Досліджено питання автоматизованого проектування цифрових фільтрів з використанням гіперкомлексних числових систем для представлення коефіцієнтів передавальних функцій. Проаналізовано методи побудови таких фільтрів та можливості автоматизації їх побудови. Узагальнено метод побудови цифрових фільтрів, для представлення наборів коефіцієнтів передавальних функцій яких використовуються різні гіперкомплексні числові системи. Визначено системи різних вимірностей, що є прийнятними для представлення коефіцієнтів передавальних функцій цифрових фільтрів. Побудовано передавальні функції цифрових фільтрів першого порядку, коефіцієнти яких належать даним гіперкомплексним числовим системам. Запропоновано підхід, що грунтується на властивостях ізоморфного переходу між різними гіперкомплексними числовими системами та дозволяє зменшити кількість операцій, необхідних для роботи цифрового фільтра з гіперкомплексними коефіцієнтами. Для практичної реалізації даних фільтрів запропоновано моделі рекурсивних цифрових фільтрів. Наведено підхід для зменшення на заданій смузі частот сумарної чутливості модуля передавальної функції цифрового фільтра з гіперкомлексними коефіцієнтами до зміни її коефіцієнтів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено класифікацію алгоритмів симетричного блокового шифрування (СБШ) за структурними особливостями обробки ключів, виділено методи просторово-часової організації обчислень. Розглянуто принципи побудови багатоканальних апаратно-орієнтованих процесорів СБШ. На підставі узагальненого представлення алгоритмів та апаратного відображення їх потокових графів розроблено архітектури багатоканальних процесорів. Розроблено структури багатофункціональних багатоканальних операційних пристроїв обробки даних та ключів, блоків організації режимів шифрування, алгоритми їх роботи, принципи синхронізації через спільну пам'ять. Наведено методику оцінки характеристик параметрів та одержано аналітичні вирази для оцінки технічних характеристик процесорів СБШ. Визначено галузі їх використання. Створено VHDL моделі та синтезовано HBIC на ПЛП 16-ти канального апаратно-орієнтованого процесора СБШ згідно з алгоритмом SPECTR-H64, двох одноканальних процесорів СБШ згідно з алгоритмом DES, які у порівнянні з процесорами СБШ мають вищу продуктивність шифрування у 2-5 разів.

  Скачати повний текст

Побудовано та досліджено математичну модель прямокутних плоских асиметричних біморфних випромінювачів п'єзокерамічних перетворювачів (АБВПП), розраховано їх основні коливальні та електроакустичні характеристики (резонансні частоти та чутливість) за різних видів закріплення. Запропоновано спрощений аналітичний метод визначення форми згинних коливань біморфного перетворювача з урахуванням дисипативних втрат, виражених через середнє значення логарифмічного декременту згасання. Досліджено електроакустичні характеристики (амплітудно-частотну, коефіцієнт передачі за напругою та діаграму спрямованості - ДС) трикутних, прямокутних, круглих та еліптичних АБВПП. Установлено оптимальні співвідношення площ п'єзоелементу та металевої пластини прямокутних, трикутних і еліптичних перетворювачів, що дають змогу одержати максимальну чутливість цих АБВПП. Уперше для розширення частотного діапазону АБВПП застосовано електромеханічний негативний зворотний зв'язок. Розвинуто теорію об'ємних п'єзокерамічних перетворювачів. Побудовано та досліджено математичну модель об'ємних АБВПП. Розроблено методику розрахунку звукових полів, одержано формули для опору випромінювання та коефіцієнта концентрації, проведено розрахунки ДС.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби покращання характеристик п'єзокерамічних сканерів для зондових наномікроскопів і створено конкурентоспроможні зразки таких виробів. Розроблено метод покращання позиціонування п'єзокерамічних сканерів за рахунок зменшення зв'язку між актуаторами, яке досягнуто завдяки розділенню актуаторів один від іншого, а також за рахунок застосування плоских пружних пластин, що мають різну жорсткість за координатами X і Y. Побудовано та досліджено математичні та комп'ютерні моделі трубчатого п'єзокерамічного сканера, п'єзокерамічного сканера на основі планарних біморфних п'єзоелементів та п'єзокерамічного сканеру на основі біморфного планарного камертону. Побудовано комп'ютерні моделі для візуалізації переміщень розроблених п'єзокерамічних сканерів. Для вирішення поставлених завдань використано методи розрахунку п'єзоелектричних матеріалів, теорії електричних ланцюгів, методи електромеханічних аналогій, проведено експериментальні дослідження та комп'ютерне моделювання.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано метод підвишення продуктивності багаторозрядних аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) послідовного наближення з ваговою надлишковістю шляхом підвищення швидкодії за збереження роздільної здатності за рахунок застосування змінних тривалостей тактів прискореного порозрядного врівноваження (ППВ) й автоматичного регулювання чутливості операції порівняння аналогових сигналів, що дозволяє скоротити загальний час перетворення. Удосконалено математичні моделі статистичних і динамічних похибок ППВ з ваговою надлишковістю на основі рівнянь балансу, під час складання яких враховано використання операції порівняння з регульованою чутливістю. Удосконалено математичну модель перехідних процесів операції порівняння за прискореного порозрядного аналого-цифрового перетворення з ваговою надлишковістю, у якій враховано змінення чутливості схеми порівняння під час врівноваження.

