LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Цифрові фільтри сигналів з розширеним спектром у системах керування збиранням інформації

України».

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі існуючих способів проектування цифрових фільтрів, методів ущільнення та розділення каналів передачі інформації. Автор розробив математичну модель СКЗІ, підготував математичний базис для одержання структур ЦУФ, розробив способи одержання ATFM і BDSE структур ЦУФ та методику скорочення обсягу ОЗП при реалізації BDSE структур ЦУФ. В опублікованих працях із співавторами здобувачем виконано: у роботах [1,2] створення математичних моделей СКЗІ, їх аналіз та узагальнення у [2] конструкціїї демодулятора; у роботі [3] розробку способу зменшення ОЗП, моделювання ЦУФ та його дослідження; у роботі [5] здобувачем виконано аналіз способів ущільнення інформації, створення моделей; у роботі [6] створення програми одержання систем СРС із заданими кореляційними властивостями; у роботах [1,5,6] створення фізичних моделей.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідалися на наступних конференціях:

-«АВТОМАТИКА - 95», м. Львів ;

-«Нейронные, реляторные и непрерывнологические сети и модели», м. Ульяновськ (Росія);

-«Наука i освiта», м. Одеса ;

-«Системы и способы передачи и обработки информации» (ССПОИ - 98), м. Одеса.

Публікації. Основні результати роботи відображені у шістьох публікаціях, п`ять - із співавторами, одна - самостійно, у тому числі, в чотирьох


наукових статтях та матеріалах двох наукових конференцій.

Структура дисертації. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, чотирьох додатків. Загальний обсяг дисертації - 141 стор., кількість додатків - 4. Дисертація містить 19 рисунків, 6 таблиць та список джерел з 94 найменувань.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ


У вступі обгрунтована актуальність теми, сформульована мета і задачі досліджень. Викладені основні наукові і практичні результати, що отримані в роботі, основні положення, що виносяться на захист.

У першому розділі розглянуто способи синтезу ЦФ. Відмічено що особливу увагу приділяється одержанню структур ЦФ за даними аналогових прототипів та прямому синтезу. Пропонується звернути більше уваги на матричні моделі ЦФ, що дозволяють реалізувати генерацію множини структур, відповідних передаточній функції фільтра. Зважаючи на те, що в процесі розвитку теми дисертації припускається використовувати модель ЦУФ а також її реалізацію на мікропроцесорній техніці, доцільно загострити увагу на прямій формі реалізації з можливим застосуванням її різновидів.

Розглянуто основні принципи побудови СКЗІ і цифрових фільтрів. СКЗІ, яку використовують для одночасної передачі повідомлень від багатьох джерел, називають багатоканальною(рис.1).

Операціями, що властиві саме багатоканальним системам, є операції ущільнення каналів (сигналів) та їхнього розділення. Суттєвість операції ущільнення полягає в тому, що кожному повідомленню від джерела інформації (ДІ) Xi(t) ставиться в однозначну відповідність канальний сигнал Si(t), наділений відрізняючими ознаками. Після цього на підставі усіх Si(t) формується багатоканальне повідомлення


SL (t)=L{Si (t)}, і=1,2,3,. . .,N , (1)


де L- оператор перетворення канальних сигналів;

N - число каналів багатоканальної системи;

Пристрій розділення каналів, отримавши на вхід повідомлення SL(t), розділяє його на канальні сигнали Si(t), грунтуючись на заздалегідь відомих відрізняючих ознаках, після цього відображає Si(t) в Xi(t) і спрямовує Xi(t) відповідному одержувачу інформації (ОІ).

Розглянуто основні характеристики СРС і каналів передачі інформації, властивості М-послідовностей. Встановлена доцільність застосування М-послідовностей в СКЗІ. Запропоновано модель СКЗІ з використанням СРС. Виділено об`єкт досліджень - демодулятор СРС, що належить приймальній частині системи.



Рис. 1. Багатоканальна система збирання інформації


Другий розділ присвячено питанню одержання структур ЦУФ. Порушено питання представлення ЦУФ у матричному вигляді, введено поняття передаточної функції гілок схеми фільтру з затримкою та з постійним коефіцієнтом.

Реакцію вихідного сигналу Y (z) ЦУФ на вхідний сигнал X (z) можна представити у вигляді:


, (2)


де Тt (z) є матрицею передаточних функцій ланцюга.

Елемент цієї матриці є передаточна функція між вузлами .

(3)


де Е - одинична матриця розміру n*n;

qc- матриця розміру n*n з коефіцієнта гілок ланцюга першого порядку;

qd- матриця розміру n*n з коефіцієнта гілок ланцюга другого порядку із затримкою. Назвемо матрицю Tt(z), складену з всіляких передаточних функцій - ATF матрицею (на рис.2 відповідно (3)), а структури ЦУФ, отримані на її основі - ATFM структурами. В свою чергу, відомо, що передаточна функція цифрового фільтру, за умови що вхідним є вузол 1, а вихідним n:


, (4)


де обчислюється з шляхом викреслювання m-го рядка і n-го стовпчика матриці рис.2, а D= 1.




1

2

3


n-1

n

1

1

0

0

...

0

0

2

-T12

1

0

...

0

0

3

-T13

-T23

1

...

0

0


...

...

...

...

...

...

n-1

-T1, n-1

-T2, n-1

-T3, n-1

...

1

0

n

-T1 n

-T2 n

-T3 n

...

-Tn-1, n

1


Рис. 2. ATF матриця ЦУФ


Матриця, одержана після викреслення першого рядка та останнього стовпця ATF матриці, являє собою хесенбергову матрицю з одиницями у надголовній діагоналі. Підготовлено математичний базис до одержання ATFM та BDSE структур, а саме доведені:

1.Лемма: Визначник матриці Хесенберга n-го порядку з одиничною надголовною діагоналлю (алгебраічне доповнення A1n ATF матриці) складається з 2n-1 доданків.

2.Теорема: Якщо А - матриця Хесенберга з одиничною надголовною діагоналлю, то кількість доданків у розкладанні визначника матриці, що містять рівно K множників (за винятком одиниць), дорівнює кількості сполучень з K-1 по n-1,тобто .

3.Теорема: Якщо А - матриця Хесенберга з одиничною надголовною діагоналлю, то кількість доданків, що не містять елементи головної діагоналі, зображають числову послідовність у якій кожний член дорівнює сумі двох попередніх.

4.Твердження про необхідність складу алгебраічного доповнення A1n ATF матриці з доданків з кількістю множників з n до 1.

Висновок: Цифровому фільтру з передаточною функцією (5), однозначно відповідає алгебраічне доповнення ATF матриці, що містить ненульові елементи на головній і тільки по одному на усіх підголовних діагоналях.

Для підготовки до рішення задач структурного синтезу ATFM структур необхідно пройти етапи:

1.Формалізації структурного базису: В процесі синтезу використовуються узагальнені структурні елементи, а саме - передаточні функції між вузлами m і n, відповідають або гілкам з постійним коефіцієнтом підсилення або гілкам із затримкою.

2.Формалізації структурних зв`язків - матриця рис.2.

3.Формалізації структурної (цільової) функції: відповідність сум, одержаних при обчисленні визначника матриці рис.2. сумам у виразі


H(z)=, (5)


де L - довжина СРС;

а - множники на постійний коефіцієнт.<