Розвинуто порозрядний та рекурентний методи логарифмічного аналого-цифрового перетворення (ЛАЦП) на комутованих конденсаторах. Виявлено джерела похибок і встановлено, що вплив на процес перетворення неідеальності елементів проявляється в основному через ефекти проникнення напруги управління ключами та передачі паразитного заряду заслонів ключів, а також через струми витікання. Запропоновано математичні моделі похибок порозрядних ЛАЦП з накопиченням заряду, які дозволяють аналітично оцінити точність порозрядних ЛАЦП. Розроблено ряд структурних, функціональних і принципових схем порозрядних і рекурентних ЛАЦП з покращеними метрологічними характеристиками.

  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

За результатами теоретичних і експериментальних досліджень створено нові структури та формальні методи синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування. Показано, що можна одержати оптимізацію апаратурних витрат у схемі формування адреси мікрокоманди за умов використання методів багаторівневої реалізації автоматів з "жорсткою" логікою, яких необхідно адаптувати до особливостей композиційних мікропрограмних пристроїв керування. Запропоновано використовувати методи кодування логічних умов, перетворення номерів переходів, кодів станів, кодів операторних лінійних ланцюгів та їх класів, а також адреси мікрокоманд. Розроблено нові структури та методи синтезу для всіх відомих композиційних мікропрограмних пристроїв керування. Показано, що використання запропонованих методів дає змогу зменшити апаратурні витрати в схемі автомата адресації на 12 - 42 % у порівнянні з відомими методами синтезу. Одержано аналітичні оцінки складності апаратурних витрат у схемах пристроїв керування як функції від параметрів граф-схеми алгоритму. На підставі результатів дослідження визначено область ефективного використання запропонованих структур композиційних мікропрограмних пристроїв керування.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу генерування відрізку прямою для 3D пристроїв відображення інформації (ПВІ) як задачу визначення множини вокселі, що апроксимують заданий відрізок. Набули подальшого розвитку підходи до вирішення завдання відображення методів воксельного розкладання відрізків прямої на паралельних обчислювачих графічних процесорів (архітектури CUDA). Запропоновано нову структуру та виконано оцінку часових характеристик спеціалізованого процесора для генерування 3D образів відрізків прямих у об'ємних ПВІ.

  Скачати повний текст

За результатами теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано нові структури та формальні методи синтезу керувальних автоматів з "жорсткою" логікою (АЖЛ). Показано, що оптимізація апаратурних витрат у схемах формування змінних може бути одержана у разі використання методу кодування наборів фрагмента змінних. Запропоновано застосовувати метод кодування наборів фрагмента змінних у структурах керуючого автомату Мілі з кодуванням наборів мікрооперацій та кодуванням рядків прямої структурної таблиці, а також у структурах керуючого автомата Мура з кодуванням наборів мікрооперацій та з кодуванням класів псевдоеквівалентних станів. Розроблено нові структури та методи синтезу для структур автоматів Мілі та Мура з кодуванням наборів фрагмента змінних. Використання запропонованих методів дозволяє зменшити апаратурні витрати у схемах автомата Мілі до 20 % та у схемах автомата Мура до 10 % у порівнянні з відомими структурами. Одержано результати аналітичного оцінювання ефективності запропонованих структур АЖЛ у аспекті апаратурних витрат як функції від параметрів граф-схеми алгоритму. За результатами дослідження визначено область ефективного використання запропонованих структур мікропрограмних автоматів.

  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

Створено високоефективні оптоелектронні системи для достовірного та надійного відображення інформації за жорстких обмежень часу щодо їх прийняття та розшифровки. Розроблено теоретичні засади побудови візуального каналу передачі даних оператору у системах відображення повідомлень у дискретно-аналогічній формі на базі запропонованого сімейства семіотичних і логічних інформаційних моделей. Створено теоретичні засади апаратурної реалізації виводу даних на шкальний індикатор з використанням створених математичних моделей логічної й арифметичної обробки цифрової інформації. Розроблено й апробовано пристрої індикації, оптимізовані відповідно до умов експлуатації, та модулі шкали з якісно новим рівнем ергономічних і функціональних параметрів. Запропоновано принципи вибору інформаційної моделі для специфічних умов застосування розглянутих оптоелектронних систем на підставі результатів комп'ютерного імітаційного моделювання індикаційних пристроїв з залученням групи операторів. Розроблено та застосовано практичні рекомендації для комплексної оптимізації шкальних засобів візуалізації з використанням запропонованих методів структурної та параметричної мінімізації. Створено методи та пристрої виводу даних, які у випадку відмови забезпечують безпомилкову розшифровку системних повідомлень операторів.

