Спажакин, Михаил Игоревич Методика проектирования и реализации на ПЛИС энергоэффективных устройств обработки сигналов в системах радиоконтроля

Короткий опис

Спажакин, Михаил Игоревич Методика проектирования и реализации на ПЛИС энергоэффективных устройств обработки сигналов в системах радиоконтроля

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Спажакин, Михаил Игоревич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ПОИСК АКТУАЛЬНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПОСТРОЕНИИ АППАРАТУРЫ РАДИОКОНТРОЛЯ

1.1 Назначение комплексов радиоконтроля и основные требования к ним

1.2 Сигналы современных стандартов беспроводной связи

1.3 Способы изменения частоты дискретизации сигнала в цифровом радиоприемном устройстве

1.3.1 Фильтровой метод изменения частоты дискретизации

1.3.2 Произвольное изменение частоты дискретизации с использованием полиномиального представления сигналов

1.4 Цифровые фильтры в задачах РК и требования к ним

1.4.1 Основные характеристики цифровых фильтров

1.4.2 Синтез коэффициентов КИХ фильтра

1.5 Заключение к главе 1

2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТОВ ШИРОКОПОЛОСНЫХ РЕСЕМПЛЕРОВ

2.1 Требования, предъявляемые к ресемплерам задачами РК

2.2 Возникновение искажений при изменении частоты дискретизации с использованием полиноминальных ресемплеров

2.3 Структура Фарроу

2.5 Требования к разрабатываемой методике синтеза коэффициентов широкополосного ресемплера

2.6 Синтез коэффициентов широкополосных ресемплеров с использованием МНК

2.6.1 Математическая формализация базисных функций ресемплера

2.6.2 Постановка задачи синтеза коэффициентов ресемплера в частотной области

2.6.3 Расчет коэффициентов ресемплера с использованием МНК

2.6.4 Последовательность действий в методике синтеза коэффициентов широкополосного ресемплера

2.6.5 Пример синтеза коэффициентов ресемплера по предложенной методике

2.7 Заключение к главе 2

3 МЕТОДИКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ КИХ ФИЛЬТРОВ НА ПЛИС

3.1 Методы снижения аппаратных ресурсов ПЛИС при реализации КИХ фильтров

3.2 Анализ подходов, применяющихся при разработке КИХ фильтров на ПЛИС без использования умножителей

3.3 Оптимизация структуры фильтра для минимизации потребляемой мощности

3.4 Особенности предлагаемой методики разработки широкополосных фильтров со смешанной структурой

3.4.1 Использование алгоритма ACO

3.4.2 Примеры использования алгоритма ACO для оптимизации коэффициентов КИХ фильтров

3.4.3 Формализация правила аппаратной реализации операций умножения на коэффициенты фильтра

3.4.4 Методика энергоэффективной реализации КИХ фильтров на ПЛИС

3.4.5 Сравнительная оценка полученных результатов

3.5 Заключение к главе 3

4 МЕТОДИКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ НА ПЛИС АЛГОРИТМА ПРОИЗВОЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ДИСКРЕТИЗАЦИИ

4.1 Анализ предложенных подходов реализации на ПЛИС ресемплеров

4.2 Недостатки известных подходов реализации широкополосных ресемплеров на ПЛИС

4.3 Методика построения энергоэффективных ресемплеров на ПЛИС

4.3.1 Использование умножителей при реализации широкополосных ресемплеров на ПЛИС

4.3.2 Последовательность действий, составляющих методику энергоэффективной реализации ресемплеров на ПЛИС

4.4 Заключение к главе 4

5 ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ ФИЛЬТРАЦИИ В

РЕШЕНИИ ЗАДАЧ РАДИКОНТРОЛЯ

5.1 Классическая структура банка цифровых фильтров

5.2 Ограничения, накладываемые на классическую структуру банка фильтров

5.3 Требования, предъявляемые задачами РК к системе многоканальной фильтрации

5.4 Технологический прием энергоэффективной реализации на ПЛИС многоканальных алгоритмов фильтрации

5.4.1 Модификация структурной схемы обработчика

5.4.2 Расчет коэффициентов фильтра-прототипа

5.4.3 Показатели качества, контролируемые в рамках задачи многоканальной фильтрации

5.4.4 Технологический прием энергоэффективной реализации на ПЛИС многоканального двухэтапного алгоритма обработки ограниченного набора частотных каналов

5.5 Заключение к главе 5

6 ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, НАПРАВЛЕННАЯ НА ВЫДЕЛЕНИЕ ИДЕНТИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ РЭС

6.1 Задачи, возникающие при выделении идентификационных признаков сигналов

6.2 Примеры обработки сигналов цифровой связи и широкополосной передачи данных, направленной на определение идентификационных признаков

6.2.1 Обработка сигналов стандартов узкополосной цифровой беспроводной связи

6.2.2 Обработка сигналов широкополосной передачи цифровых данных

6.3 Заключение к главе 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Обзор существующих средств РК - использование анализаторов

спектра и сигналов

Приложение Б. Варианты построения аналогового тракта цифровых

радиоприемных устройств КРК

Приложение В. Патент на изобретение

Приложение Г. Акты внедрения результатов диссертационной работы