Известно множество различных типов солитонов: результаты решений нелинейных уравнений СГ (синус Гордона), Кадомцева-Петвиашвили, КдФ (Кортевега – де Фриза), кубического НУШ (нелинейное уравнение Шрёдингера) и других уравнений.

Одним из основных уникальных общефизических свойств солитонов является их узкий спектр, что нетипично для тривиальных коротких и сверхкоротких импульсов. Также солитоны, в отличие от некоторых солитонных образований, являются только бегущей волной. То есть, они не могут быть стоячими волнами.

Может быть дана следующая классификация солитонов:

- по размерам солитоны делятся на микро- или на макросолитоны, в зави симости от принадлежности их к объектам квантовой или классической физики;

- по типу солитонов, в зависимости от типа описывающего их решения соответствующего нелинейного уравнения, например, – НУШ-солитоны, СГ солитоны, КдФ-солитоны, скирмионы и т. д.;

- по виду солитонов, в зависимости от типа задействованного поля и среды распространения и/или существования, можно также разделить на:

- электромагнитные, в т. ч. оптические (т. е. электромагнитные, в оптическом диапазоне), электрические, магнитные солитоны;

- гидросолитоны, т. е. солитоны, распространяющиеся и/или сущест вующие в жидкостях;

- геосолитоны, т. е. солитоны, описывающие подвижки и процессы в геологических слоях и средах;

- газово-плазменные солитоны, т. е. солитоны, распространяющиеся и/или существующие в газах и в плазме.

Могут использоваться и иные классификационные наименования солито нов по их виду.

К упомянутым основным общефизическим свойствам солитона относятся сохранение его формы и импульса в течение всего периода его существования (как волнового пакета), а также возможность участия в упругих взаимо действиях с аналогичными солитонами. Другими словами, однотипные солит оны одного вида упруго взаимодействуют друг с другом, а не проходят друг через друга, как обыкновенные линейные волны.

Солитонные решения применяют для моделирования процессов, происходящих в конкретно определенных средах. При этом для каждого класса сред используется свой вид солитонного уравнения. Так, солитоны, формируемые в виде импульсов тока в проводящих средах, описываются решениями СГ;

синтезируемые в газообразных, плазмоподобных средах – решениями КдФ;

а распространяющиеся в неограниченных средах – решениями НУШ. Однако в общем случае НУШ можно преобразовать в КдФ и в СГ. В свою очередь, КдФ преобразуется в СГ. При этом обратные преобразования (без дополнительных условий) невозможны. Таким образом, НУШ является общим из известных в настоящее время случаем для всех возможных описаний солитонов, в то время как уравнения КдФ и СГ являются частными случаями или результатом вырождения.

Вышеуказанное приведение уравнений КдФ к НУШ возможно при замене переменных. СГ, в свою очередь, приводится к КдФ и в дальнейшем к НУШ.

Если различные виды солитонов рассматривать как отображение результа тов солитонных решений НУШ, то такая интерпретация допускает возмож ность описания такого отображения решениями более простых, в частных слу чаях, уравнений. Так, электрический солитон описывается не СГ, а НУШ, вы рожденным до СГ. Предполагая верным данное утверждение, получаем описа ние солитона как решения НУШ при полном цикле генерирования излучения и распространения в пространстве такого солитона.

Ранее считалось, что солитоны могут существовать только в дисперги рующих средах. Однако, как было показано в последние годы, солитоны мо гут существовать в любых средах. Помимо этого, как известно [3], в 1944 г.

Л. И. Мандельштам говорил, что «...в среде без дисперсии... всякое возмуще ние распространяется без изменения формы...». То есть в диспергирующей сре де солитон может быть выявлен как волновой пакет, сохраняющий свою форму на фоне обыкновенных групп волн, «разваливающихся» вследствие дисперсии, в то время, как в средах без дисперсии солитоны не могут быть выявлены на фоне стабильности форм остальных, тривиальных волновых пакетов.

Таким образом, верно утверждение о том, что солитоны формируют среду своего существования в месте своего нахождения. Такая среда действительно должна носить дисперсный характер. Это обеспечивается наличием дисперси онных и диссипативных членов в солитонных решениях соответствующих не линейных уравнений.

Теоретические и экспериментальные вопросы генерирования солитонов как электрических импульсов достаточно хорошо изучены. Генераторы элек трических солитонов производятся промышленностью (в частности, в США и странах Западной Европы). СГ-солитоны, формируемые в таких генераторах, следует рассматривать как вырожденные НУШ-солитоны.

Необходимо отметить, что все виды радиосигналов, не считая отдельных случаев, первоначально формируются как электрические сигналы. Далее они распространяются от генератора до антенны с последующим переходом (на пример, для СВЧ и более высоких диапазонов частот) в поверхностный (или поверхностно-акустический) тип, который в дальнейшем может быть излучен стандартной антенной или антеннами иных типов.

Как правило, токопроводящие структуры имеют достаточно узкую полосу пропускания, и в этом случае солитоны являются оптимальным типом сигна лов, пропускаемых через такие структуры. Это связано с тем, что к основным физическим свойствам солитонов относится узкий спектр солитона при его весьма малой длительности.

Аналогично рассматривается задача излучения солитонов. При этом излу чающая антенна является преобразователем импедансов. То есть антенна согла сует импеданс токопроводящей среды с волновыми характеристиками среды рас пространения солитона. В качестве волновой характеристики можно взять волно вое сопротивление, а за параметры среды взять параметры свободного простран ства. Как правило, для согласования названных параметров в узкой полосе частот используются антенны бегущих волн, построенные на основе длинных линий, или антенны поверхностных волн с изменяемым импедансом до требуемого значения сопротивления излучения по конструкции антенны от фидера.

Известно, что при описании переходных процессов, проходящих с участием солитонов, используются решения уравнения КдФ. В данном случае следует при менять КдФ не как самостоятельное уравнение, а как вырожденное кубическое НУШ. Таким образом, для описания излучения имеем цепь вырожденных НУШ:

СГ-солитоны (формирование в генераторе) – СГ-солитоны (распространение в то копроводящей среде) – КдФ-солитоны (переход солитонов из фидерного тракта в антенну и процесс излучения солитонов в свободное пространство).

Так как солитоны являются, в данном случае, резонансными полевыми об разованиями и существуют только в резонансных системах, вопросы преобразо вания солитонов при их излучении в свободное пространство являются вопроса ми согласования резонаторов по их резонансным характеристикам при неизме няемых параметрах одного из резонаторов. Такой подход существенно облегчает задачу согласования. Таким образом, учитывая основные физические свойства солитонов, можно сделать вывод, что разработка узкополосной антенны с высо кой степенью согласования импедансов по входу и выходу антенны с выходным сопротивлением генератора и волновым сопротивлением среды распространения является технической задачей, не вызывающей неразрешимых проблем.

Практически любая антенна имеет возможность излучения солитонов в свободное пространство вследствие использования их основных физических свойств. При этом техническими проблемами являются только две: задача пре образования импедансов и проблема пропускания солитона с ранее приданны ми ему параметрами.

Существование солитона обеспечивается за счет его внутренней энергии.

При отсутствии сторонних источников энергии для поддержания его стабили зированного существования солитон распадается на группу обыкновенных волн, аналогичную, например, волновому пакету радиолокационных импуль сов. Откуда следует, что высокие значения КСВ (коэффициент стоячих волн) антенн указывают на плохое согласование входного и выходного сопротивле ний антенны или на отсечку сигнала по амплитудному параметру, что приводит к возможной дестабилизации излучаемых солитонов.

В описании распространения излученных солитонов в свободном про странстве, как правило, используются уравнения КдФ или НУШ. Если рассмат ривать КдФ-солитоны как вырожденные НУШ-солитоны, то можно получить полную цепь описания процесса генерирования, излучения и распространения солитонов посредством кубического НУШ. При этом преобразования солито нов соответствуют преобразованию степеней вырождения НУШ. Откуда следу ет, что амплитуда, частота несущего колебания волнового пакета и начальная фаза солитонов при таких преобразованиях должны сохраняться.

Известно, что амплитуда и ширина пространственно-временной формы со литона определяют скорость его распространения в пространстве. Соответст венно, изменяя в допустимых пределах амплитуду солитона с помощью одного из антенных параметров, возможно управление скоростью перемещения соли тона в пространстве, то есть скоростью распространения соответствующего ра диосигнала как волнового пакета. Связь амплитуды и скорости в теории соли тонов является общеизвестной («...скорость... связана с амплитудой...» и «...импульсы с большей амплитудой движутся быстрее...». Это было выявлено, фактически, еще при открытии солитона: «еще Рассел заметил, что «бльшая»

частица (высокая волна) всегда движется быстрее» [3]. Аналогичные утвержде ния приведены и в другой литературе (например, в [4]).