  Скачати повний текст

  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

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

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

Розроблено математичні моделі розбиття багаторозрядних перетворювачів кодів (ПК) арифметичного типу за методом накопичення еквіваленту, відповідно до якої різні етапи циклу проектування виконуються відповідними підсистемами. Створено методи автоматизованого проектування ПК за методом накопичення еквівалентів, зокрема, метод розрахунку кількості тактів перетворення багатоблокових ПК, метод розрахунку корпусів ІМС щодо реалізації формувачів еквівалентів (ФЕ) кожного блоку, та їх програмне забезпечення. Удосконалено двокритеріальний метод системного проектування багатоблокового ПК, що враховує внутрішні апаратурні витрати на ФЕ та зовнішні витрати на комбінаційні суматори. Розвинуто методи проектування: моделювання, синтез, реалізація програмування мікросхем, що здійснюються у єдиному середовищі. Це уможливлює верифікацію пристрою на всіх етапах проектування, що дозволяє знизити ймовірність виникнення помилок з застосуванням стандартизованої мови опису апаратури VHDL.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз архітектур і області застосування спецпроцесорів, які використовуються у низових рівнях розподілених комп'ютерних систем. Обгрунтовано ефективність застосування для побудови спецпроцесорів, крім широковживаного базису Радемахера, який породжує двійкову систему числення, теоретико-числового базису Галуа. Запропоновано методи побудови конвеєрних спецпроцесорів на базі багатоканального аналого-цифрового перетворення (АЦП), інтегрально-імпульсної технології на базисі Галуа та двовимірних шумоподібних кодових послідовностей. Розроблено метод, алгоритм операції сумування у базисі Галуа й архітектуру паралельного суматора, швидкодія якого перевищує у 5 - 9 разів швидкодію паралельного суматора у базисі Радемахера. Розроблено теоретичні засади методів цифрового формування й обробки двовимірних широкосмугових послідовностей, які характеризуються перевагами завадозахищеності стосовно одновимірних. Розроблено функціональні схеми та принципові рішення компонентів спецпроцесорів у базисі Галуа.

  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

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми підвищення якості, ефективності та завадостійкості визначених пристроїв обробки сигналів (зокрема, нерекурсивних та рекурсивних цифрових фільтрів, фільтрів на поверхневих акустичних хвилях, деконволюторів, антенних решіток). Запропоновано новий уніфікований методологічний підхід до оптимального синтезу таких пристроїв, який полягає у формулюванні критеріїв синтезу (відносної середньоквадратичної похибки та відношення сигнал/завада) за допомогою узагальненого відношення Релея, та подальшої оптимізації за допомогою розроблених процедур. Встановлено, що такий підхід може бути застосований при синтезі пристроїв для обробки сигналів в частотній, часовій та просторовій областях. Основні результати роботи використовувались при вирішенні задач обробки інформаційних сигналів, для проектування пристроїв на поверхневих акустичних хвилях.

  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

Запропоновано метод обчислення та відтворення у технічних пристроях ступінчастих функцій одного класу з цілочисловою формою зображення аргументу, оптимальний з точки зору точності та часу обчислення. На основі запропонованого методу для прикладу розроблено математичні, операторні, структурно-функціональні моделі та алгоритми функціонування ступінчатих апроксиматорів для обчислення та відтворення дробово-ірраціональних, дробово-раціональних, ступеневих та гіперболічних функцій; цифрових пристроїв, виконуючих арифметичні дії над частотно-імпульсними сигналами, і багатофазових генераторів імпульсів. Наведена оцінка похибок запропонованих технічних рішень, частотних можливостей та надана інженерна методика їх розрахунку.

  Скачати повний текст

Розроблено загальні математичні моделі ендогенних і часових показників, принцип багатокритеріальної оптимізації на базі графоаналітичного методу. Запропоновано багатофункціональну модель арифметичного розширювача та набору базових функцій. Удосконалено теорію неповної подібності та розмірностей у галузі обмеження коефіцієнтів подібності, яка має умовну комплексну модель, методику вибору фізичної моделі. Наведено знаково-образні моделі критеріїв подібності для пристроїв, що перерозподіляють прецизійну інформацію у часі та просторі. Встановлено, що їх залежності виявили у Б1110КН1-2 резерв параметрів: потужності розсіювання, швидкості переключення, кількості входів/виходів МДП-ключів. Розроблено багатофункціональну модель - двопозиційний комутатор з вільною вибіркою адреси одного із 32-ох каналів, селектор, мультиплексор, електрична лінія затримки з 32-ма видами та можливістю їх нарощування.

  Скачати повний текст

Розв'язано наукову проблему розвитку теорії аналізу та синтезу число-імпульсних функціональних перетворювачів (ЧІФП), призначених для опрацювання число-імпульсних кодів (ЧІК) в реальному масштабі часу. Розвинуто теорію оцінки метрологічної доцільності використання ЧІФП, яка допомагає комплексно враховувати точність, швидкодію і динамічний діапазон ЧІФП. Викладено методику оцінки технологічної ефективності реалізації ЧІФП, що грунтується на визначенні кількості елементів різних типів для побудови перетворювачів, залежно від основних метрологічних характеристик. Створено теорію синтезу ЧІФП зі змінною розрядністю, які забезпечують ефективне розширення динамічного діапазону за вхідним ЧІК. Синтезовано ЧІФП для реалізації логарифмічних, обернено-пропорційних функцій. Запропоновано методику аналізу точності базових елементів ЧІФП в статичному режимі їх роботи. Удосконалено методику проектування генераторів пуассонівських імпульсних послідовностей для оптимізації їх структур на відповідність даним критеріям якості.

  Скачати повний текст

Запропоновано моделі та виділено класи безпечних автоматів. Визначено табличні та графічні методи завдання безпечних автоматів. Висвітлено методи синтезу безпечних автоматів з функціональною деградацією. Досліджено мову та технологію програмування безпечних програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС)-контролерів. Надано формальний опис алфавіту та синтаксису даної мови THDL. Встановлено процедуру й інструментальні засоби програмування безпечних ПЛІС-контролерів. Розроблено та впроваджено мікроелектронну систему централізації на базі безпечних ПЛІС-контролерів з паралельною архітектурою для залізниць та метрополітенів.

  Скачати повний текст