  Скачати повний текст

Розроблено методи підвищення продуктивності спеціалізованих комп'ютерних засобів обробки інформації на основі використання непозиційних кодових структур у системі залишкових класів. Вперше на підставі введеного спеціального коду табличного представлення операндів розроблено метод порозрядної табличної реалізації арифметичних операцій, в якому, на відміну від існуючих, використано унітарний код результату арифметичних операцій кожної з таблиць, що дозволяє зменшити кількість послідовних етапів обробки інформації, що, у свою чергу, підвищує продуктивність спеціалізованих комп'ютерних засобів. Удосконалено HDL-модель спеціалізованого комп'ютеного засобу за рахунок додаткової можливості опису функціонування у системі залишкових класів шляхом застосування методу порозрядної табличної реаліазції арифметичних операцій, що дозволяє кількісно оцінити продуктивність спеціалізованих комп'ютерних засобів обробки інформації у системі числення у залишкових класах (СЗК). Удосконалено метод вибору основ системи залишкових класів, в якому враховано особливості порозрядної табличної обробки інформації, що дозволяє підвищити надійність спеціалізованих комп'ютерних засобів у СЗК.

  Скачати повний текст

Наведено результати подальшого дослідження у галузі розробки аналого-цифрових перетворювачів (АЦП). Вдосконалено принципи побудови високоточних швидкодіючих АЦП із перерозподілом заряду. Показано, що характеристики АЦП із перерозподілом заряду можна покращити за рахунок використання інформаційної надлишковості у вигляді надлишкових позиційних систем числення (НПСЧ). Розроблено методи зменшення похибок аналого-цифрового перетворення в АЦП із перерозподілом заряду шляхом введення інформаційної надлишковості. Запропоновано методи зменшення підсумкової методичної похибки, обумовленої процесом самокалібрування ваги розрядів. Проведено дослідження динамічних параметрів АЦП із перерозподілом заряду. Визначено умови, за яких тривалий триекспоненційний перехідний процес вироджується у швидкий одноекспоненційний з незмінною постійною часу на всіх кроках врівноваження. Запропоновано спосіб підвищення швидкості аналого-цифрового перетворення, який базується на значному скороченні довжини такту врівноваження на старших розрядах.

  Скачати повний текст

Розроблено методи забезпечення відмовостійкості багаторозрядних цифроаналогових і аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП і АЦП) порозрядного кодування з ваговою надлишковістю (ВН). Запропоновано метод підтримання відмовостійкості багаторозрядних ПФІ з ВН на основі цифрового самокалібрування ваг розрядів і характеристики перетворення з виконанням багаторазових розгорток і подальшим осередненням одержаних результатів. Описано аналітичні вирази для оцінювання міжкалібрувального інтервалу, що допомагає підтримувати відмовостійкість роботи даних пристроїв протягом всього циклу експлуатації. Визначено співвідношення для оцінювання ефективності процедур самокалібрування, доцільність використання різних процедур під час проектування багаторозрядних ПФІ. Доведено, що характеристика квантування ПФІ на основі систем числення з ВН з природним базисом - нерівномірна, крок квантування - багатозначний. Встановлено, що набір кроків квантування обмежений і залежить від основи системи числення, що допомагає враховувати похибки квантування за оцінювання загальної похибки ПФІ.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи підвищення інформаційної щільності стрічкових носіїв з одночасним забезпеченням високої якості та надійності систем реєстрації. Розроблено математичну модель для рухомих континуальних систем, яка характеризує динамічні явища в околі точки реєстрації. Одержано математичні залежності динамічної похибки від параметрів системи. Створено методику розрахунку вільних і нестаціонарних вимушених коливань стрічкових носіїв з застосуванням інтегральних рівнянь Вольтера другого роду. Розроблено програмне забезпечення для розрахунку частотних характеристик стаціонарних і нестаціонарних коливань стрічки. Розроблено математичні моделі і проведено аналіз динамічних процесів залежно від кінематичних і фізико-механічних параметрів системи. Визначено вплив швидкості руху носія та процесу формування прямих і зворотних хвиль у контактних зонах на коливання у пружній системі. Експериментально виявлено та вивчено особливості поширення пружних поздовжніх хвиль у спеціальних носіях інформації. Досліджено вплив статичних і динамічних параметрів носія на його коливання. Розроблено методику кількісної оцінки інформаційної щільності та практичні рекомендації щодо її підвищення, які грунтуються на визначенні механічних частотних характеристик системи та частотно-контрастних характеристик матеріалу носія.