Кроме того, солитоны как резонансные структуры существуют только в ре зонансных системах. То есть вопросы перехода солитонов из одного функцио нального состояния в другое связаны с вопросами о сопряжении резонансных систем существования солитонов.

Следовательно, солитоны могут существовать только в тех резонансных системах, которые допускают или разрешают их формирование и/или сущест вование. То есть параметры резонансной системы, в которой существуют соли тоны, не могут иметь значения хуже аналогичных параметров солитонов. Иначе солитоны распадаются на группы обыкновенных волн. Само формирование со литонов в системе возможно только тогда, когда система допускает такое фор мирование. Таким образом, изменяя характеристики резонансной системы, в которой предполагается существование и/или формирование солитонов, воз можно влиять на свойства и характеристики солитонов.

В дальнейших рассуждениях будут использоваться солитонные решения и преобразования нижеприведенного кубического нелинейного уравнения Шрё дингера (НУШ):

j rt rxx 2 r r 0, (1) где r – корень уравнения (потенциал: r = r(x,t));

j – мнимая единица.

Будем использовать решение данного солитонного уравнения НУШ сле дующего вида:

2 411 exp{ j 211 x j (411 411 )t j11} rs11, (2) exp[211 x 81111t x011 ] exp[211 x 81111t x011 ] где – параметр амплитуды и ширины солитона;

– параметр скорости солитона;

– параметр начальной фазы солитона;

хо – начальная координата (которая также может быть классифицирована как начальная фаза);

x, t – текущие значения коор динаты и времени. Нижние индексы показывают принадлежность солитона к тому или иному солитонному образованию, которые будут рассмотрены далее.

Следует также отметить, что солитоны обладают одинаковыми свойствами вне зависимости от того, к какой классификации они относятся и какими уравне ниями описываются. Кроме того, солитоны могут относиться как к микромиру, так и к макроскопическим объектам. Во всех случаях аналогичные по типу (т. е.

по типу нелинейного уравнения) и виду (электромагнитные, гидродинамические и т. д.) солитоны (как микро-, так и макро-) обладают аналогичными же свойствами.

В соответствии с принятой классификацией, одним из вариантов солитон ного формирования является инстантон, локализованный и в пространстве, и во времени. Инстантоны могут быть получены несколькими способами, среди ко торых можно выделить пропускание сформированного солитона через диэлек трическую среду или расщепление солитона на солитон и инстантон.

Инстантон, как другой вид солитонных решений, может быть получен или не посредственным инстантонным решением соответствующего нелинейного уравне ния, или преобразованием солитонного решения, или выводом из различных дина мических уравнений хаоса, например, как автосолитонные решения. В рассматри ваемом случае используется следующее выражение для описания инстантона, по лученное преобразованием вышеприведенного солитонного решения НУШ:

2 412 exp{( j812 12t 212 x x012 ) 4(12 12 )t j 212 x j12 } ri11. (3) 1 exp[ j1612 12t 412 x 2 x012 ] Данное математическое описание инстантона было получено прямыми преобразованиями в выражении стандартного солитонного решения: убирается мнимая единица («j») в элементах выражения, существующих при «t», тогда как в элементах при «t», в которых отсутствует мнимая единица – она вводится (т. е. производится перемножение аргумента солитона на мнимую единицу по времени).

Помимо изложенного, к уникальным специфическим свойствам солитонов следует отнести возможность участия в таких солитонных образованиях, как бризеры [3, 4] (бризеры – солитонное образование, резонансная система, распре деленная в пространстве, состоящая из пары солитонных формирований – соли тонов и/или инстантонов). Бризеры могут являться стоячими волновыми образо ваниями или бегущей волной. К бризерам следует отнести следующие случаи:

- стоячая волна, образованная при сложении двух солитонов, образующих некую общую структуру. Данная структура может также перемещаться в про странстве без распада на отдельные солитоны. Такой случай, как правило, опи сывается так называемыми бризерными решениями соответствующих нелиней ных уравнений;

- случай асимптотического «схождения» солитонов. В этом случае солито ны до столкновения уже имеют общие свойства, которые включены в их пара метры. Данный случай, как правило, также описывается бризерным решением;

- случай асимптотического «расхождения». Имеет место после столкнове ния солитонов, которое, как правило, описывается многосолитонным решением нелинейных уравнений.

Необходимо отметить, что в солитонной теории указывается, что при оп ределенных условиях многосолитонное решение может быть преобразовано в бризерное решение и наоборот. Практическая реализация возможности форми рования бризеров подтверждается следующим:

а) в известной литературе [5] приводятся эпюры амплитуд реализованных бризеров в различные зафиксированные отсчеты времени;

б) приведены примеры реализации бризеров в жидком гелии (3Не) [6];

в) также, в названой литературе показаны примеры бризеров в виде стоя чих волн и примеры движущихся бризеров на основе бегущих волн.

Очевидно, что бризеры в данном случае могут рассматриваться как непо средственно бризерные решения соответствующих нелинейных уравнений, так и как многосолитонные решения. То есть бризерное решение более характерно для описания случая асимптотического схождения солитонов и для стоячих волн. Многосолитонное решение характерно для описания случая асимптоти ческого расхождения.

Известны аналитические описания бризеров для рассматриваемого случая.

Кроме того, практическая реализация бризеров, приведшая к проявлению далее рассмотренного дальнодействия, описана в [7].

Следует отметить, что бризеры могут быть сформированы в виде соедине ний солитон-солитонного, солитон-инстантонного и инстантон-инстантонного типа. Инстантон-инстантонные соединения носят весьма специфический харак тер и рассматриваются, в основном, для виртуального или комплексного про странства. Тогда как в существующей физической реальности могут быть ис пользованы солитон-солитонные и солитон-инстантонные бризеры. Первые, как правило, лучше описывают твердотельные формы резонансных макросис тем, а вторые – жидкостные формы. И первые, и вторые могут быть использо ваны для описания квантовомеханических процессов и формирований. Однако для описания электронных конфигураций следует использовать солитон солитонные бризерные выражения, т. к. задействованные электроны являются не только синглетными частицами, но и идентичными и неразличимыми, за ис ключением значения спина.

Пространственно-временная форма бризера и более сложное солитонное образование – квадруполь – могут быть описаны в виде взаимосвязанных фигур вращения. Для обоснования дальнодействия требуется рассматривать про странственные фигуры построения солитонных образований, обеспечивающих возможность проявления реакции одной резонансной системы при оказании воздействия на другую систему. В частности, при формировании бризеров, яв ляющихся диполями, то есть состоящими из солитона и инстантона или из со литона и солитона, дальнодействие может быть реализовано только в случае объединения не менее двух бризеров в более сложную фигуру – квадруполь.

При этом для формирования бризера использовалась логическая операция «И», а для описания квадруполя – логическая операция «ИЛИ». Суть этих операций опи сана в [5]. Дополнительно необходимо применять некоторый топологический ко эффициент, позволяющий определить форму существования квадруполя.

Как ранее указывалось, квадруполи – солитонные образования, состоящие из пары бризеров. В частности, для реализации дальнодействия, могут быть рассмотрены возможные формы построения квадруполя – варианты «квадрат»

(sol1-inst1-inst2-sol2-sol1) и «бабочка» (sol1-inst1-sol2-inst1-sol1 или sol1-sol2-inst1 inst2-sol1). Для случая солитон-солитонного квадруполя варианты «бабочка» и «квадрат» аналогичны случаю солитон-инстантонного квадруполя. При этом соответствие между бризерными и многосолитонными решениями [5], при которых одно решение приводится к другому, показывает соответствие асимпто тически сходящихся бризерных решений асимптотически расходящимся много солитонным решениям. Причем, одни решения являются «будущим» или «прошлым» для других. Также, учитывая топологические схемы вариантов «бабочка» и «квадрат», а также схемы получения аналитических описаний квадруполя следует отметить, что асимптотически сходящийся бризерный вариант организации квадруполя, в котором солитоны различного рода упруго взаимодействуют, после чего приобретают идентичность волновых функций, соответствует варианту «бабочка». В то время, как асимптотически расходящийся вариант соответствует квадруполю, описываемому по схеме «квадрат». Указанные схемы представлены на рис. 1, 2.

