Синтез и моделирование дискретных автоколебательных и нелинейных резонансных систем
Диссертация
В значительно меньшей степени сказанное относится к дискретным автоколебательным и нелинейным колебательным системам, т. е. системам, функционирующим в дискретном времени (ДВ-системам). Традиционно теория дискретных динамических систем развивается, ориентируясь на решение задач цифровой обработки и фильтрации сигналов. При этом в подавляющем большинстве случаев исследуются лишь линейные системы… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Метод импульсной инвариантности для дискретных нелинейных систем
- 1. 1. Синтез дискретных систем методом импульсной инвариатности
- 1. 2. Колебательный контур с нелинейной емкостью и дискретный осциллятор Дюффинга
- 1. 3. Дискретная модель осциллятора с бистабильными состояниями равновесия
- 1. 4. Дискретная автоколебательная система второго порядка
- 1. 5. Разновидности дискретных автогенераторов
- 1. 6. Выводы
- Глава 2. Асимптотические методы теории нелинейных колебаний для дискретных нелинейных систем
- 2. 1. Численная реализация метода ММА и дискретная фильтрация сигналов
- 2. 2. Моделирование полигармонических автоколебаний методом ММА
- 2. 3. Анализ переходных процессов в дискретном осцилляторе Ван дер Поля методом ММА
- 2. 4. Метод усреднения для дискретных систем
- 2. 5. Метод многих масштабов
- 2. 6. Эффект самосинхронизации дискретного автогенератора. Анализ методом усреднения
- 2. 7. Интегральные модели и дискретные автоколебательные системы
- 2. 8. Выводы
- Глава 3. Хаотические колебания в дискретных нелинейных системах
- 3. 1. Хаотизация колебаний в дискретном осцилляторе Ван дер Поля
- 3. 2. Статистические характеристики хаотических автоколебаний
- 3. 3. Фрактальная размерность аттракторов дискретного осциллятора Ван дер Поля
- 3. 4. Эффект квантования сигнала как источник шума в цифровой системе
- 3. 5. Статистическая модель дискретного автогенератора
- 3. 6. Статистическое моделирование автоколебаний в дискретном осцилляторе ВдП
- 3. 7. Шум квантования и хаотические колебания в дискретном ОМД
- 3. 8. Хаотические колебания в дискретном осцилляторе Дюффинга
- 3. 9. Выводы
- Глава 4. Применение дискретных автогенераторов
- 4. 1. Детектирование ЧМ-сигнала в системе фазовой автоподстройки частоты дискретного автогенератора
- 4. 2. Синхронное детектирование амплитудно-модулированных сигналов
- 4. 3. Генерация случайных сигналов
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- К введению и главе 1
- Андронов А.А. Предельные циклы Пуанкаре и теория автоколебаний // Собр. трудов А. А. Андронова. М.: Изд. АН СССР, 1956.
- Андронов А.А. Теория колебаний / А. А. Андронов, А. А. Витт, С. Э. Хайкин. -М.: Наука, 1981.-568 с.
- Эбелинг Э. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1976.-280 с.
- Романовский Ю.М. Математическое моделирование в биофизике / Ю. М. Романовский, Н. В. Степанова, Д. С. Чернавский. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. — 472 с.
- Базыкин А.Д. Нелинейная динамика взаимодействующих популяций. -Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 368 с.
- Вольмир А.С. Нелинейная динамика пластинок и оболочек. М.: Наука, 1972.-432 с.
- Евтянов С.И. Ламповые генераторы. М.: Связь, 1967. — 384 с.
- Лэмб У. Теория оптических мазеров. // В кн. Квантовая оптика и квантовая радиофизика.-М.: Мир, 1966.-С. 281−376.
- Мигулин В.В. Основы теории колебаний / В. В. Мигулин, В. И. Медведев, Е. Р. Мустель, В. Н. Парыгин. М.: Наука, 1978. — 392 с.
- Куприянов М.С. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования / М. С. Куприянов, Б. Д. Матюшкин. СПб.: Политехника, 1999. — 592 с.
- Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы: В 2-х частях. Ч. 1, Ч. 2. М.: Мир, 1988.-336 с, 360 с.
