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

Исследование и разработка цифровых программных согласований фильтров на основе многозначных элементов и структур Малиничев, Дмитрий Михайлович

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

Малиничев, Дмитрий Михайлович. Исследование и разработка цифровых программных согласований фильтров на основе многозначных элементов и структур : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.12.02.- Москва, 1992.- 18 с.: ил.

Введение к работе

_«_ .

вГ.ЯГ";ї

^-Ll' 'і Актуальность проблемы. В настоящее время в радиотехнических системах и системах связи широкое применение находят шумоподобные сложные сигналы и наметилась тенденция к применению при их формировании многозначного кодирования - путем использования нескольких значений фаэы, частоты или уровней амплитуд. Однако формирование и обработка многопоэиционных (многозначных) сигналов на двоичной элементной базе вызывает ряд трудностей, связанных с тем, что каждый отсчет обрабатываемого сигнала в этом случае представляется многоразрядным двоичным числом. Это приводит к существенному возрастанию объема оборудования, сшиюнюэ быстродействия устройств обработки информации, а такие в некоторых случаях и к уменьшению надежности.

В различных областях техники, таких как автоматика, телемеханика, измерительная и вычислительная техника находят применение многозначные элементы и структуры. Их использование позволяет существенно сократить объем оборудования, необходимого для обработки многозначных сигналов, и создавать устройства, обладающие рядом полезных свойств. Теория многозначных элементов и структур, созданных на их основе, достаточно широко развита как в нашей стране, так и за рубежом, и они находят практическое применение в ряде областей цифровой техники.

Целесообразность применения многозначных элементов и структур в цифровых устройствах обработки информации обусловлена тем, что количество устойчивых состояний таких элементов не зависит от сложности их схемы. Поэтому одной иэ перспективных областей применения многозначных элементов и структур может быть их использование в устройствах обработки сложных сигналов, в частности, в цифровых программируемых согласованных фильтрах.

Различные цифровые устройства, созданные на основе многоэнач-

- 4 -ных элементов, нашли свое применение при обработке многозначных сигналов в процессе исследования космического пространства и Мирового океана.

Таким образом, рассмотрение возможностей построения цифровых программируемых согласованных фильтров (ЦПСФ) на основе многозначных элементов и структур для обработки многопоеиционных сигналов и определение эффективных областей их применения является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование возможностей построения и разработка цифровых программируемых согласованных фильтров на многозначных элементах и структурах, предназначенных для обработки многозначных шумоподобньк сложных сигналов, в частности, в локальных вычислительных системах, что позволяет в ряде случаев улучшить такие характеристики ЦГОФ, как количество оборудования и надежность.

Поставленная цель достигается путем решения следующих основных 8адач, в ходе решения которых необходимо:

1. Осуществить сравнительный анализ существующих косвенных
алгоритмов вычисления функции корреляции и выбрать наиболее опти
мальные о точки зрения простоты их реализации на многозначных эле
ментах, так как работа ЩЮФ основана на вычислении функции авто-

-корреляции.

  1. Разработать новые косвенные алгоритмы вычисления функции корреляции, обеспечивающие функционирование цифровых программируемых согласованных фильтров и разработать структуры фильтров, их реализующие.

  2. Определить основные статистические характеристики предло-женнных алгоритмов.

  3. Произвести экспериментальное исследование характеристик предложенных алгоритмов путем их машинного моделирования, а также их реализации в цифровой аппаратуре.

Методы исследований. В диссертационной работе для решения поставленных задач использованы методы математи-

- Б -ческого анализа, теории вероятностей, а также методы статистической радиотехники и многозначная логика. Производится моделирование работы ЦПСФ на ЕС ЭВМ.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:

  1. Предложено использовать сложные сигналы в устройствах обмена локальных вычислительных систем для повышения их помехозащищенности и скрытности передачи информации.

  2. Предложено использовать косвенные методы вычисления функции корреляции, позволяющие оптимизировать многозначные структуры, предназначенные для применения в ЦПСФ.

  3. Разработаны новые алгоритмы обработки многозначных сложных сигналов. Показано, что на их основе может быть построен класс алгоритмов обработки сложных сигналов, определяемых четными тригонометрическими функциями.

  4. Выявлена зависимость между основными параметрами многоуровневого сложного сигнала, полученного на основе многозначной «-последовательности, - максимальным боковым пиком автокорреляционной функции, длиной выборки и числом градаций сигнала, обрабатываемого с помощью модифицированного модульного и разностно-модульного алгоритмов.

  5. Показано, что надежность многозначных ЦПСФ, обрабатывающих ' ' многоуровневые сложные сигналы, может быть на 10 - 15 X выше, чем при реализации таких фильтров на двоичной элементной базе.

  6. Разработаны структуры многозначных ЦПСФ, обеспечивающих высокое быстродействие и надежность. Полученные решения являются нові ми и защищены авторским свидетельством.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Показана возможность эффективной аппаратурной реализации ЦПСФ на многозначных элементах и структурах, обладающих . высокими техническими характеристиками.

. Разработаны конкретные схемы ЦПСФ, реализованных на многозначных элем-нтах и структурах, определены их характеристики и

14,1.

- 6 -покаваны их преимущгства по сравнению с ЩЮФ, реализованными на двоичной элементной базе.

3. Разработана принципиальная схема ЩЮФ, реализующего модифицированный модульный алгоритм, на микросхемах серии 155.

Внедрение результатов работы. Основные результаты работы были реализованы в НПО "Агат" в ходе проведения хоздоговорных работ, вьшолненных в научно-исследовательской части ШТСИ. Внедрение результатов диссертационной работы подтверждается соответствующими актами.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического и машинного моделирования" (Тамбов, 1989 г.), научно-технической конференции "Цифровая обработка сигналов в системах свяэи и управления" (Суздаль, 1989 г.), научно-технической конференции "Развитие и внедрение новой техники радиоприемных устройств и обработки сигналов" (Горький, 1989 г.), XLIV Всесоюзной научной сессии, посвящгнной Дню радио (Иосква, 1989 Г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Информационные методы повышения эффективности и помехоустойчивости радиосистем и систем связи" (Ташкент, 1990г.), научной конференции "Опыт разработки и внедрения цифровых и анало-говых фильтров и корректоров в системах сеяэи" ;Севастополь, 1990 г.), научной конференции "Статистический синтез и с.^алиг информационных систем" (Севастополь, 1991 г.), науч.-ю-техннчм.ком семинаре "Передача и обработка данных в системах управления и сетях ЭВМ" (Киев, 1991 г.), научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава сотрудников и аспирантов Московского института свяви 1989-1991 годов.

Основные положения, выносимые на зашиту.

  1. Использование многозначных шумоподобных сложных сигналов в локальных вычислительных системах.

  2. Использование косвенных алгоритмов определения функции корреляции.

  3. Использование при реализации ЦПСФ разработанных косвенны/

-7--алгоритмов вычисления функции корреляции.

4. Предложенные структуры ЩЮФ на многозначных элементах.

6. Аналитическая зависимость, определяющая связь между основными параметрами многоуровневого сложного сигнала - максимальным боковым пиком автокорреляционной функции, длиной выборки и числом градаций сигнала, обрабатываемого о помощью рааностно-модульного и модифицированного модульного алгоритмов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе получено одно авторское свидетельство об изобретении. Результаты исследований отражены в ряде научно-исследовательских отчетов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и двух приложений. Работа иэлояена на 85 страницах машинописного текста, содержит 34 страницы "рисунков и таблиц, список литературы включает 83 наименования.

Похожие диссертации на Исследование и разработка цифровых программных согласований фильтров на основе многозначных элементов и структур