Sol1 Sol Inst1 Inst Рис. 1. Схема квадруполя – «квадрат»

Для солитон-инстантонного случая можно дать следующее обоснование изложенного:

– бризер есть в данном случае, при асимптотическом схождении – и солитон, и инстантон одновременно (логическая операция «И» – дизъюнкция солитона и инстантона):

br1 sol1 inst1 sol1 inst ;

(4) br2 sol2 inst2 sol2 inst – квадруполь определяется как один из двух бризеров, один из которых присутствует в реальной, другой – в виртуальной форме, т.е. или один, или другой бризер (логическая операция «ИЛИ» – конъюнкция): q br1br2 br1 br2.

Следовательно, q12 ( sol1 inst1 )( sol2 inst2 ) sol1sol2 sol2inst1 inst1inst2 inst2 sol1. (5) Sol1 Sol Inst1 Inst Рис. 2. Схема квадруполя – «бабочка» (горизонтальная) Исходя из положений математической логики, когда из каждой суммируемой пары выбирается только один элемент, полученным выражением можно охарактеризовать любой вид квадруполя.

При асимптотическом расхождении (многосолитонный вариант) имеем:

br3 sol3 sol4, (6) br4 inst3 inst4. (7) Следовательно, квадруполь описывается:

q34 ( sol3 sol4 )(inst3 inst4 ) sol3inst3 inst3 sol sol 4 inst 4 inst 4 sol3. (8) Внешне полученное выражение весьма похоже на вариант «горизонтальная бабочка». Однако, с учетом синглетности элементов, многосолитонный вариант может быть переписан следующим образом:

br3 sol3 inst4, (9) br4 sol4 inst3. (10) Тогда q34 ( sol3 inst4 )( sol4 inst3 ) sol3 sol4 sol4inst inst4inst3 inst3 sol3. (11) Выражения (4-11) показывают алгоритм получения уравнений для бризеров и солитонов, с учетом применения уравнений (2-3). Аналитическое раскрытие приведенных логических построений будет произведено далее.

Аналогичные формы бризера и квадруполя характерны и для солитон солитонного случая.

Не смотря на то, что выражения, описывающие варианты «бабочка» и «квадрат» могут приводиться одно к другому, варианты обладают различными свойствами. В частности, дальнодействие в рассмотренном описании может быть реализовано только на фазе асимптотического схождения, то есть до непосредственного взаимодействия включительно. В случае асимптотического расхождения такое описание может быть использовано только по принципу аналогии. Аналитическое описание солитонов, инстантонов, бризеров и квадруполей также известно и опубликовано в [5, 8].

Исходя из изложенного, следует вывод о возможности описания дально действия с применением механизмов солитонной теории.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Einstein A. Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? / A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen // Physical Review.

1935. No 47. P. 777-780 ;

Эйнштейн, А. Может ли квантово-механическое опи сание физической реальности считаться полным? / А. Эйнштейн, Б. Подоль ский, Н. Розен // Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т.3. –  М. : Наука, 1966. – С. 604-611.

2. Field J. H. Why Einstein, Podolsky and Rosen did not prove that quantum mechanic’s is ‘incomplete’ / J. H. Field // E-publication: arXiv: 0805.0217v1 [quant ph] 2 May 2008.

3. Филиппов, А. Т. Многоликий солитон / А. Т. Филиппов. – М. : Наука, 1990. – 288 с.

4. Захаров, В. Е. Теория солитонов: Метод обратной задачи / В. Е. Захаров, С. В. Манаков, С. П. Новиков ;

под ред. С. П. Новикова. – М. : Наука, 1980. – 319 с.

5. Лэм, Дж. мл. Введение в теорию солитонов / Дж. Лэм мл. – Могилёв:

Бибфизмат, 1997. – 294 с.

6. Буллаф, Р. Солитоны / Р. Буллаф, М. Вадати, Х. Гиббс и др. ;

под ред.

Р. Буллафа, Ф. Кодри. – М. : Мир, 1983. – 408 с.

7. Володин, И. А. Статистика и интерпретация результатов экспериментов по различным методам регистрации дальнодействия / И. А. Володин, В. В. Во ронёнков, В. И. Сергеев и др. // Вопросы радиоэлектроники. – 2007. – Вып. 1. – С. 13-25. (Сер. Радиолокационная техника (РЛТ)).

8. Чаплыгин, А. А. Использование солитонов как радиолокационных сиг налов / А. А. Чаплыгин // Вопросы радиоэлектроники. – 2007. – Вып. 1. – С. 25-30. – (Сер. Радиолокационная техника (РЛТ)).

Башкиров Михаил Михайлович, инженер-исследователь II категории Воронежского конструкторского бюро антенно-фидерных устройств. Область научных интересов: обработ ка радиолокационных сигналов. E-mail: bmm@comch.ru.

Волобуев Александр Германович, кандидат технических наук, инженер-исследо ватель I категории Воронежского конструкторского бюро антенно-фидерных устройств.

Область научных интересов: обработка радиолокационных сигналов. Е-mail: vcb-ad@vcb ad.vrn.ru.

Конотоп Александр Арсеньевич, заместитель генерального конструктора ОАО «На учно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» (г. Москва).

Область научных интересов: обработка радиолокационных сигналов.

Почанин Геннадий Петрович, кандидат физико-математических наук;

старший на учный сотрудник;

старший научный сотрудник Института радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова Национальной академии наук Украины (г. Харьков). Область научных инте ресов: обработка радиолокационных сигналов. E-mail: gpp@ire.kharkov.ua.

Сергеев Виктор Игоревич, доктор технических наук, доцент, начальник Воронежско го конструкторского бюро антенно-фидерных устройств, член MIEEE, FIET, C Eng, Почет ный радист, Лауреат премии Госкомоборонпрома РФ, дважды Лауреат премии Правительст ва РФ, академик РАЕН, советник РАРАН. Область научных интересов: обработка радиоло кационных сигналов. E-mail: vcb-ad@vcb-ad.vrn.ru.

Фёдорова Зинаида Николаевна, кандидат технических наук, доцент, ученый секре тарь Воронежского конструкторского бюро антенно-фидерных устройств. Почетный радист, Лауреат премии Госкомоборонпрома РФ, дважды Лауреат премии Правительства РФ.

Область научных интересов: обработка радиолокационных сигналов. E-mail: vcb-ad@vcb ad.vrn.ru.

УДК 538.3:621. М. М. Башкиров, А. Г. Волобуев, А. А. Конотоп, Г. П. Почанин, В. И. Сергеев, З. Н. Федорова СОЛИТОННОЕ ОПИСАНИЕ ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ Обоснована возможность использования дальнодействия как следствия парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена в солитонном описании в целях передачи информации.

Проведены моделирование и численные расчеты, подтверждающие возможность передачи информации посредством дальнодействия.

Известны многочисленные экспериментальные результаты, подтвержда ющие возможность передачи информации посредством регистрации проявления реакции резонансных систем на непосредственно не обращённое на них воздействие (то есть с использованием дальнодействия).

Цель работы – интерпретация парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена в рамках солитонной теории, что приводит к отсутствию необходимости привлечения скрытых параметров для обоснования возможности проявления реакции материальных объектов (как резонансных систем, разнесенных в пространстве) на непосредственно не обращенное на них внешнее воздействие (то есть для обоснования проявления дальнодействия).

Различные варианты построения бризера и квадруполя демонстрируют действительную возможность представления солитонов как синглетных элементов некоторой резонансной системы, распределенной в пространстве.

Данное обстоятельство подтверждается тем, что такие элементы имеют одну и ту же волновую функцию [1].