- Оппенгейм А. Цифровая обработка сигналов / А. Оппенгейм, Р. Шафер. -М.: Техносфера, 2006. 856 с.
- БобровскиД. Введение в теорию динамических систем с дискретным временем. Москва-Ижевск: РХД, 2006. — 360 с.
- Оппенгейм А. Нелинейная фильтрация сигналов, представленных в виде произведения и свертки / А. Оппенгейм, Т. Шафер, Т. Стокхем // ТИИЭР. 1968. — Т. 56. — № 8. — С. 5−46.
- Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, -1988.-448 с.
- НеймаркЮ.И. Метод точечных отображений в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1972. — 384 с.
- Мун Ф. Хаотические колебания. -М.: Мир, 1990. -312 с.
- Лихтенберг А. Регулярная и стохастическая динамика / А. Лихтенберг, М. Либерман. Череповец: Меркурий-ПРЕСС, 2000. — 528 с.
- НеймаркЮ.И. Стохастические и хаотические колебания / Ю. И. Неймарк, П. С. Ланда. М.: Наука, 1987.
- Дмитриев А.С. Стохастические колебания в радиофизике и электронике / А. С. Дмитриев, В. Я. Кислов. М.: Наука, 1989. -280 с.
- АнищенкоВ.С. Сложные колебания в простых системах. М.: Наука, 1990.-312 с.
- Кальянов Э.В. Автоколебательные системы с хаотической динамикой на основе уравнений Ван дер Поля-Дюффинга /Э.В. Кальянов, В. Я. Кислов // Радиотехника и электроника. 2006. — Т. 51. — № 1. — С. 65−73.
- Кальянов Э.В. Управляемый хаос в системе генераторов Ван дер Поля при их емкостной связи // Радиотехника и электроника. 2006. — Т. 51.— № 4. — С. 437−444.
- Хаяси Т. Нелинейные колебания в физических системах. М.: Мир, 1968.-432 с.
- Капранов М.В. Теория колебаний в радиотехнике / М. В. Капранов,' В. Н. Кулешов, Г. М. Уткин. -М.: Наука, 1984. 320 с.
- Вайнштейн Л.А. Разделение частот в теории колебаний и волн / Л. А. Вайнштейн, Д. Е. Вакман. М.: Наука, 1983. — 288 с.
- Ландау Л.Д. Электродинамика сплошных сред / Л. Д. Ландау, Е. М. Лившиц. М.: Наука, 1982. — 624 с.
- Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1983. -463 с.
- Ярив А. Квантовая электроника. М. Сов. радио, 1980. — 488 с.
- Неганов В.А. Электродинамика и распространение радиоволн / В. А. Неганов, О. В. Осипов, С. Б. Раевский, Г. П. Яровой. М.: Радио и связь, 2005.-648 с.
- Теодорчик К.Ф. Автоколебательные системы. -М.: Гостехиздат, 1952.
- Берестнев Д.П. Дискретные сигналы и системы / Д. П. Берестнев, В. В. Зайцев. Самара: Изд. СамГУ, 1996. — 96 с.
- Рабинович М.И. Введение в теорию колебаний и волн / М. И. Рабинович, Д. И. Трубецков. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика, 2000. — 560 с.
- Бруевич А.Н. Аппроксимации нелинейных характеристик и спектры при гармоническом воздействии / А. Н. Бруевич, С.И. Евтянов- М.: Сов. радио, 1965. 344 с.
- Уткин Г. М. Автоколебательные системы и волновые усилители. -Сов. радио, 1978. -272 с.
- Морозов А.Д. Резонансы, циклы и хаос в квазиконсервативных системах. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика, 2005.-424 с.
- Миляев Н.А. К теории синхронизации автогенераторов с нелинейным задающим контуром // Радиотехника. 1968. — № 4. — С. 7−13.
- Демьянченко А.Г. Синхронизация генераторов гармонических колебаний. М.: Энергия, 1976. — 240 с.
- Дмитриев В.Г. Лазеры с активно-нелинейными средами / В. Г. Дмитриев,
- B.А. Зенкин, Н. Е. Корниенко, А. И. Рыжков, В. Л. Стрижевский // Квантовая электроника. 1978. — Т. 5. — № 11. — С. 2416−2427.
