V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Физико-математические возможности академического изобретательства (АИ) определяют условия разработки прикладных рамочных и технологических средств АИ с учетом постепенно осознаваемой необходимости прикладного использования методической и конструктивной части математических и физических знаний студентов университетов.

1. Новые технические решения могут быть получены путем разработки структурных схем, функциональные элементы которых реализуются операторами новых математических описаний технических устройств и систем.

2. Новые технические решения могут быть получены путем математических преобразований исходных математических описаний технических устройств и систем с целью улучшения одного или нескольких показателей качества технических устройств и систем в целом.

Согласно Патентному закону РФ не признаются патентоспособными научные теории и математические методы сами по себе. Однако технические средства, разработанные путем применения математических методов, могут оказаться вполне патентоспособными.

Используя, например, сведения из [1], можно показать развитие технических средств в направлении уменьшения структурной сложности на основе преобразований их математических описаний. Алгоритм оптимального когерентного приема дискретных сигналов определяется выражением [1]:

,

где s_i(t) – переданные сигналы, z(t) – принятые сигналы, f(z| s_i) – функция правдоподобия, n – размерность плотности распределения флуктуационной аддитивной помехи в гауссовском канале, Ω₀ – спектральная плотность помехи, σ² = Ω₀ΔF, ΔF – полоса пропускания приемника, T – время действия сигнала.

Эта достаточно сложная операция может быть непосредственно реализована в виде структурной схемы оптимального приемника. Однако последовательные математические преобразования выражения позволяет получить ряд операций, которые могут быть гораздо проще в технической реализации:

1) при передаче m сигналов – в виде приемника Котельникова;

2) для двоичных сигналов – в виде двухканальной структуры и решающего устройства, причем каналы содержат вычитатели с входами опорных сигналов, квадраторы и интеграторы;

3) при одинаковых энергиях сигналов – структура по п. 2, но без вычитателей, а вместо квадраторов используются перемножители с входами опорных синалов;

4) при использовании согласованных фильтров (СФ) с импульсной характеристикой g_i(τ) = s_i(T–τ) – каналы содержат только СФ и общую схему синхронизации;

5) при использовании СФ с импульсной характеристикой g(t) = s₁(T – τ) – s₂(T – τ) – в структуре по п. 4 остается только один канал с СФ, а решающее устройство сравнивает выходной сигнал СФ с нулевым значением.

Таким образом, показано, что приведенные выше положения могут быть успешно использованы при разработке новых технических решений [2]. В области медицинской радиоэлектроники разработано и запатентовано новое техническое решение [3]. Результаты творческой деятельности использованы в публикации и квалификационной работе.

Литература

1. Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов : Учебник для вузов.– М. :Сов. радио, 1979. 280 с.

2. Мельников Б.С. Академическое изобретательство : Метод. пос. – М. :Издательство МЭИ, 2003. 48 с.

3. Патент RU 2266041. Носимое устройство мониторинга ЭКГ / П.Ю. Волобуев // БИ. 20.12.05.

Код для цитирования: Скопировать