Из приведенного в [2] описания следует также, что солитоны, формирующие бризер при асимптотическом схождении, обладают взаимозависимой волновой функцией даже до столкновения. Такое явление также известно как «пилот сигнал». То есть бризеры, являясь суммой потенциалов – солитонов, или солитона и инстантона, и квадруполи, как произведение потенциалов, могут быть описаны следующим образом:

- для солитон-инстантонного варианта:

- бризер:

A1n n, (1) rbr1 rs1 ri1 B1n n где r – потенциал, корень соответствующего уравнения (в данном случае, рассматривается кубическое нелинейное уравнение Шредингера – НУШ) – солитонное (или инстантонное) решение;

А и В – элементы числителя и знаменателя полученного результирующего выражения [3]:

2 A11 411 exp{ j[211 x 4(11 11 )t 11 ]}, A12 411 exp{ j[211 x 2 4(11 412 12 11 )t 11 ] 412 x 2 x012 } A13 0, A14 412 exp{ j[212 x 812 12t 12 ] 2 2(11 12 ) x (412 81111 412 )t x011 x012 } A15 412 exp{ j[212 x 812 12t 12 ] 2 2(11 12 ) x (412 81111 412 )t x011 x012 } B11 exp[81111t 211 x x011 ] B12 exp[81111t 211 x x011 ] B1 3 B14 exp[ j1612 12t 81111t 2(11 212 ) x x011 2 x012 ] B15 exp[ j1612 12t 81111t 2(11 212 ) x x011 2 x012 ];

- квадруполь:

rq rbr1 rbr 2 (rs1 ri1 )(rs 2 ri 2 ), (2) то есть, 5 A1n A2m AA n 1 m rq 1n 2 m ;

(3) B1n B2 m n 1.. B1n B2m m 1.. n 1 m - для солитон-солитонного варианта:

- бризер:

A1n n rbr1 rs11 rs12. (4) B1n n Элементы А и В в данном случае раскрываются следующим образом:

A11 411 exp{212 x 812 12t x 2 j[211 x (411 411 )t 11 ]} A12 411 exp{212 x 812 12t x 2 j[211 x (411 411 )t 11 ]} A13 A14 412 exp{211 x 81111t x 2 j[212 x (412 412 )t 12 ]} A15 412 exp{211 x 81111t x 2 j[212 x (412 412 )t 12 ]} B11 exp[2(11 12 ) x 8(1111 12 12 )t x011 x012 ] B12 exp[2(11 12 ) x 8(1111 12 12 )t x011 x012 ] B13 B14 exp[2(11 12 ) x 8(1111 12 12 )t x011 x012 ] B15 exp[2(11 12 ) x 8(1111 12 12 )t x011 x012 ];

- квадруполь:

rq rbr1 rbr 2 (rs11 rs12 )(rs 21 rs 22 ) 5 A1n A2m (5) A1n A2 m n 1 m, B1n B2 m n 1... B1n B2m m 1... n 1 m где rq – потенциал квадруполя, т. е. резонансной системы, распределенной в пространстве и состоящей из солитонных образований. В случае твердотельных резонаторов рассматриваются солитон-солитонные образования;

rbr – потенци ал бризера, существующего в одном классическом физическом резонаторе;

rs – потенциал солитона – решение НУШ, модуль которого является энергетиче ской характеристикой солитона;

A1n, A2m – элементы числителя выражения для описания квадруполя (в составе первого и второго солитон-солитонных бризе ров как элементов квадруполя);

B1n, B2m – элементы знаменателя выражения для описания квадруполя. Названные элементы раскрываются при выполнении ука занных математических операций. В частности, элементы А21…А25 и В21…В раскрываются аналогично элементам А11…А15 и В11…В15 с учетом изменения индексов 11 и 12 в параметрах 11, 12, 11, 12, 11, 12, x011, x012 на индексы 21 и 22, т. е. на параметры 21, 22, 21, 22, 21, 22, x021, x022 соответственно. Так же следует отметить, что элементы А и В для солитон-инстантонного и соли тон-солитонного вариантов – отличны друг от друга.

Ранее уже было упомянуто, что возмущение любого из элементов квадру поля влечет возмущение всех остальных его элементов. Учитывая, что элемен ты квадруполя располагаются в классических, разнесенных в пространстве фи зических резонаторах, возбуждение одного резонатора влечет возмущение су ществующего в нем элемента квадруполя. В соответствии с обоснованием дальнодействия, это приводит к возмущению других элементов квадруполя и возбуждению другого классического физического резонатора.

Для возмущения одного из элементов квадруполя недостаточно только лишь факта формирования солитонов. Требуется также введение одного из его элементов в состояние тремора (от лат. «tremor», англ. «tremble» – дрожание, вибрация). Следует отметить, что тремор для солитон-инстантонного и для со литон-солитонного случаев носит различный характер.

Для солитон-инстантонного случая тремор представляет собой переход действительных составляющих бризера в мнимую форму с последующим воз вратом в действительную форму. Данный цикл повторяется в течение всего пе риода существования тремора, что обеспечивают продолжительностью элек тромагнитного воздействия на бризер с заранее установленными параметрами, причем, длительность одного цикла тремора весьма мала и стремится к беско нечно малой величине.

В солитон-солитонном случае тремор можно описать следующим образом.

Возбуждение классического физического резонатора влечет возмущение бризе ра. Это означает введение бризера в состояние солитон-солитонного тремора, который в данном случае является локализованной в пространстве и во времени реакцией бризера на модуляционное воздействие некоторого сигнала. То есть тремор определяется формой бризера и объемом, на который обращено воздей ствие. Модуляция бризера влечет изменение его пространственно-временной формы и затем изменение пространственно-временной формы квадруполя. А это влечет изменение формы другого бризера как части распределенной резонанс ной системы квадруполя, существующей в названном классическом физиче ском резонаторе. Такой солитон-солитонный тремор, являющийся модуляци онным возмущением бризера, отличен от вышеописанного солитон инстантонного тремора.

Таким образом, ранее приведенное утверждение о том, что возможность оказания воздействия на солитонные образования и формирования связана с модуляцией одного или нескольких параметров солитонов можно считать верным. Следует пояснить, что под параметрами понимаются: амплитуда, фаза, координата и расстояние между элементами (с учетом фазовых узлов), связан ная с его амплитудой скорость перемещения солитона, частота максимального колебания, в рамках огибающей солитона. При этом координату и расстояние можно охарактеризовать как фазу, а длину волны – как характеристику скорости солитона.

Примеры модуляции квадруполя при воздействии на его параметры, для солитон-солитонного случая (5) приведены на рис. 1-3.

Рис. 1. Abs{rq}: 11=0.5, 12=0.5, 21=1, 22=1, 11=0, 12=0, 21=0, 22=0, x011=0, x012=0, x021=2, x022=2, 11=0, 12=0, 21=2, 22= Рис. 2. Abs{rq}: 11=1, 12=0.5, 21=1, 22=1, 11=0, 12=0, 21=0, 22=1, x011=0, x012=0, x021=1, x022=1.5, 11=0, 12= /3, 21=, 22= Рис. 3. Abs{rq}: 11=1, 12=1, 21=1, 22=1, 11=1, 12=1, 21=1, 22=1, x011=0, x012=0, x021=0, x022=0, 11= /2, 12= /2, = / Исходя из изложенного, дальнодействие можно охарактеризовать в краткой и расширенной интерпретациях.

Краткая интерпретация. При наличии распределенной в пространстве, резонансной системы, описываемой в виде солитонного образования и имеющей элементами солитонные формирования, являющиеся синглетными, возмущение любого элемента влечет возмущение всего названного солитонного образования и, следовательно, возмущение всех элементов.

Расширенная интерпретация. При наличии нескольких (например, двух) классических физических резонаторов, разнесенных в пространстве и допускающих существование в них элементов некоторого солитонного образования, распределенного в пространстве, следует признать действительность существования в таких резонаторах названных синглетных элементов. Тогда классические резонаторы имеют условную синглетную связь. В этом случае возбуждение одного классического резонатора приводит к возмущению соответствующего элемента квадруполя, далее – возмущение всего квадруполя и, следовательно, элементов квадруполя, существующих в другом классическом резонаторе. Возмущение элементов квадруполя, существующих в резонаторе на который не оказывается непосредственное воздействие, приводит к возбуждению такого резонатора, что может быть зафиксировано как проявление реакции на непосредственно не обращенное внешнее воздействие.

Также из выражений для бризера и квадруполя и в солитон-инстантонном, и в солитон-солитонном варианте (1-5) следует, что устойчивые состояния таких солитонных образований, как и их периодические осцилляции при возмущении, возможны только в случае расположения элементов таких образований в фазовых узлах (фазовых значениях, кратных ), что отражено на рис. 1, 2. В других случаях солитонные образования рассыпаются на группы одиночных или непериоди ческих волн и осцилляций (рис. 3). Следовательно, существование бризеров и квадруполей, как и возможность их возмущения при воздействии на какой-либо из их элементов, определяется стационарным состоянием таких солитонных обра зований. При перемещении элементов бризеров и квадруполей в пространстве, т. е.

в случае динамического состояния резонансных систем, их когерентное взаимодействие возможно только при рассмотрении квазистатических случаев – при фиксировании по определенным отсчетам времени пространственного распо ложения солитонов и инстантонов в названных фазовых узлах [3].

Приведенные определения дальнодействия показывают взаимосвязь ПЭПР с солитонной теорией. Описание различных элементарных частиц с помощью солитонной теории известно достаточно давно и было многократно под тверждено экспериментально, что позволяет говорить, что вышеприведенные утверждения вполне соответствуют современным физическим знаниям и сло жившейся практике. То есть синглетные объекты в рамках ПЭПР могут быть описаны как солитонные формирования в составе солитонных образований.

