Федор Ф. Легуша, Венедикт М. Кузькин, К.В. Разрезова, Сергей А. Переселков
{"title":"Acoustic boundary layer of a solid absolutely thermally conductive surface","authors":"Федор Ф. Легуша, Венедикт М. Кузькин, К.В. Разрезова, Сергей А. Переселков","doi":"10.17725/rensit.2024.16.275","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2024.16.275","url":null,"abstract":"В работе представлены результаты анализа теоретических описаний формирования акустического пограничного слоя вблизи твёрдой абсолютно теплопроводной поверхности, полученных Г. Кирхгофом и Л.Д. Ландау. В обоих случаях акустический пограничный слой формируют неоднородные вязкие и тепловые волны в пристеночном слое жидкой среды, контактирующей с поверхностью твёрдого тела, от которой отражается плоская бегущая звуковая волна. На основании анализа можно сделать выводы: анализируемые решения задач являются физически обоснованными, независимыми и дополняющими друг друга. При формировании акустического пограничного слоя вязкие и тепловые волны возбуждаются синхронно парами. Внутри акустического пограничного слоя каждая пара неоднородных волн распространяется навстречу друг другу. Неоднородные волны зарождаются на параллельных поверхностях, ограничивающих объём акустического пограничного слоя. Проведён анализ процесса трансформации тепловых волн в дополнительные одномерные неоднородные волны, появление которых в пограничном слое предсказано Г. Кирхгофом. Показано, что при взаимодействии с поверхностью тела бегущей звуковой волны в звуковом диапазоне частот эти волны не влияют на процесс формирования пограничного слоя. Уточнены выражения, позволяющие провести численную оценку плотности мощности тепловыделения в пограничном слое. Получена формула, позволяющая определить долю энергии звуковой волны, которая поглощается в акустическом пограничном слое. На практике полученные в статье результаты могут быть использованы, например, в аэроакустике для оценки диссипативных свойств поверхностей твёрдых тел.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"50 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140665097","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"A Novel and Efficient Framework for Diagnosing ECG Signals Based on the Digital Signal Processing and Optimized Transformer Model","authors":"Анас Ф. Ахмед, Халида С. Риджаб, Ахмед Т. Камил","doi":"10.17725/rensit.2024.16.239","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2024.16.239","url":null,"abstract":"Дилемма массивных параметров сигналов ЭКГ является проблемой для современных методов их классификации. Большинство последних методов демонстрируют недостаточную эффективность диагностики сигналов ЭКГ в межпациентном режиме. В попытке справиться с вышеуказанными ограничениями данное исследование предлагает модель, которая использует оптимизированную структуру преобразователя для классификации сердечных сокращений в соответствии с «Ассоциацией по развитию медицинского оборудования, AAMI» и подчиняется условиям приема пациентов. Построена архитектура, названная оптимизированной сетью, для замены блока самообслуживания (SAU) в кодирующей части модели трансформера. Предлагаемая модель, включающая оптимизированную сеть, превосходит модель трансформера на основе САУ и требует меньше вычислений. Представлена надежная архитектура внедрения, основанная на сверточной нейронной сети (CNN) со схемой внимания на основе сети сжатия и возбуждения (SE), которая использовалась для взвешивания функций шаблона формы локального сердцебиения (LHSP). Проведено обширное тестирование для сравнения предложенной модели с существующими схемами. Тесты показали близость их результатов.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"54 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140665621","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
I. Nedospasov, P. D. Pupyrev, Andrey V. Smirnov, Iren E. Kuznetsova
{"title":"Localized acoustic waves in one-dimensional periodically modulated structures","authors":"I. Nedospasov, P. D. Pupyrev, Andrey V. Smirnov, Iren E. Kuznetsova","doi":"10.17725/j.rensit.2024.16.207","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/j.rensit.2024.16.207","url":null,"abstract":"A number of one-dimensional phononic crystals, which are periodic thin-film structures of various geometries, consisting of sets of columns and metal inclusions located on a piezoelectric half-space, have been proposed and studied. The features of propagation in such structures of acoustic waves localized near the free surface and inhomogeneous inclusions have been studied. An unusual behavior of the dispersion curves for the studied localized modes was discovered. Particular attention is drawn to the so-called forbidden zones, i.e. frequency ranges in which there are no propagating localized modes. The influence of mechanical and electrical boundary conditions on the spectrum of the waves under study is discussed in detail.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"17 5","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140664996","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Александр М. Ходаков, Виталий И. Смирнов, В.А. Сергеев, Руслан Г. Тарасов, Андрей А. Гавриков
