Отзыв оппонента 1 (1090666)
Текст из файла
официального оппонента на диссерзвционную работу Костина Михаила Сергеевича «Методы и средства радиоволновой сверхкоротконмпульсной вцброметрии механических колебаний в системах радносенсорного зондирования», представленную на соискание ученой степени кандида га технических наук но специальности 01.04.03 — радиофизика В диссертации представлены результаты теоретических и научнопрактических исследований, ранее не изученных, радиофизических принципов сверхкороткоимпульсной радиоволновой виброметрии механических колебаний поверхностей объектов с применением высокоскоростной технологии строб-фрейм-дискретизации пикосекундных сигналов.
В работе также представлены результаты исследования спектрально-временных характеристик сверхкороткоимпульсных ~СКИ) сигналов и программного моделирования синтеза квазиоптимальной функции спектральной плотности мощности субнаносекундных гауссовских радиоимпульсов и-го порядка дифференцирования относительно маски спектрального распределения частот. Отсутствие контактного влияния на работу механических систем при использовании СКИ радиоволнового метода позволяет исследовать механические колебания мембранных, пленочных, тонкостенных, оболочковых поверхностей и элементов конструкций кинематических схем. В отличие от известных оптических и ультразвуковых методов виброметрии предложенный радиоволновый метод позволяет производить дистанционные измерения в условиях низких и высоких температур, давлений, влажности, плотности |азообразной средьп обеспечивает работу в условиях устойчивых дисперсных сред без предъявления строгих требований к качеству зондируемой поверхности и точности юстировки.
Безусловным достоинством предложенного сверхкороткоимпульсного метода перед известными радиоволновыми (резонаторными, интерференционными и фазовыми) является относительная простота генерации и формообразования гауссовских видеоимпульсов, что исключает необходимость обеспечения стабилизации частоты в сверхвысокочастотной области, как это принято при реализации непрерывного и моноимпульсного зондирования. Применение гауссовских радиоимпульсов без несущего частотного заполнения обеспечивает скрытность, помехоустойчивость, пространственное сверхразрешение, хорошую проникающую способность через поглощающие среды, расширяет возможности доступа по дальности зондирования.
Освоение субнаносекундного диапазона вызывает научный интерес к радиофизическим особенностям формоизменения СКИ-сигналов при их отражении и рассеивании неоднородными поверхностями, что ставит вопрос о возможности их применения в исследовательских задачах радиосенсорного зондирования. Таким образом, актуальность темы диссертации не вызывает сомнений. 1 Остановимся вкратце на содержании диссертационной работы. Диссертация Костина М.С. состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Библиографический список разбит на две части: авторский список публикаций по теме диссертации, состоящий из 19 наименований, и список из 51 цитируемого источника. Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, дана общая характеристика работы и приведено краткое изложение основных разделов диссертации.
В первой главе приведены необходимые теоретические сведения о линейных механических вибрациях и их оцениваемых характеристиках. Выполнен аналитический обзор методов бесконтактного измерения колебаний: механических оптических, акустических и радиоволновых. Определено занимаемое место и рассмотрена классификация группы радиоволновых методов в виброметрии. Проведен сравнительный анализ и определены достоинства, недостатки и особенности условий применения каждого из методов вибродиагностики.
Сформулирована актуальность применения субнаносекундных радиоимпульсов и общих вопросах радиофизики и прикладных задачах виброметрического СКИ радиозондирования. Рассмотрены основные радиотехнические характеристики субнаносекундных радиоимпульсов. Во второй главе произведен выбор аналитической модели СКИ, в качестве которой предложена гауссовская модель, поскольку аппроксимированная функция видеоимпульса возбуждения антенны, как и сама огибающая излучаемого и отраженного от зондируемой поверхности радиосигнала, аналитически повторяют кривую Гаусса. Получены результаты и оригинальные решения синтеза квазиоптимальной функции спектральной плотности мощности субнаносекундного радиоимпульса и-го порядка дифференцирования.