  Скачати повний текст

Досліджено стійкість лінійних двовимірних цифрових фільтрів і двовимірних фільтрів з операцією заокруглення в арифметиці з фіксованою комою. Запропоновано алгоритм отримання в аналітичному вигляді імпульсних характеристик. Розроблено алгоритм знаходження області стійкості у просторі коефіцієнтів фільтра для систем з заокругленням до найближчого цілого та за його допомогою отримано область стійкості для певного класу фільтрів. Поширено другий метод Ляпунова про стійкість двовимірних фільтрів на клас кусково-нелінійних функцій, за допомогою якої отримано умови стійкості систем з заокругленням шляхом відкидання дробової частини. Числовим методом досліджено та класифіковано режими нестійкості для вимірних систем з заокругленнями, знайдено аналітичні умови їх виникнення. Розглянуто вплив операцій заокруглення у ході реалізації алгоритмів числового дослідження стійкості на правильність роботи цих алгоритмів. Надано рекомендації щодо вибору кількості розрядів для реалізації цих алгоритмів.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи та засоби побудови генераторів імпульсних послідовностей з пуассонівським законом розподілу. Проведено порівняльний аналіз їх характеристик та вибір групи тестів для оцінювання якості таких генераторів. Проведено імітаційне моделювання різних методів побудови генераторів псевдовипадкових чисел з рівномірним законом розподілу, які є базовими за реалізації генераторів пуассонівських імпульсних послідовностей (ГПІП). На підставі цього моделювання для цих генераторів вибрано оптимальні початкові параметри. Запропоновано нову структуру ГПІП, основною перевагою якої є можливість керування вихідною частотою слідування імпульсів. Наведено набір тестів для оцінки якості ГПІП і базових генераторів рівномірно розподілених чисел. Розроблено нові число-імпульсні структури ГПІП, які забезпечують реалізацію конгруентних методів і нові швидкодіючі структури ГПІП, побудовані з використанням генераторів M-послідовностей. Запропоновано математичний алгоритм генерування псевдовипадкових чисел з законом розподілу, наближеним до рівномірного, який ефективно може використовуватись за програмної реалізації ГПІП. Проаналізовано характеристики вихідного сигналу ГПІП за умов імітації вихідного сигналу дозиметричних пристроїв.

  Скачати повний текст

Знайдено конструктивний опис елементів послідовності псевдовипадкових чисел (ПВЧ) узагальнених генераторів в термінах поліномів від номеру елемента послідовності й її ініціального значення, що призводить до побудови нового доведення теореми про мінімальну довжину максимального періоду послідовності ПВЧ, а також дозволяє знайти покращені верхні оцінки та нові нижні оцінки дискрипантної функції. Введено поняття степеневої та норменої сум Клостермана над кільцем цілих гаусових чисел. Знайдено нетривіальні оцінки таких сум. Побудовано асимптотичні оцінки суматорної функції для функції числа дільників цілих гаусових чисел, які зважені спеціальними арифметичними функціями.

  Скачати повний текст

Вивчено закономірності голографічного запису на фотополімерних композиціях (ФПК), які забезпечують формування голограм у процесі запису. Встановлено механізми запису об'ємних і рельєфних граток та роль фазового розділення композиції у формуванні стабільних структур. Визначено залежності голографічних властивостей ФПК від термодинамічної спорідненості компонент і кінетичних параметрів полімеризаційного та дифузійного процесів, які зумовлюють запис. Досліджено вплив на параметри граток різного типу особливостей механізму запису та розвитку динамічних ефектів, що супроводжують запис у подібних середовищах. Розглянуто методи оптимізації складу композицій, умови забезпечення максимальної ефективності та швидкості запису. Розроблено нові фотополімерні матеріали, виготовлено та випробувано дослідні зразки голографічних дифракційних граток.

  Скачати повний текст

Розвинуто ідеологію дворівневої динамічної адресації для бістабільних холестеричних рідкокристалічних дисплеїв (ХРКД). Запропоновано метод апроксимації електрооптичних характеристик ХРКД, який дозволяє на порядок швидше, ніж у разі застосування стандартного експериментального дослідження, визначити характеристики майбутнього дисплею, а саме: швидкості адресації, яскравість та контраст зображення, величину напруг в електричних сигналах керування, максимальний рівень мультиплексування та допуску за неоднорідності товщини шару холестеричного рідкокристалічного матеріалу (ХРК-матеріалу) в дисплеї. Розроблено методи для визначення цього допуску, а саме: метод прямого вимірювання на клиноподібній комірці - метод "клину", та метод непрямого вимірювання - метод "динамічного гістерезису", який дозволяє проводити всі необхідні дослідження в автоматичному режимі на тестових зразках з фіксованою товщиною шару ХРК-матеріалу. Запропоновано методи побудови керувальних сигналів ("вдосконалений" та "2-з-5") та два алгоритми розгортки ("компенсаційний" і "швидкий"), які дозволили збільшити швидкість дворівневої динамічної адресації та вирішити проблеми залежності значення контрасту зображення від змісту інформації, що записується, та від координат елементів індикації на дисплейній матриці.