- Дмитриев В.Г. Прикладная нелинейная оптика / В. Г. Дмитриев, Л. В. Тарасов. М.: Радио и связь, 1982. — 352 с.
- Рубаник В.П. Колебания квазилинейных систем с запаздыванием. М.: Наука, 1969.-288 с.
- Климонтович Ю.Л. Что такое стохастическая фильтрация и стохастический резонанс // УФН. 1999. — Т. 169. — Вып. 1. — С. 39−47.
- Зайцев О.В. Динамика автоколебаний дискретного осциллятора Ван дер Поля / В. В. Зайцев, С. В. Давыденко С.В., О. В. Зайцев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2000. — Т. 3. — N 2.1. C. 64−67.
- Зайцев О.В. Моделирование дискретного осциллятора Ван дер Поля / О. В. Зайцев, Г. П. Яровой // Всероссийская конференция «Современные проблемы радиоэлектроники». Тезисы докладов. Красноярск, 2001. -С. 127.
- Зайцев О.В. Численное моделирование автогенераторов с распределенными обратными связями / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев,
- A.В. Никулин // I Международая НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов, Т.1. Самара, 2001.-С. 123−124.
- Зайцев О.В. Механизм стохастизации колебаний в динамических системах / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев // V Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов. -Самара, 2006.-С. 316−318.
- Зайцев О.В., Стохастические колебания в бистабилыюм осцилляторе /
- B.В. Зайцев, О. В. Зайцев, С. С. Телегин // V Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов. Самара, 2006. — С. 320−321.1. К главе 2
- Боголюбов Н.Н. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний / Н. Н. Боголюбов, Ю. А. Митропольский. М.: Наука, 1974. -504 с.
- Найфе А. Введение в методы возмущений. М.: Мир, 1984. — 536 с.
- Капранов М.В. Теория колебаний в радиотехнике / М. В. Капранов, В. Н. Кулешов, Г. М. Уткин. М.: Наука, 1984. — 320 с.
- Медведев С.Ю. Влияние БПФ на оценку спектра / С. Ю. Медведев, М. Ю. Перов, А. В. Якимов // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2002. — Т. 45, № 3.-С. 263−269.
- Берестнев Д.П. Численный метод исследования стационарных режимов нелинейных систем / Д. П. Берестнев, В. В. Зайцев, Г. П. Яровой // Математическое моделирование волновых процессов в электродинамических системах СВЧ. Самара: Изд. СамГУ, 1992. — С. 54−59.
- Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. М.: Радио и связь, 1985. -488 с.
- Блехман Н.И. Синхронизация в природе и технике. М.: Наука, 1981. -288 с.
- Пиковский А. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление /
- A. Пиковский, М. Розенблюм, 10. Курте. М.: Техносфера, 2003. — 496 с.
- Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. М.: Сов. радио, 1978.-600 с.
- Holmes P.J. Bifurcations of the forced van der Pol oscillator / P.J. Holmes, D.A. Rand // Quart. Appl. Mat. 1978. — V. 35. — P. 495−509.
- ВольтерраВ. Теория функционалов, интегральных и интегро-дифференциальных уравнений. М.: Наука, 1982. — 304 с.
- Крылов В. И. Вычислительные методы. Том 2 / В. И. Крылов,
- B.В. Бобков, П. И. Монастырный М.: Наука, 1977. — 400 с.
- Оппенгейм А. Цифровая обработка сигналов / А. Оппенгейм, Р. Шафер. М.: Техносфера, 2006. — 856 с.
- Зайцев О.В. Интегральная модель дискретно-распределенной автоколебательной системы / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, В. В. Никулин // Вестник СамГУ. 2006. — № 3 (43). — С. 88−93.
- Зайцев О.В. Модели дискретно-распределенных автогенераторов на основе интегральных уравнений Вольтерра / О. В. Зайцев, В. В. Никулин, В. В. Зайцев // Сборник научных трудов «Современные проблемы радиоэлектроники». М.: Радио и связь, 2006. — С. 18−20.
- Зайцев О.В. Интегральные модели автоколебательных систем / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, В. В. Никулин // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2006. — Т. 9, № 1. — С. 53−57.
- Зайцев О.В. Метод усреднения для дискретных автоколебательных систем / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, Г. П. Яровой //1 Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов, Т. 1.-Самара, 2001.-С. 115.