Исследованы спектрально-временнные характеристики гауссовского СКИ-сигнала. Проведен анализ влияния угла наклона облучаемой поверхности на формоизменение СКИ, выраженное перераспределением напряженности поля отраженной волны радиоимпульса. Исследовано влияние диэлектрических потерь на формоизменение СКИ. Из результатов исследований установлено, что гауссовский СКИ, в отличие от гауссиана, спектр которого сдвинут на несущую частоту заполнения, претерпевает незначительные изменение профиля электрического поля. Осуществлен выбор облучающей антенны, в качестве которой предложена микрополосковая антенна Вивальди с экспоненциальным раскрывом.
Отмечено, что в точке зондирования может возникнуть обстоятельная необходимость компенсации искажений ДН, вызванных несинхронным возбуждением ее раскрыва фронтом СКИ. В качестве метода квазиоптимального обнаружения гауссовского СКИ-сигнала предложен алгоритм череспериодного корреляционного обнаружения. В третьей главе представлены результаты цифровой обработки СКИ, реализованной в среде Май аЬ. Предложена аналитическая фазодевиометрическая модель системы СКИ радиосенсорного зондирования. Показано, что в ка- 2 честве фазодевиометрической оценки целесообразно использовать череспериодное изменение разности фаз между соседними отраженными радиоимпульсами, из которой можно выразить среднее значение интенсивности вибраций за период зондирования.
Описана модель радиоволнового канала. Предложены методы частотно- и пространственно-временной селекции СКИ из смеси помех, вызванных многолучевым рассеянием. Пространственно-временная селекция достигается удержанием СКИ в окне захвата. В качестве частотно-временной селекции используется цифровая фильтрация СКИ на базе преобразования 1"а- бора и сингулярного шумоподавления, Восстановление эгпор механического колебания, содержащегося в фазе распределенной последовательности отраженных СКИ, реализуется с помощью методов фазодевиометрической оценки во временной и частотной областях.
Во временной области нахождение фазодевиометрической оценки решается с применением энергетического фазового метода и метода взаимной корреляционной функции при сравнении череспериодных СКИ в предположении, что импульсы в соседних периодах формоидентичны. В спектральной области та же задача решается с применением метода отношения комплексных спектров и вейвлет-кепстрального анализа. Отмечено, что обработка СКИ в спектральной области позволяет производить помехоустойчивую фазодевиометрическую оценку. Достоверность каждого из численных методов оценки интенсивности вибрации зондируемой поверхности определялась коэффициентом корреляции в заданном интервале времени по отношению к реперному колебанию.
В четверной главе изложены научно-практические результаты исследований. Предложена и сформулирована концепция высокоскоростной технологии строб-фрейм-дискретизации. Реализация технологии высокоскоростной оцифровки субнаносекундных сигналов представлена разработанным экспериментальным макетом радиоволновой виброметрической системы на базе цифрового однокристального приемопередатчика серии ЫУАб201.
Разработаны программа-эмулятор и масштабно-временная модель системы радиоволнового зондирования. Показано, что в зависимости от выбранного значения и-шагов квантования !'и-строб-импульсов полного цикла восстановления СКИ) можно добиться уменьшения спектральной плотности шумов в окне захвата. Произведено планирование эксперимента, разработана установка виброакустического стенда. Предложена спецификация тестовой серии виброиспытаний, позволяющих исследовать частотно-временнные характеристики радиоволнового метода и условия его применимости.
На основе экспериментальных исследований получена оценка минимального порогового значения чувствительности к виброперемещению. Показано, что среднеквадратичная ошибка оценки виброперемещения с уменьшением отношения сигнал-шум для энергетического фазового метода растет быстро, в то время как для вейвлет-кепстрального анализа обеспечивается помехоустойчивый режим регистрации данных. В качестве прикладной реализации радиоволнового метода использовался режим широкополосной вибрации.
Из результатов испытаний следует, что временные эпюры распределения интенсивности широкополосной вибрации, полученные разны- ми методами, фактически идентичны. Коэффициент корреляции с лазерным методом на временном интервале 1 мин составил 0,89 для энергетического фазового метода и 0,81 — для вейвлет-кепстрального анализа, что говорит о достоверности результатов исследований. В заключении приводятся основные результаты диссертационной работы.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