Следовательно, пары связанных электронов в составе электронного облака могут быть представлены как бризеры. Применяя полученные выше выводы, такие бризеры вполне могут рассматриваться как элементы распределенного в пространстве квадруполя. При этом учитывается принцип неразличимости таких объектов, то есть наличие одинаковой волновой функции. Таким образом, возможно описание квадруполем двух пар электронов, которые принадлежат разнесенным в пространстве разным атомам одного и того же химического элемента. Если химические элементы различны, то принцип неразличимости не может быть применен, так как основные параметры и характеристики электронов в атомах разных химических элементов будут различаться.

Существенным в данном случае является утверждение о синглетности электронов (пар электронов), принадлежащих разным атомам одного и того же химического элемента. То есть, признание наличия некоторой взаимосвязи между такими электронами и наличия общей волновой функции. Данное утверждение вполне корректно ввиду отсутствия каких-либо принципиальных запретов как в классической, так и в квантовой физике на возможность одной частице находиться одновременно в различных точках пространства. Названная синглетность может быть нарушена сторонним наблюдателем (оператором) при проведении измерений.

Основываясь на анализе солитонных образований, обеспечивающих возможность проявления и использования дальнодействия, можно определить некоторые дополнительные свойства дальнодействия. Во-первых, из синглет ности вытекает условие когерентности взаимодействующих сигналов (соли тонов, образующих бризер). Во-вторых, при анализе выражений для бризера и квадруполя анализ распада образований на группы обыкновенных волн показывает, что периодический, гармонический модуль названных солитонных образований изменяет форму на не гармоническую при изменении скоростей и фаз на величины, не кратные некоторым фазовым постоянным (кратность ).

В-третьих, необходимым условием дальнодействия является статичность распо ложения элементов квадруполя. Дальнодействие может быть проявлено только в фазовых узлах, расположенных по сетке с шагом. При малых значениях длины волны, дискретность фазовой сетки практически не фиксируется. В этом случае при фиксации элементов дальнодействия в узлах фазовой сетки в определенные отсчеты времени дальнодействие проявляется как квазистатический случай.

Изложенное иллюстрируется результатами моделирования модуля квадруполя (для солитон-инстантонного случая (3)), представленными на рис. 4-6.

Рис. 4. Abs{rq}: 11=1, 12=1, 21=1, 22=1, 11=0, 12=0, 21=0, 22=0,х011=0, х012=0, х021=1, х022=1, 11=0, 12= /3, 21=, 22= Рис. 5. Abs{rq}: 11=0.5, 12=0.5, 21=1, 22=1, 11=0, 12=0, 21=1, 22=1, х011=0, х012=0, х021=2, х022=2, 11=0, 12=0, 21=2, 22= Рис. 6. Abs{rq}: 11=0.5, 12=0.5, 21=1, 22=1, 11=0, 12=0, 21=0, 22=1, х011=0, х012=0, х021=1, х022=1.5, 11=0, 12= /3, 21=, 22= При практической реализации дальнодействия основной проблемой выступает как неверное описание солитонов, так и неверная интерпретация получаемых результатов. Известно описание геодинамических солитонов с описанием их взаимосвязи с электромагнитными солитонами [4]. Наиболее известны эксперименты по формированию гидродинамических, газодинами ческих и оптических солитонов. Также известно использование тривиальных и уникальных свойств солитонов при их формировании в рамках газоплазменного или оптическо-полевого волновода [5]. При этом указывается, что таковые соли тонные формирования и образования описываются СГ-солитонным выражением (на основе уравнения синус-Гордона), тогда, как известно, что названные солитоны и бризеры должны описываться КдФ-солитонами (на основе уравне ния Кортевега-де Фриза) и в дальнейшем – НУШ-солитонами. Таким образом, из недостатков применяемых интерпретаций следует дальнейшая невозмож ность проведения анализа и установления вероятности используемых солито нов для формирования бризеров и квадруполей. Использование адекватной интерпретации протекающих процессов и полученных результатов, исходя из ранее изложенного, позволяет разрешить вышеуказанную проблему.

Основные решения и обоснования по построению дальнодействующих способов и систем передачи информации на основе взаимосвязи ПЭПР и элементов солитонной теории, которые, в частности, реализуют изложенные в настоящей работе положения, были получены в Российской Федерации [6, 7].

Наиболее известны эксперименты с жидкостными резонаторами [8] по фиксированию параметров различных типов жидкостей. В процессе экспериментов жидкости размещались в прозрачных кюветах как классические резонаторы. При пропускании лазерного луча через дуговую плазму, имеющую достаточный спектр и виды колебаний, чтобы выступать в виде параметри ческого преобразователя, в облучаемом резонаторе формировались солитонные образования (бризеры). Далее на сформированные бризеры производилось магнитное воздействие. При этом проявлялась реакция как на облучаемом резонаторе, так и на другом резонаторе, который был пространственно разнесен с первым резонатором. Регистрируемыми параметрами являлись водородный показатель рН, измеряемый в безразмерных величинах, наведенный потенциал Е, измеряемый в мВ, окислительно-восстановительный потенциал Eh или ОВП, измеряемый в мВ, проводимость жидкости Y, измеряемая в мкСм, мощность лазерного луча, проходящего через жидкость, находящуюся в различных ем костях, что характеризует изменения в коэффициентах пропускания и поглоще ния среды, и коэффициент преломления реагирующей жидкости, фиксируемый по перемещению лазерного луча, пропускаемого сквозь кювету с жидкостью.


В последнее время стали популярны эксперименты по подтверждению ПЭПР на квантово-механических объектах и твердотельных резонаторах, связанные с передачей информации, например, в виде модулированного синусоидального сигнала, речевой информации и криптографических ключей.

В основном, данные эксперименты проводились в рамках проверки неравенств Белла [9, 10]. При проверке использовались объекты классической физики:

оптические световоды, антенные элементы и другие объекты.

В ходе таких экспериментов, в т. ч. в рамках проверки неравенств Белла, учитывая разную методическую и аппаратную базу, были получены результаты, показывающие взаимосвязь различных элементов распределённой резонансной системы. При оказании воздействия на один из элементов системы регистрировалось возмущение в других элементах названной системы.

Были также получены положительные результаты реализации ПЭПР при опре делении расстояний взаимодействия резонаторов вследствие дальнодействия.

Серия экспериментов по возбуждению оптических волноводов разнесенных на расстояние 144 км, показала возможным взаимодействие резонаторов на таком расстоянии. Данные результаты были получены участниками Европейского консорциума по защите информационных коммуникаций методами квантовой физики (ЕКЗИКМКФ) и другими научными коллективами Австрии, Бельгии, Швейцарии, США, ФРГ, Великобритании [11]. Кроме того, были проведены эксперименты по определению синхронности оказания влияния и проявления реакции, а также по анализу возможности передачи информации при динамическом перемещении элементов распределенной резонансной системы в пространстве. Результатом стало достижение расстояния передачи 18 км.

При этом ранее в интерпретации полученных результатов использовалась такая классификация и интерпретация выявленного явления, как «перенос состояния» или «квантовая телепортация» [11].

Учитывая изложенный материал, можно утверждать, что ранее применяе мая интерпретация [10, 11] представляется ошибочной. Это подтверждается следующей аргументацией:

1) понятие «квантовая телепортация» было известно и применяется в кванто вой механике достаточно давно и обозначает неопределенность положения кван тового объекта в пространстве в отсутствии влияния наблюдателя. При этом, с учетом принципов неопределенности используемых в квантовой механике, на званный объект может проявляться в том, или ином месте. То есть по мнению участников названных экспериментов [11], воздействие на квантово-механи ческий объект влечет его перемещение в пространстве. Однако понятие «кванто вой телепортации» подразумевает реакцию именно одного объекта, тогда как в указанных экспериментах квантовыми объектами возбуждаются макроскопиче ские резонаторы с сохранением возбуждения в каждом из них. То есть рассмат риваются не менее, чем два квантовых объекта, что противоречит самому поня тию «квантовая телепортация»;

2) выражение «перенос состояния» подразумевает фиксирование всех су ществующих, а не только известных, параметров и характеристик первого квантового объекта. Затем – выявление другого квантового объекта на рас стоянии от первого и определение всех существующих параметров и характе ристик такого второго квантового объекта;

подавление названных характери стик второго объекта и наложение на него некоторой матрицы, определяющей возникновение характеристик, соответствующих характеристикам первого объекта. В проведенных экспериментах отсутствуют признаки подавления имеющихся характеристик второго объекта;

3) при строгих логических обоснованиях перенос состояния не имеет столь же строгого логического описания;

4) предположение, что аппаратными методами и средствами при совре менном состоянии науки и техники можно реализовать перенос состояния, представляется не обоснованным – отсутствует классификация всех признаков «перепутанных» (синглетно связанных) квантовых объектов. То есть использу ется предположение, что известная группа признаков и есть полная группа.

