Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез электрических цепей по заданным частотным или временным характеристикам на базе жордановой формы матрицы системы Петкевич, Валерий Иванович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Петкевич, Валерий Иванович. Синтез электрических цепей по заданным частотным или временным характеристикам на базе жордановой формы матрицы системы : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.12.01.- Таганрог, 1997.- 18 с.: ил.

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Передача и обработка цифровых и аналоговых сигналов радиотехнических систем и систем связи требуют создания электрических устройств, которые в некотором диапазоне обладали бы заранее заданными временными или частотными характеристиками. В частности, задачи синтеза корректоров, формирующих и минимально-искажающих цепей, цепей селекции формы сигнала, генераторов сигналов произвольной формы возникают при проектировании радиолокационных приемников, приемников импульсной радиосвязи и радионавигации, а синтез различного рода фильтров находит приложение в многочисленных задачах техники связи, автоматического управления, технике измерений и т.д.

Все возрастающая сложность радиоэлектронных систем и устройств, а также жесткие сроки проектных работ, необходимые для выпуска радиоэлектронных изделий на рынок, делают автоматизацию синтеза электрических цепей абсолютно необходимой.

Существующие пакеты синтеза электрических цепей, как правило, являются узкоспециализированными, что приводит к большим трудностям как при их интеграции, так и адаптации к новым методам проектирования и вариантам технологических процессов, что значительно снижает степень их использования при проектировании радиоэлектронных устройств.

Повысить эффективность и гибкость систем автоматизированного синтеза электрических цепей можно путем разделения процесса синтеза на этапы высокоуровневого (этап получения математической модели) и низкоуровневого синтеза (этап технической реализации). Процедуры высокоуровневого синтеза позволяют генерировать промежуточные описания, которые оптимизируются и отображаются на конкретную технологию реализации средствами низкоуровневого синтеза. В настоящее время процедуры низкоуровневого синтеза достаточно разработаны.

Возникает необходимость в разработке методов и алгоритмов процесса высокоуровневого синтеза, базирующихся на использовании компактных для программной реализации и достаточно общих моделей электрических цепей, легко отображаемых на конкретную топологию и элементный базис. В связи с этим особый интерес представляет собой использование

канонических моделей Жордана, позволяющих устаної непосредственную связь между параметрами математичес модели и структурой электрической цепи. Актуальность п ставленной работы определяется разработкой машинных мет( и алгоритмов высокоуровневого синтеза линейных электричес цепей (ЛЭЦ) общего вида по заданным частотным или времен характеристикам на базе канонических моделей Жордана.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Разработать методику и шинные алгоритмы синтеза линейных электрических цепей о( го вида по заданным частотным или временным характерне на базе канонической формы Жордана матрицы системы и по ляющих реализовать программный комплекс высокоуровне синтеза.

Поставленная задача требует решения следующих част подзадач:

  1. Разработать метод синтеза ЛЭЦ общего вида, основанньїі приведении матрицы системы к канонической форме Жорданг

  2. Определить критерии, позволяющие определять управляем и наблюдаемость синтезируемых электрических цепей.

3. Разработать алгоритмы получения уравнений состоянг
базисе Жордана для четырехполюсных и многополюсных ц
по заданным отсчетам импульсной и амшгатудо-часто
характеристики.

4. Разработать эффективные алгоритмы редукции получаемы>
делей ЛЭЦ.

5. В целях практической проверки разработанных алгори
необходимо на их основе разработать систему высокоуровне
синтеза электрических цепей с возможностью верифик
получаемых решений.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ основаны на использов теории абстрактной реализации линейных динамических сік основных положений линейной алгебры и функциональ анализа. Вопросы программной реализации разработаї алгоритмов решались с использованием теории распознав образов и теории реляционных запросов к базам данных.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В диссертационной работе получен ряд новых результатов, основные из которых сводя-следующему:

  1. Разработан метод синтеза ЛЭЦ общего вида, основанный на приведении матрицы системы к канонической форме Жордана и позволяющий установить непосредственную связь между алгоритмом синтеза и структурой проектируемой цепи.

  2. Найдены необходимые условия управляемости и наблюдаемости многополюсных электрических цепей по спектру матрицы системы.

  1. Изучены способы эквивалентных схемных преобразований цепи жордановой структуры к известным каноническим реализациям: каскадной, параллельной, параллельно-каскадной, Фробениуса, Мура. Показано, что предложенный подход является обобщением параллельных и параллельно-последовательных методов синтеза.

  2. Разработаны алгоритмы получения уравнений состояния в базисе Жордана по заданным отсчетам импульсной характеристики или АЧХ для четырехполюсных и многополюсных электрических цепей.

  3. Получен алгоритм редукции как жестких, так и нежестких электрических цепей при практически неизменных временных и частотных характеристиках.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Часть разработанных в рамках данной диссертационной работы методов и алгоритмов была внедрена и использована в учебном и производственном процессе:

- подсистема синтеза электрических фильтров "Filter" была передана и внедрена в ассоциации "Экономика-Молодежи" (г. Москва) в учебный процесс для проведения лабораторных работ по курсу "Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах и основы САПР", что позволило повысить производительность ЭВМ при проведении лабораторных заданий, а также сделало возможной постановку новых лабораторных работ;

- модуль редукции электрических цепей был передан и внедрен в НИИ "Укрэнергосетьпроект" (г. Харьков) в составе специализированного пакета программ синтеза и оптимизации электронных схем, чем было достигнуто сокращение затрат времени ЭВМ на 30-40% при решении задач синтеза схем, содержащих до 100 активных элементов при значительном повышении технической реализуемости результатов проектирования;

- основные научные и практические результаты работы
использованы в НИР "Virtual'Test Bed" (1997 г., N4401), прово;
совместно с университетом штата Южная Каролина (University of
Carolina).

ДОСТОВЕРНОСТЬ ИЗЛОЖЕННОГО подтверждается результ машинного моделирования получаемых решений задач синтеза в системы PSPICE.