- Зайцев О.В. Особенности анализа дискретных автогенераторов методом усреднения / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, А. В. Никулин // Сборник научных трудов «Современные проблемы радиоэлектроники 2002». -Красноярск, 2002. — С. 20−22.
- Зайцев О.В. Эффект самосинхронизации в дискретном осцилляторе Ван дер Поля / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, А. В. Никулин, Г. П. Яровой // Всероссийская НТК «Информационные системы и технологии (ИСТ-2002)». Нижний Новгород, 2002. — С.6−7.
- Зайцев О.В. Численная реализация метода медленно меняющихся амплитуд / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, Г. П. Яровой // Всероссийская НТК «Информационные системы и технологии (ИСТ-2004)». Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2004. — С.6−7.
- Зайцев О.В. Метод ММА в численных моделях автоколебательных систем / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, А. В. Никулин // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2004. — Т. 7. — N2. — С. 5−12.
- Зайцев О.В. Численная реализация метода ММА и цифровая фильтрация сигналов / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, А. В. Никулин, Г. П. Яровой // Вестник СамГУ. 2004. -N 2 (32). — С. 120−130.
- Зайцев О.В. Моделирование полигармонических автоколебаний методом ММА / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, Г. П. Яровой // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2004. — Т. 7. — N 3. — С. 31−34.1. К главе 3
- Лоренц Э. Детерминированное непериодическое течение // Странные аттракторы / Под ред. Я. Г. Синая и Л. П. Шильникова. М.: Мир, 1982. -С. 88−116.
- Рабинович М.И. Стохастические автоколебания и турбулентность // УФН.- 1978.-Т. 125.-Вып. 1.-С. 123−168.
- Анищенко B.C. Сложные колебания в простых системах. М.: Наука, 1990.-312 с.
- Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе. -М.: Мир, 1991.
- Морозов А.Д. Резонансы, циклы и хаос в квазиконсервативных системах. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика, 2005. -424 с.
- Инфельд Э. Нелинейные волны, солитоны и хаос / Э. Инфельд, Дж. Роуландс. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. — 480 с.
- Чириков Б.В. Резонансные процессы в магнитных ловушках // Атомная энергия. 1959. -Т. 6. № 6. — С. 630−638.
- Заславский Г. М. Введение в налинейную физику / Г. М. Заславский, Р. З. Сагдеев. М.: Наука, 1988. — 368 с.
- Henon М. A two-dimensional mapping with a strange attractor // Comm. Math. Phys. 1976. -V. 50. — P. 69−77.
- Энон M. Двумерное отображение со странным аттрактором // Странные аттракторы / Под ред. Я. Г. Синая и О. П. Шильникова. М.: Мир, 1981. -С. 152−163.
- Гукенхеймер Дж. Нелинейные колебания, динамические системы и бифуркации векторных полей / Дж. Гукенхеймер, Ф. Холмс. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002. — 560 с.
- Holmes P.J. The Dynamics of Repeated Impacts With a Sinusoidally Vibrating Table // J. Sound Vib. 1982. — V. 84. — P. 173−189.
- Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров. -М.: Мир, 1990.-312 с.
- Кузнецов С.П. О воздействии периодического внешнего возмущения на систему, демонстрирующую переход порядок-хаос через бифуркации удвоения периода // Письма в ЖЭТФ. 1984. — Т. 39. — Вып. 3. — С. 113 116.
- Анищенко B.C. Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка / Нейман А. Б., Мосс Ф., Шиманский-Гайер Л. //УФН. 1999. — Т. 169.-Вып. 1.-С. 7−38.
- Farmer J.D., The dimension of chaotic attractors / J.D. Farmer, E. Ott, J.A. Yorke // Physica. 1983. — V. 7D. — P. 158−180.
- Grassberger P., Characterization of strange attractors / P. Grassberger, I. Procaccia //Phys. Rev.Lett. 1983. — V. 50. — P. 346−349.
- Оппенгейм А.В. Цифровая обработка сигналов / А. В. Оппенгейм, Р. В. Шафер. М.: Техносфера, 2006. — 856 с.
