Досліджено й удосконалено методи нелінійної фільтрації сигналів і зображень на основі порядкових статистик. Для підвищення показника продуктивність/апаратна складність запропоновано новий клас цифрових фільтрів на основі деревоподібних структур і порядкових статистик - деревоподібні медіанні фільтри (ДМФ). З'ясовано, що ДМФ мають вищу швидкодію у порівнянні з медіанними фільтрами (МФ) за однакової апертури фільтра та більш високого ступеня придушення шуму (СПШ). Наведено рекомендації щодо використання ДМФ за однакових апаратних витрат для ефективного видалення різного виду шумів, зокрема, імпульсного шуму під час обробки сигналів і зображень у реальному масштабі часу. Проведено теоретичні дослідження СПШ для різних моделей вхідного шуму та коефіцієнта придушення імпульсної перешкоди ДМФ у порівнянні з МФ і псевдо-МФ за різних апертур фільтра. Визначено структури ДМФ, що мають максимальний СПШ і коефіцієнт придушення імпульсної перешкоди для фіксованої апертури фільтра. Оцінено апаратну складність і швидкодію запропонованих ДМФ для різних розмірів апертури та розрядності вхідних даних у порівнянні з МФ.

  Скачати повний текст

Розвинуто методи Кунга - Лейзерзона для реалізації фільтрів нерекурсивного типу та метод реалізації фільтра рекурсивного типу стосовно розробки систолічних алгоритмів розв'язання одновимірних задач цифрової фільтрації та багаторазової каскадної цифрової фільтрації. Розроблено новий квазісистолічний метод розв'язання задач цифрової фільтрації будь-якої вимірності. На підставі цього методу запропоновано оптимальні за швидкодією паралельноконвеєрні алгоритми. Оптимальність доведено у заданих класах алгоритмів, еквівалентних за інформаційним графом. Розвинуто квазісистолічний метод стосовно побудови паралельнооконвеєрних алгоритмів розв'язання задач багаторазової каскадної цифрової фільтрації різної вимірності. Запропоновано паралельноконвеєрні алгоритми розв'язання задач фільтрації у разі накладання обмежень на кількість вихідних каналів зв'язку у функціональних елементах квазісистолічних структур, які їх реалізують. Наведено результати оцінювання прискорення та підтверджено ефективність розроблених алгоритмів. Побудовано алгоритми з обмеженим паралелізмом для розв'язання задач цифрової фільтрації на універсальних паралельних обчислювальних системах. Визначено достатні умови, за яких прискорення цих алгоритмів набуває оптимального або близького до нього значення. На підставі аналізу проблеми реалізації нейронних мереж запропоновано ефективні паралельні алгоритми організації масових обчислень у дво- та тривимірних багатошарових мережах прямого поширення та з проективними і латеральними зв'язками. Розроблено архітектуру обчислювальних засобів для виконання паралельноконвеєрних алгоритмів і схеми реалізації певних алгоритмів з обмеженим паралелізмом на універсальних паралельних обчислювальних системах з розподіленою пам'яттю.

  Скачати повний текст

Розроблено метод різницевої узгодженої цифрової фільтрації частотно-модульованих сигналів у часовій області з використанням модифікованої диференційної імпульсно-кодової модуляції (МДІКМ) для подання імпульсної характеристики узгодженого фільтра. Запропоновано метод для передачі та виявлення шумоподібних кодових послідовностей на базі знакової дельта-модуляції (ДМ). Досліджено вплив параметрів оцифрованих сигналів, кодерів і фільтрів на SNR на виході цифрового узгодженого фільтра. Запропоновано підходи щодо підвищення SNR на виході даного фільтра шляхом здійснення додаткових нелінійних операцій під час обчислення згортки. Розвинуто принципи побудови ефективних структур для різницевої узгодженої цифрової фільтрації з застосуванням знакової ДМ і МДІКМ.

  Скачати повний текст