Также неизвестны методы изменения уже существующих характеристик кван товых объектов с одновременным приданием им требуемых признаков;

5) используемые теоретические обоснования, в основном, касаются изме нения поляризационных характеристик квантовых объектов или синхронного изменения цвета фотонов. При этом не учитывается, что цвет – производная от длины волны фотонов, а это, в свою очередь, определяет его скорость и энер гию. То есть в проведенных экспериментах [10, 11] и в примененной интерпре тации полученных результатов ранее не использовались положения солитонной теории, указывающие на взаимосвязь скорости объекта и его амплитуды.

Таким образом, в целом, ошибочность интерпретации возбуждения про странственно разнесенных макроскопических резонаторов, вследствие возму щения существующих в них микрообъектов как «перенос состояния» или «квантовая телепортация», связана с тем, что, в основном, рассматриваются только фазовые вариации и корреляции, т. к. считалось, что амплитуда отклика равна амплитуде 1-го возмущения, из-за того, что рассматривались только реа гирующие электроны. При этом другие указанные контраргументы просто не учитывались. Вместе с тем, в последние годы резко увеличилось количество работ по использованию ПЭПР для передачи различной информации [11].

Известны работы и эксперименты с ЕН- (Hz-) антеннами [12, 13], которые по казали, что Нz-антенна весьма эффективно может быть использована для передачи информации в условиях электромагнитного экранирования и при расположении источника и приемника информации в различных средах. Примером может слу жить наземное и подводное расположение обменивающихся информацией объек тов. В частности, рассматривались случаи передачи информации под воду, на глу бины более 3 м, на частотах свыше 10 МГц.

Для описания функционирования ЕН-антенн, как правило, используют не которые модификации уравнений Максвелла. Такие модификации не являются строгими преобразованиями уравнений, а связаны с подстановкой некоторых коэффициентов, позволяющих получить искомые решения, обосновывающие работу ЕН-антенн. Однако даже в этом случае результирующие уравнения не позволяют определить основание, по которому может быть произведено возбу ждение антенны, расположенной в другой среде (с соответствующей границей сред), выступающей электромагнитным экраном при распространении элек тромагнитного сигнала (в частности, в ВЧ-диапазоне). То есть присутствует не адекватность обоснования полученных результатов. Некорректность подобных интерпретаций ранее уже рассматривалась [14].

Во всех вышеописанных случаях можно избежать противоречивости опи сания протекающих процессов и полученных аналитических и эксперимен тальных результатов вследствие применения в качестве описательного меха низма положений дальнодействия, основанных, в свою очередь, на положениях ПЭПР и солитонной теории.

Следует отметить обозначившуюся тенденцию отказа от использования понятий «квантовая телепортация» и «перенос состояния» с переходом к при менению понятия «дальнодействие» (instantaneous action at a distance) [6, 8, 15].

Соответственно, при описании результатов в области исследований дальнодей ствия, как следствия ПЭПР, помимо ранее указанных работ [6, 8, 14] начинают использоваться положения солитонной теории [16, 17]. Используются и соли тонные решения, и исходные нелинейные уравнения в неявновыраженном виде.

То есть итогом настоящей работы является вывод, что в ПЭПР отсутствует парадокс в физическом смысле. Реализация ПЭПР и ее описание вполне строго описывается в рамках известных физических явлений и теорий. Представляется вполне достаточным, чтобы для описания дальнодействия как реализации ПЭПР, были использованы интерпретации в рамках солитонной теории. Поми мо того, в настоящей работе показано, что при передаче информации за счет использования реакции резонансных систем на непосредственно не обращенное на них внешнее воздействие (дальнодействие) необходимо учитывать и все пе реходные и инерционные процессы, протекающие в таких системах, что приво дит к невозможности превышения скорости распространения электромагнит ных волн в вакууме «с». При этом дальнодействие может проявляться как для микро-, так и для макрообъектов.

Также, более определенным становится понимание, что для проявления и использования дальнодействия возможно и необходимо ограничиться воздей ствиями на ранее указанные параметры потенциалов солитонных образований, т. е. на амплитуду, и/или фазу, и/или координату, и/или скорость перемещения в пространстве [18].

Таким образом, дальнодействие, как следствие ПЭПР возможно применить к описанию и реальному использованию только в рамках инструментария солитонной теории, т. е. с учетом интерпретаций дальнодействия, которые даны в настоящей работе.

В настоящей работе не ставилась задача охватить все известные случаи использования солитонов, все известные публикации на тему ПЭПР и использования дальнодействия для передачи информации, а приводились лишь конкретные примеры, подтверждающие приведенные утверждения.

Результатом работы является вывод о практической возможности передачи информации посредством дальнодействия с возможностью проведения моделирования и численных расчетов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Башкиров, М. М. Обоснование возможности солитонной интерпрета ции результатов передачи информации с использованием реакции резонанс ных систем на непосредственно не обращенное на них внешнее воздействие / М. М. Башкиров, А. Г. Волобуев, И. А. Володин и др. // Успехи современной радиоэлектроники. – 2010. – №10. – С. 34-51.


2. Башкиров, М. М. О непротиворечивом описании солитонных образований / М. М. Башкиров, А. Г. Волобуев, А. А. Конотоп и др. // Радиоэлектронная техника: Межвуз. сб. науч. тр. – Ульяновск : УлГТУ, 2011.

3. Володин, И. А. Описание квадруполя и бризера на основе электромаг нитных солитонов / И. А. Володин, А. А. Конотоп, В. И. Сергеев и др. // Тех ническая электродинамика и электроника: Межвуз. науч. сб. – Саратов : СГТУ, 2007. – С. 4-13.

4. Володин, И. А. Нелинейная динамика геологической среды / И. А. Воло дин. – М. : ГУП «ВИМИ», 1999. – 230 с.

5. Нетрадиционная наука / В. А. Алексашенко, В. А. Колесников и др. ;

под ред. Д-р техн. наук, проф. Ю. М. Перунова. – СПб. : МАНЭБ, 2005. – 56 с.

6. Патент на изобретение № 2284513 РФ. Способ возбуждения реакции материального объекта на необращённое на него внешнее воздействие / Ю. В. Афанасьев, И. А. Володин, С. Б. Макаров и др. – Опубл. 2006. Бюл. № 27.

7. Патент на изобретение № 2291576 РФ. Способ передачи информации и система (варианты) для его реализации / Ю. В. Афанасьев, И. А. Володин, С. Б. Макаров, и др. – Опубл. 2007. Бюл. № 1.

8. Башкиров, М. М. Экспериментальные исследования возможности прояв ления реакции материального объекта на необращенное на него внешнее воз действие / М. М. Башкиров, И. А. Володин, В. Г. Дмитриев, и др. // Радиопро мышленность. – 2006. – Вып.1. – С. 143-149.

9. Szabo L. E. The Einstein-Podolsky-Rosen Argument and the Bell Inequalities / L. E. Szabo // E-publication: arXiv: 0712.1318v1 [quant-ph] 9 Dec 2007.

10. Boschi D. Experimental Realization of Teleporting an Unknown Pure Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels / D. Boschi, S. Branca, F. De Martini, L. Hardy, S. Popescu // Phys.Rev Lett. 1998. No 80.

P. 1121-1125 // E-publication: arXiv: quant-ph / 9710013v1 2 Oct 1997.

11. Ursin R. Free-Space distribution of entanglement and single photons over 144 km / R. Ursin, F. Tiefenbacher, T. Schmitt-Manderbach, H. Weier, T. Scheidl, M. Lindenthal, B. Blancusteiner, T. Jennewein, J. Perdigues, P. Trojek, B. mer, M. Frst, M. Meyenburg, J. Rarity, Z. Sodnik, C. Barbieri, H. Weinfurter, A. Zeilinger // Nature Physics. 2007. No 3. P. 481-486 // E-publication: arXiv: quant-ph / 0607182.