- WidrowB. Statistical Analysis of Amplitude-Quantized Sampled-Data Systems //AIEE Transactions. 1961.- V. 81.-N 1.-P.555−568.
- Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. -496 с.
- Анищенко B.C. Бифуркации и индуцированная внешним шумом стохастичность в лазере с нелинейным поглощением / B.C. Анищенко, М. А. Сафонова, В. В. Тучин // Квантовая электроника. 1988. — Т. 15. -№ 9.-С. 1885−1894.
- Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М.: Наука, 1968.-660 с.
- Анищенко B.C. Нелинейные эффекты в хаотических и стохастических системах / B.C. Анищенко, В. В. Астахов, Т. Е. Владиславова, А. Б. Нейман, Г. И. Стрелкова, Л. Шимански-Гайер. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. — 544 с.
- UedaY. Randomly Transitional Phenomena in the System Governed by Dufing Equation // Journal Stat. Phys. 1979. — V. 20. — P. 181−196.
- Зайцев О.В. Динамические и стохастические режимы автоколебаний дискретного осциллятора Ван дер Поля / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, Г. П. Яровой // Всероссийская НТК «Информационные системы и технологии». Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2001. — С. 18−19.
- Зайцев О.В. Статистические оценки характеристик стохастических автоколебаний дискретного осциллятора Ван дер Поля / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, Г. П. Яровой // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2001. — Т. 4. — N 1. — С. 18−21.
- Зайцев О.В. Механизм стохастизации колебаний в динамических системах / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев // V Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов. -Самара, 2006.-С. 316−318.
- Зайцев О.В. Стохастические колебания в бистабилыюм осцилляторе / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, С. С. Телегин // V Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов. Самара, 2006. — С. 320−321.1. К главе 4 и приложению
- Пиковский А., Розенблюм М., Курте 10. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление. М.: Техносфера, 2003. 496 с.
- Системы фазовой синхронизации // Под. ред. В. В. Шахгильдяна и JI.H. Белюстиной. М.: Радио и связь, 1982 -288 с.
- Шахгильдян В.В. Фазовая автоподстройка частоты / В. В. Шахгильдян, А. А. Ляховкин. -М.: Сов. радио, 1966. 512 с.
- Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. М.: Сов. радио, 1978.-600 с.
- Тихонов В.И. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов / В. И. Тихонов, Н. К. Кульман. М.: Сов. радио, 1975. — 704 с.
- Кияшко С.В. Автогенератор радиодиапазона со стохастическим поведением / С. В. Кияшко, А. С. Пиковский, М. И. Рабинович // Радиотехника и электроника, 1980. Т. 25. -№ 3. — С. 336−343.
- Ермаков С.М. Статистическое моделирование / С. М. Ермаков, Г. А. Михайлов. М.: Наука, 1982. — 296 с.
- Маланин В.В. Методы и практика анализа случайных процессов в динамических системах /В.В. Маланин, И. Е. Полосков. М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. — 296 с.
- Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М.: Наука, 1968.-660 с.
- АхмановС.А. Введение в статистическую радиофизику и оптику / С. А. Ахманов, Ю. Е. Дьяков, А. С. Чиркин. -М.: Наука, 1981.-640 с.
- Марпл С.Л., мл. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.-584 с.
- Малахов А.Н. Кумулянтный анализ случайных негауссовых процессов и их преобразований. М.: Сов. радио, 1978. -376 с.
- Купер Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем / Дж. Купер, К Макгиллем. М.: Мир, 1989. — 376 с.
- Зайцев О.В. Частотный детектор на основе ФАП ДВ-автогенератора / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев, Г. П. Яровой // III Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов. -Волгоград, 2004. С. 180−181.
- Зайцев О.В. Детектор ЧМ-сигнала на основе кольца фазовой автоподстройки частоты дискретного автогенератора / В. В. Зайцев, О. В. Зайцев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. -2005.-Т. 8.-N1.-C. 82−84.
- Зайцев О.В. Амплитудный детектор на основе синхронизированного ДВ-автогенератора // НТК «Концепции фундаментальной физика XXI века». Тезисы докладов. Самара, 2005. — С. 61−62.
- Зайцев О.В. Синхронный детектор дискретных AM сигналов // V Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов». Тезисы докладов. Самара, 2006. — С. 411−412.