{"title":"Modeling and analysis of temperature and thermomechanical stress distributions in a multi-chip electronic module","authors":"Александр М. Ходаков, Виталий И. Смирнов, В.А. Сергеев, Руслан Г. Тарасов, Андрей А. Гавриков","doi":"10.17725/rensit.2024.16.215","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2024.16.215","url":null,"abstract":"Рассмотрена математическая термомеханическая модель многокристального электронного модуля (МЭМ), содержащего три кремниевых кристалла мощных транзисторов, закрепленных токопроводящим адгезивом на медной пластине, размещенной на радиаторе, в виде системы уравнений теплопроводности и термоупругости с заданными граничными условиями. В результате расчетных исследований модели в программной среде COMSOL Multiphysics получены распределения температуры и термомеханических напряжений в элементах конструкции МЭМ в зависимости от греющей мощности, толщины адгезива и размера модельного дефекта контактного соединения одного из кристаллов МЭМ с медной пластиной в виде пустот в слое адгезива. Показано, что пустоты в слое адгезива приводят к резко неоднородному распределению температуры по площади кристалла и термомеханическим напряжениям сдвига в контактном слое, превышающим предельно допустимые значения для адгезива. Установлено, что термомеханические напряжения уменьшаются с увеличением толщины слоя адгезива и возрастают с увеличением размера дефекта (пустот) в этом слое. Результаты моделирования хорошо согласуются с результатами измерения теплового импеданса кристаллов мощных транзисторов модуляционным методом, что говорит о корректности и адекватности разработанной модели.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"52 46","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140661985","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Intelligent Metasurfaces, Fourier Optics and Cryptography: New Scientific Horizons.","authors":"Александр А. Потапов","doi":"10.17725/rensit.2024.16.173","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2024.16.173","url":null,"abstract":"Рассматривается современное состояние программируемых и интеллектуальных метаповерхностей (МП) и возникающие их применения в передовых интегрированных устройствах. Например, интеллектуальная МП может адаптировать каналы распространения радиоволн и усиливать их различия. Рассмотрены основные стратегии проектирования интеллектуальных МП. Раскрывается необходимость совмещения таких интеллектуальных МП с многочисленными методами топологической текстурно-фрактальной обработки сигналов и полей.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"42 14","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140662411","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Евгений А. Песня, Михаил В. Муратов, Алена В. Фаворская, Антон А. Кожемяченко
{"title":"The grid-characteristic method on chimeric meshes application to study the keel morphometric characteristics of ice ridges.","authors":"Евгений А. Песня, Михаил В. Муратов, Алена В. Фаворская, Антон А. Кожемяченко","doi":"10.17725/rensit.2023.16.137","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2023.16.137","url":null,"abstract":"При проектировании инженерных сооружений в арктической зоне необходимо учитывать нагрузки, передаваемые конструкции сооружения, при столкновении с различными ледовыми образованиями: айсбергами, торосами, стамухами. В работе рассматривается использование сеточно-характеристического метода для моделирования прохождения упругих волн в поперечном срезе тороса с учетом его пористости в консолидированном слое и в нижней части киля. Для учета криволинейной формы пор, заполненных воздухом или водой, предложено использовать химерные (наложенные) расчетные сетки. В результате компьютерного моделирования решена прямая задача ультразвукового исследования тороса, получены поля вектора скорости в различные моменты времени, в том числе система переотражений от пор.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"61 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140283720","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Computational Dielectric Metasurfaces in Photonic Topological Devices for Multidimensional Signal Processing","authors":"Александр А. Потапов","doi":"10.17725/rensit.2023.16.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2023.16.011","url":null,"abstract":"Предложена однослойная вычислительная диэлектрическая широкополосная метаповерхность (МП) с кремниевыми нанодисками для реализации операций пространственного дифференцирования и распознавания контуров. Рассмотрено многообразие физических механизмов диэлектрических МП для выполнения аналогичных математических операций. Раскрывается необходимость таких вычислительных наноконструкций для совершенствования многочисленных методов топологической текстурно-фрактальной обработки сигналов и полей в современной радиофизике и радиоэлектронике","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":" 7","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140392459","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Ольга С. Сушкова, Алексей А. Морозов, Маргарита Н. Хохлова, Иван А. Кершнерr, Александра В. Габова, Лариса А. Чигалейчик, Алексей В. Карабанов