12. International patent (PCT) No WO 01/91238, 2001. E H antenna / R. T. Hart.

13. Patent USA No 6956535, 2005. Coaxial inductor and dipole EH antenna / R. T. Hart.

14. Башкиров, М. М. О вопросах технологии передачи информации за счёт дальнодействия / М. М. Башкиров, В. И. Сергеев, А. А. Чаплыгин // IХ МНПК «СИЭТ-2008»: Сб.трудов. Украина, Одесса: Изд-во ОНПУ. 2008. Т. 1. С. 249.

15. Reid M. D. The Einstein-Podolsky-Rosen paradox – a fundamental challenge and a tool for quantum engineering / M. D. Reid, P. D. Drummend, E. G. Cavalcanti, W. P. Bowen, P. K. Lam, H. A. Bachor, U. L. Andersen, G. Leuchs // E-publication:

arXiv: 0806.0270v1 [quant-ph] 31 May 2008.

16. Fedorova A. N. Localization and pattern formation in quantum physics.

I. Phenomena of localization / A. N. Fedorova, M. G. Zeitlin // Proc. of SPIE Meeting “The Nature of Light: What is a Photon ?”, SP200, San Diego, CA, July-August, 2005 // SPIE.  – 2005.  – No 6866, pp.254-256 // E-publication: arXiv: quant-ph / 0505114v1 15 May 2005.

17. Ni G.-J. Antiparticles in Light of Einstein-Podolsky-Rosen Paradox and Klein Paradox / G.-J. Ni, H. Guan, W. Zhou, J. Yan // Chin.Phys.Lett. –2000. – No 17. –  P. 393-395 // E-publication: arXiv: quant-ph / 0001016.

18. Abdel-Aty M., Yu T. Entanglement sudden birth of two trapped ions inte racting with a time-dependent laser field / M. Abdel-Aty, T. Yu // E-publication: ar Xiv: 0805.3576v1 [quant-ph] 23 May 2008.

Башкиров Михаил Михайлович, инженер-исследователь II категории Воронежского конструкторского бюро антенно-фидерных устройств. Область научных интересов: обработ ка радиолокационных сигналов. E-mail: bmm@comch.ru.

Волобуев Александр Германович, кандидат технических наук, инженер-исследо ватель I категории Воронежского конструкторского бюро антенно-фидерных устройств.

Область научных интересов: обработка радиолокационных сигналов. Е-mail: vcb-ad@vcb ad.vrn.ru.

Конотоп Александр Арсеньевич, заместитель генерального конструктора ОАО «На учно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» (г. Москва).

Область научных интересов: обработка радиолокационных сигналов.

Почанин Геннадий Петрович, кандидат физико-математических наук;

старший науч ный сотрудник;

старший научный сотрудник Института радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова Национальной академии наук Украины (г. Харьков). Область научных ин тересов: обработка радиолокационных сигналов. E-mail: gpp@ire.kharkov.ua.

Сергеев Виктор Игоревич, доктор технических наук, доцент, Начальник Воронежско го конструкторского бюро антенно-фидерных устройств, член MIEEE, FIET, C Eng, Почет ный радист, Лауреат премии Госкомоборонпрома РФ, дважды Лауреат премии Правительст ва РФ, академик РАЕН, советник РАРАН. Область научных интересов: обработка радиоло кационных сигналов. E-mail: vcb-ad@vcb-ad.vrn.ru.

Федорова Зинаида Николаевна, кандидат технических наук, доцент, ученый секре тарь Воронежского конструкторского бюро антенно-фидерных устройств, Почетный радист, Лауреат премии Госкомоборонпрома РФ, дважды Лауреат премии Правительства РФ. Об ласть научных интересов: обработка радиолокационных сигналов. E-mail: vcb-ad@vcb ad.vrn.ru.

_ УДК 538. А. С. Садомовский ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ РАДИОСВЯЗИ Проведен сравнительный анализ различных методов широкополосной передачи инфор мации в цифровых системах радиосвязи.

Свое название широкополосные системы радиосвязи получили вследствие того, что полоса, занимаемая используемыми в них сигналами, намного шире полосы, необходимой для передачи непосредственно информации.

Методы широкополосной передачи позволяют организовать устойчивую передачу информации в условиях действия преднамеренных помех, мощность которых на входе приемника может превышать мощность полезных сигналов в сотни и тысячи раз. Кроме того, в таких системах использование метода широ кополосной передачи позволят затруднить средствами радиоразведки обнару жение факта передачи, т. е. повысить ее скрытность.

В сотовых и спутниковых системах связи методы широкополосной пере дачи позволяют обеспечить одновременную работу многих пользователей в общей полосе частот, т. е. реализовать метод многостанционного доступа, ос нованный на разделении сигналов по форме.

Среди методов широкополосной передачи в цифровых системах радиосвязи наибольшее распространение получили два метода. Первый метод расширения спектра основан на использовании псевдослучайных последовательностей (ПСП).

Такие сигналы обычно называют широкополосными или шумоподобными (ШПС).

Генераторы ПСП на передающей и приемной сторонах идентичны. Они на передающей стороне применяются для расширения спектра сигнала, а на прием ной стороне перед демодуляцией для его сжатия. Для расширения спектра в та кой системе применяют фазовую манипуляцию, а получаемые при этом сигналы называют ШПС-ФМ. В модуляторе осуществляется перемножение кодирован ных символов информационного сигнала с ПСП. При этом каждый символ ин формационного сигнала заменяется ПСП определенной длины N, о которой речь пойдет позже. При передаче информационных символов «1» и «0» фаза ПСП из меняется на противоположную. Длительность символов ПСП в N раз короче ин формационных символов. За счет этого ширина спектра сигнала увеличивается в N раз. Далее высокочастотное заполнение импульсов ПСП подвергается фазовой манипуляции. При смене символа ПСП фаза высокочастотного заполнения из меняется, например, на 180°. Схема канала связи с использованием ПСП пред ставлена на рис. 1.

Вх. инф. Вых. инф.

сигнал сигнал Кодер Модулятор Канал связи Демодулятор Декодер Синхронизация Ген. ПСП Ген. ПСП Рис. 1. Схема канала связи с использованием ПСП Второй метод широкополосной передачи основан на псевдослучайной пе рестройке рабочей частоты сигнала (ППРЧ). Схема цифровой системы радио связи с ППРЧ приведена на рис. 2.

Вх. инф. Вых. инф.

сигнал сигнал Модулятор Канал связи Декодер Демодулятор Кодер Синтезатор Синтезатор частот частот Синхронизация Ген. ПСП Ген. ПСП Рис. 2. Схема цифровой системы радиосвязи с ППРЧ Способы расширения спектра сигнала различаются тем, что во втором спо собе расширение спектра осуществляется не за счет применения кодированной информации с ПСП, а за счет вырабатываемой синтезатором сетки частот и пе рестраиваемой по псевдослучайному закону. На приемной стороне производит ся обратное преобразование, что приводит к сжатию спектра, т. е. производится свертка широкополосного сигнала. Энергия сигнала, сосредоточенная в широ кой полосе частот, в результате свертки сосредотачивается в узкой информаци онной полосе сигнала. Вследствие чего на выходе согласованного с широкопо лосным сигналом фильтра сигнал возвышается над шумами в N раз (длитель ность ПСП).

Сжатие спектра принимаемого широкополосного сигнала, т. е. его свертка по частоте, происходит только в том случае, когда система синхронизации при емника совместит по времени и по частоте принимаемый сигнал ПСП и опор ный сигнал, вырабатываемый местным генератором ПСП.

Под шумоподобными сигналами (ШПС) понимают двоичную псевдослу чайную последовательность (ПСП) (t). Она формируется с помощью специ альных генераторов. Ее можно сформировать на основе регистра сдвига с об ратными логическими связями (рис. 3).

y x1 x2 x3 x = DQ DQ DQ DQ Ф ГТИ С С С С Рис. 3. Схема регистра сдвига с обратными логическими связями Генератор тактовых импульсов (ГТИ) определяет длительность элемента ПСП. Он осуществляет продвижение символов с тактовой частотой f = 1/tu че рез ячейки регистра. Число элементов N длительности tu, укладывающихся в длительности информационного символа, зависит от числа разрядов регистра сдвига n и определяется выражением N = 2n –1. Например, при n = 4, N = число символов «1» в ПСП на один больше, чем «0». При больших значениях N ПСП обладает свойствами шумоподобного сигнала (ШПС).

В зависимости от длительности ПСП определяется число разрядов регист ра сдвига и схема логической обратной связи.

Схема логической обратной связи в зависимости от разрядности регистра сдвига приведена в таблице 1.

Таблица n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 3 5 4 7 7 7 9 11 10 13 5 8 6 3 6 4 Псевдослучайная последовательность при N = 15 приведена в таблице 2.

