Лебедев Е.К., Мясников В.И., Морозов М.Н., Старыгин С.В., Галанина Н.А., Малашкевич В.Б., Трахтенберг Е.С., Илюшов Г.С., Сорин Г.Ю., Глозштейн А.М., Вилкова Н.И. Отчёт по научно-исследовательской работе Синтез адаптивных мультипроцессорных структур обработки сигналов (заключительный отчёт)

Йошкар-Ола, Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР, хозрасчётное научное объединение Марийский Ордена Дружбы Народов Политехнический институт им А.М. Горького. - 1985Реферат
Отчёт содержит 159 стр., рисунков 32, таблиц 4, библ. 28
Синтез, алгоритм, цифровой фильтр, рекурсивный, адаптивный, оценка, калмановский, спектр, устройство, конвейерный, многомашинный, мультипроцессорный.Исследованы поразрядные методы цифровой обработки сигналов, имеющие преимущества перед традиционными алгоритмами в высоком быстродействии, которое достигается за счёт возможности завершения большинства арифметических операций на этапе проектирования.
Использованы статистические и теоретико-числовые методы синтеза устройств обработки сигналов.
На основе-этих методов разработаны алгоритмы квазиоптимальной корреляционно-оценочной фильтрации, адаптивной цифровой рекурсивной фильтрации, калмановской фильтрации, одномерного и многомерного спектрального анализа.
Квазиоптимальный поразрядный фильтр имеет лучше показатели энергетической эффективности обнаружения марковских сигналов, чей обыкновенные рекурсивные фильтры и отличается от оптимального фильтра физической реализуемостью, так как использует память не в десятки и сотни мегабайт, а в единица я десятки килобайт. Адаптивный рекурсивный поразрядный фильтр четвёртого порядка при затратах местной памяти в 15 килобайт обеспечивает быстродействие в два МГц в многопроцессорном варианте, если требуется изменение характеристик в пределах до 256 вариантов.
Разработан цифровой поразрядный фильтр Калмана, который может быть реализован с меньшими затратами памяти и с большим быстродействием по сравнению с известными устройствами в стационарном варианте при модели вплоть до третьего порядка.
Синтезированы устройства поразрядного дискретного преобразования Фурье (ПДПФ) для неограниченного числа отсчётов. Показано, что в ПДПФ имеют преимущества перед БПФ в быстродействии вследствие исключения операции умножения. Многомерное устройство ПДПФ реализует конвейерное преобразование неограниченной размерности в реальном масштабе времени. Даны рекомендации для построения и проведено макетирование основных модулей многомашинной мультипроцессорной вычислительной системы.Содержание
Часть I
Перечень сокращений
Введение
Поразрядные системы обработки сигналов
Синтез квазиоптимального поразрядного ЦФ корреляционно-оценочного типа
Начальный вектор поразрядного распределения
Распределение поразрядных вероятностей и моментные функции
Поразрядный цифровой квазиоптимальный фильтр
Синтез адаптивных рекурсивных ЦФ поразрядного типа
Схема адаптивного рекурсивного поразрядного ЦФ четвертого порядка
Структурная схема адаптивного поразрядного фильтра четвёртого порядка
Мультипроцессорные системы для поразрядной калмановской фильтрации
Реализация Фильтра на параллельной вычислительной системе с общим управлением
Реализация поразрядного фильтра Калмана в виде отдельного модуля МВК
Выводы
Методы и устройства поразрядного ДПФ
Устройство одномерного поразрядного ДПФ (ПДПФ)
Алгоритмы многомерного ПДПФ
Оптимизация параметров ПДПФ
Интерактивный синтез ПДПФ на персональной ЭВМ
Структурные схемы процессора ПДПФ и алгоритм ого работыЧасть II
Моделирование квазиоптимального корреляционно-оценочного алгоритма
Статистическое моделирование пачки эхо-сигналов
Алгоритм и программа моделирования квазиоптимальной корреляционно-оценочной системы
Расчёт поразрядных весовых коэффициентов
Определение эффективности системы
Оценка эффективности квазиоптимального корреляционно-оценочного алгоритма
Алгоритмы вычисления свёртки в микропроцессорных комплексах
Видоизменённый алгоритм 1->3 и его временная сложность
Определение областей памяти, типов и форматов данных при вычислении свёртки в микропроцессорном комплекте К580
Тип а формат команд
Варианты реализации вычислительных алгоритмов свёртки
Программная реализация свёртки
Аппаратно-программная реализация свёртки
Аппаратно-программная реализация свёртки с длинным стеком
Реализация с аппаратным спецвычислителем
Основные архитектурные рекомендации
Заключение
Список использованных источников
Приложение