  Скачати повний текст

Сформульовано, досліджено і вирішено ряд науково-технічних завдань, які пов'язані з проектуванням пристроїв відображення інформації та вибором способу кодування і зображення даних у процесі розробки інформаційної моделі, а саме: розроблена методика багатокритеріальної оцінки характеристик засобів відображення інформації та методика визначення межових змінень параметрів оцінюваної функції, за якою проводиться настроювання параметрів експериментальних досліджень. Проводиться порівняння характеристик пристроїв відображення цифрової інформації.

  Скачати повний текст

Досліджено логічні схеми, побудовані з використанням нетрадиційної елементної бази - комутаційних та шинних елементів. Введено поняття шинних функції та елемента. Формально побудовано моделі обчислень, в межах яких можливий синтез обчислювальних схем з використанням комутаційних та шинних елементів, а також проаналізовано деякі граничні властивості даних моделей. Побудовано та досліджено паралельні обчислювальні схеми, призначені для виконання деяких широко вживаних операцій, зокрема, схеми таких операцій, як множення, порівняння, а також модулярне множення та експоненціювання багаторозрядних чисел; на шинних елементах - таких операцій як багаторозрядне порівняння, додавання та множення.

  Скачати повний текст

Запропоновано використовувати вагову надлишковість для підвищення точності конвеєрного аналого-цифрового (АЦ) перетворення за умов застосування в пристроях, що розробляються, низькочастотної елементної бази. Вдосконалено метод формування нерозривної передатної характеристики конвеєрного АЦ-перетворення, який базується на використанні вагової надлишковості у вигляді надлишкових позиційних систем числення. Вдосконалено математичні моделі статичних похибок високопродуктивних конвеєрних аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) із ваговою надлишковістю, на підставі їх аналізу визначено шляхи підвищення точності перетворення. Розвинуто методи калібрування ваг розрядів високопродуктивних конвеєрних АЦП з ваговою надлишковістю на низькоточних аналогових вузлах за стратегією "знизу-догори" і "всі одразу", що дозволяють підвищити точність перетворення у порівнянні з первинною точністю елементної бази без фізичного впливу на параметри аналогових вузлів та без зменшення швидкості АЦ-врівноваження. Розроблено методи побудови високопродуктивних високоточних конвеєрних АЦП з ваговою надлишковістю на низькоточних аналогових вузлах з використанням методів самокалібрування ваг розрядів за рахунок вагової надлишковості. Оцінено ефективність введення вагової надлишковості у високоточні високопродуктивні самокалібровані конвеєрні АЦП зі зниженими вимогами щодо первинних похибок елементної бази.

  Скачати повний текст

Дисертація орієнтована на дослідження та розробку обчислювальних схем, базованих на комутаційних елементах (КЕ) та на їх застосування при розробці функціональних моделей апаратних схем. Вводиться поняття комутаційного елемента, досліджуються його функціональні властивості, доводяться переваги використання КЕ замість логічних елементів при розробці цифрових схем. Запропоновано алгоритм побудови обчислювальної схеми на КЕ, яка реалізує довільну арифметичну та логічну функцію. Досліджено роботу схем багаторозрядного додавання, множення та порівняння на КЕ. Наводиться використання КЕ при побудові багатостанових мереж та розв'язку задач маршрутизації.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему створення цифрових регуляторів для систем телекомунікацій на базі найбільш перспективного методу цифрового регулювання з функціональним перетворенням команд управління. Розроблено алгоритм масштабування телекомунікаційних мереж, які дозволяють довести подібні функціональні перетворення до рівня структурних електричних схем. Обгрунтовано методи моделювання цифрових регуляторів як пристроїв управління імпульсними потоками, що дозволяють вирішити технічні суперечності між вимогами до швидкодії та точністю регулювання. Доведено, що метод "поодинокого накопичення" у процесі регулювання коефіцієнта передачі в телекомунікаційних пристроях дозволяє запобігти різким скидам режиму регулювання за умов цифрового управління, що допомагає здійснити автоматичне регулювання чутливості та потужності в каналах зв'язку в межах вибраного динамічного діапазону з самотестуванням на безвідмовну роботу регуляторів. Надано рекомендації щодо практичного використання розроблених пропозицій та рішень.

  Скачати повний текст