Таблица Ф 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 Х 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 Х 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 Х 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 Х 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 У Следует иметь в виду, что состояние четырехразрядного регистра является запрещенным, оно может возникнуть при включении или сбое. Это состояние блокирует схему. Следовательно, необходимо воспрепятствовать по явлению этого состояния регистра. Для этого в логическую схему обратной связи вводят элемент ИЛИ-НЕ (рис. 4).

x1 x2 x3 x = Ф D Q1 Q2 Q3 Q C Рис. 4. Логическая схема обратной связи с элементом ИЛИ-НЕ При появлении состояния регистра 0000 на выходе элемента ИЛИ-НЕ ус танавливается «1». Эта «1» подается на вход регистра сдвига, создавая состоя ние регистра 1000. Нормальная работа регистра восстанавливается.

При рассмотрении помехозащищенности широкополосных радиосистем отмечалось, что свертка принимаемого широкополосного радиосигнала по час тоте в приемнике и выигрыш в отношении сигнал/шум на выходе канала связи и, следовательно, достоверность при передаче цифровой информации возможна только при наличии в тракте радиосвязи синхронизации.

При поиске режима синхронизации используется в широкополосных сис темах связи т.н. обучающий радиосигнал ОбРС. В качестве обучающего радио сигнала используется та ПСП, которая была использована при формировании широкополосного сигнала и переносится этим сигналом параллельно с радио сигналом передаваемой информации. Обучающий сигнал ПСП с(t) известен на приемной стороне радиолинии и может быть воспроизведен в приемнике в виде местной ПСП (t). Для обеспечения свертки ШПС по частоте необходимо обес печить синхронизм этой ПСП с ПСП принимаемого сигнала с(t) по такту и по циклу. Если запаздывание tз между (t) и с(t) по модулю приближается к tи (tи – длительность бита ПСП) или превосходит эту величину, то свертка ШПС не происходит, причем отсутствует какая-либо возможность получить сведения о величине данного запаздывания. Соответствующий фазовый дискриминатор может функционировать только при |tз| tи, когда уровень сигнала свертки воз растает по мере уменьшения величины запаздывания, что и может служить ин дикатором величины ошибки регулирования. В то же время, начальная рас стройка по задержке может составлять величину порядка цикла ПСП, который в N раз превосходит tи.

Поиск синхронизации происходит с шагом tи/2, равным времени задержки, при котором происходит свертка, осуществляемая путем скачкообразного из менения на эту величину такта местной ПСП. После каждого шага поиска фаза местной ПСП не изменяется в течение некоторого времени, необходимого для анализа результата последнего шага поиска. Искомым результатом является появление свертки по частоте. Для регистрации этого факта используется обна ружитель, состоящий из полосового фильтра (ПФ) с полосой пропускания, рав ной полосе полезного сигнала после его свертки (полосе узкополосного сигнала передаваемой информации), амплитудного детектора (АД) и порогового уст ройства (ПУ). На рис. 5 показаны три таких, включенных параллельно, тракта.

Верхний из них после достижения синхронизма по задержке используется для приема информационного сигнала, а до этого момента вместе с двумя другими вспомогательными трактами задействован в процессе поиска синхронизации.

Входящие в состав представленных трактов ПУ должны иметь уровни сраба тывания, соответствующие появлению свертки по частоте на выходе ПФ. В ос новном тракте с выхода ПФ сигнал с одной стороны поступает на демодулятор, а с другой – на АД с ПУ. Фазы ПСП, поступающие на вспомогательные тракты, от личаются на tи, а ПСП основного тракта лежит между ними посередине.

(t/2)-tи (t) (t/2)+tи Управляемый генератор ПСП Управляемый генератор ПСП к демодулятору ПФ АД,ПУ Устрой ство управления Вход ПФ,А ПУ ПФ,А ПУ Рис. 5. Схема обнаружителя синхронизации Указанные три тракта, работая в режиме поиска в параллель, на каждом шаге проверяют сразу три гипотезы о величинах задержки, отличающихся на tи/2. Такой поиск продолжается до тех пор, пока хотя бы один тракт не зафик сировал появление свертки. Далее поиск прекращается и система синхронизации переходит в режим слежения. В таком режиме работает дискриминатор величины ошибки, собранный на двух вспомогательных трактах, и схема вычитания. Сигнал на выходе последней позволяет судить, на каком из вспомогательных трактов на блюдается свернутый по спектру радиосигнал большего уровня, т. е. на какой из трактов подается местная ПСП с фазой, более близкой к фазе ПСП принимаемого сигнала. Эти данные позволяют выполнять подстройку фазы местной ПСП в пра вильном направлении, сводя время запаздывания близко к нулю. При этом широ кополосная система связи работает в режиме синхронизации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Волков, Л. Н. Системы цифровой радиосвязи : учебное пособие / Л. Н. Волков и др. – М. : Эко-Трендз, 2005.

2. Нефедов, В. И. Основы радиоэлектроники и связи : учебник для вузов / В. И. Нефедов. – М. : Высшая школа, 2002.

3. Теория электрической связи / под ред. Д. Д. Кловского. – М. : Радио и Связь, 1998.

Садомовский Александр Савинович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Радиотехника» Ульяновского государственного технического университета. Область науч ных интересов: устройства и системы радиосвязи. E-mail: rt@ulstu.ru.

УДК 621. А. Г. Ташлинский, А. М. Хорева ОПТИМИЗАЦИЯ ОЦЕНКИ ГРАДИЕНТА ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ В ЗАДАЧЕ ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖКАДРОВЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ИЗОБРАЖЕНИЙ При псевдоградиентном измерении параметров изображений характер сходимости оценок и вычислительные затраты во многом определяются объемом и планом локальной выборки отсчетов изображений, используемой для нахождения псевдоградиента целевой функции. Предложен подход к решению задачи оптимизации псевдоградиентных процедур за счет адаптивного выбора плана отсчетов локальной выборки.

Постановка задачи В результате межкадровых геометрических деформаций изображений одни и те же элементы сцены на разных кадрах изображений имеют различные коор динаты, что можно представить как преобразование системы координат опор ного Z (1) изображения в систему координат деформированного Z ( 2 ) изображе ния. Для синтеза процедур оценивания деформаций нужно задаться их моде лью. Часто модель может быть задана в параметрической форме. При ортонор мированной системе координат, когда каждой точке изображения ставится в соответствие упорядоченная пара чисел j j x, j y декартовых координат, T примерами таких моделей могут служить евклидова, аффинная и проективная.

Будем считать, что кадры изображений заданы на регулярной прямоугольной сетке j с единичным шагом, деформированное изображение получено из опорного посредством некоторого функционального преобразования, известно го с точностью до параметров.

Существует большое число методов оценивания межкадровых деформа ций, которые были разработаны для различных ограничений на исходные дан ные. Высокое быстродействие обеспечивает класс псевдоградиентных проце дур [1]. Он включает в себя процедуры стохастической аппроксимации Робин са-Монро, Кифера-Вольфовица, регулярного и случайного поиска, покоорди натного спуска, обобщенного стохастического градиента и многие другие.

В общем виде псевдоградиентную процедуру [2] можно представить как t t 1 t t J Z t, t 1, где – вектор оцениваемых параметров;

t – номер итерации;

– матрица усиления;

– псевдоградиент целевой функции J, характеризующей качество оценивания;

Z t z (jt2 ), ~j(t1) – локальная выборка от z счетов, используемая для нахождения псевдоградиента на t -й итерации;

~ ~ z (jt2 ) Z 2, z (1) z (1) ( jt, t 1 ) Z – отсчеты непрерывного изображения (1), по jt лученного из Z (1) ;

jt t j ;

t – план локальной выборки.

Для нахождения оптимального плана взятия отсчетов локальной выборки не обходимо выбрать критерий оптимальности. Сходимость оценок при псевдогра диентном оценивании параметров изображений зависит от большого числа фак торов как заданных априорно: целевая функция, распределения вероятностей и корреляционные функции изображений и мешающих шумов, так и зависящих от используемой процедуры: способ вычисления псевдоградиента, вид матрицы уси ления и число итераций. Для анализа факторы первой группы желательно описать возможно меньшим числом величин. Известно [3] использование в качестве таких величин вероятностей изменения оценки i в пространстве рассогласований * параметров в сторону оптимального значения * и от него ( i и i i ). На их основе для релейных процедур предложен коэффициент улучшения оценки: i i i, характеризующий вероятностные характеристики из менения оценок в процессе сходимости как функционала дисперсии яркости, от ношения сигнал/шум и корреляционной функции изображения.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.