{"title":"Investigation and development of methods for automatic search for AUC-diagram-based features of Parkinson's disease and essential tremor","authors":"Ольга С. Сушкова, Алексей А. Морозов, Маргарита Н. Хохлова, Иван А. Кершнерr, Александра В. Габова, Лариса А. Чигалейчик, Алексей В. Карабанов","doi":"10.17725/rensit.2023.16.067","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2023.16.067","url":null,"abstract":"Исследованы и разработаны методы автоматического поиска признаков нейродегенеративных заболеваний \"болезнь Паркинсона\" и \"эссенциальный тремор\" на основе AUC-диаграмм и алгоритмов оптимизации. AUC-диаграммы являются новым методом статистического анализа биомедицинских сигналов, основанным на визуализации параметров всплескообразной электрической активности мозга и мышц. Эффективность этого метода была продемонстрирована при решении задач ранней и дифференциальной диагностики болезни Паркинсона и эссенциального тремора. Недостатком данного метода является необходимость построения и анализа большого количества графических диаграмм. В связи с этим, автоматизация анализа AUC-диаграмм является актуальной задачей. Математическая задача поиска признаков на основе анализа AUC-диаграмм сводится к задаче оптимизации в многомерном пространстве признаков. Отличительной особенностью пространства признаков, построенного с использованием AUC-диаграмм, является наличие сравнительно больших компактных областей, содержащих локальные максимумы и минимумы. Это свойство пространства признаков облегчает поиск решений задачи оптимизации, но при этом требует выбор алгоритмов оптимизации и целевых функций, повышающих вероятность обнаружения глобальных экстремумов. В данной работе исследованы и разработаны методы автоматического поиска глобальных экстремумов в многомерном пространстве признаков всплескообразной электрической активности.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"26 5","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140284020","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Analysis of the intrinsic spin-Hall effect in metals for spintronics problems","authors":"V. Ignatjev, S. Perchenko, Dmitry A. Stankevich","doi":"10.17725/j.rensit.2023.16.089","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/j.rensit.2023.16.089","url":null,"abstract":"A method for estimating the transverse spin-Hall resistance for polycrystalline samples of pure metals has been proposed. The spin Hall effect coefficients for various metals of 3-6 periods, including rare-earth lanthanides, have been calculated. It is shown that the sign of the calculated spin-Hall resistance always coincides with the experimental one. For most of the considered metals the calculation result agrees with the experimental data. It is shown that the agreement of the calculation results with experiment can be significantly improved if the used approximations of strong coupling and effective charge are supplemented by the assumption that the interaction of collectivized conduction electrons in the construction of the self-consistent field can be taken into account by the introduction of the effective mass of the conduction electron in the Hamiltonian of the spin-orbit interaction. The reasons for the deviation for aluminum, copper, dysprosium, holmium, and gadolinium are discussed.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"26 10","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140284018","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Игорь Б. Широков, Владислав В. Головин, Е.А. Редькина, Игорь В. Сердюк, Павел П. Овчаров
{"title":"Practical aspects of design of the wireless underwater optical communication system for telecommunication applications","authors":"Игорь Б. Широков, Владислав В. Головин, Е.А. Редькина, Игорь В. Сердюк, Павел П. Овчаров","doi":"10.17725/rensit.2023.16.031","DOIUrl":"https://doi.org/10.17725/rensit.2023.16.031","url":null,"abstract":"В статье представлен обзор принципов организации подводной беспроводной оптической связи. Рассмотрены базовые особенности построения оптических систем связи в видимом диапазоне с применением лазерных и светодиодных излучателей, различных видов модуляции. Представлен сравнительный обзор разработок подводных беспроводных оптических систем связи на расстояниях до ста метров и со скоростями передачи данных до десятков Гбит/с. Представлен сравнительный обзор разработок подводных оптических модемов. Показано, что дальнейшей перспективой их развития является комбинирование различных методов подводной беспроводной связи и применения технологии MIMO.","PeriodicalId":517520,"journal":{"name":"Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies.","volume":"65 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140284034","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}