Разработка метода выбора средств реализации алгоритмов анализа последовательных потоков данных в специализированных системах обработки информации

Разработка метода выбора средств реализации алгоритмов анализа последовательных потоков данных в специализированных системах обработки информации

Автор: Литвинская, Ольга Сергеевна

Шифр специальности: 05.13.17

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2005

Место защиты: Пенза

Количество страниц: 178 с. ил.

Артикул: 2947449

Автор: Литвинская, Ольга Сергеевна

Стоимость: 250 руб.

Разработка метода выбора средств реализации алгоритмов анализа последовательных потоков данных в специализированных системах обработки информации  Разработка метода выбора средств реализации алгоритмов анализа последовательных потоков данных в специализированных системах обработки информации 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Задача выбора средств реализации алгоритмов и анализ цифровых устройств обработки информации.
1.1 Область применения метода выбора средств реализации
алгоритмов цифровой обработки информации.
1.2 Цифровые методы и средства реализации алгоритмов обработки
сигналов.
1.2.1 Программные средства реализации алгоритмов
цифровой обработки информации.
1.2.2 Микропроцессорные средства реализации алгоритмов
цифровой обработки информации.
1.2.3 Средства реализации алгоритмов цифровой обработки
информации на программируемой логике
1.3 Виды алгоритмов цифровой обработки информации
1.3.1 Управляющие алгоритмы
1.3.2 Вычислительные алгоритмы.
1.3.3 Алгоритмы преобразования данных
1.3.4 Вычислительный процесс как общее средство реализации
алгоритма
1.4 Формат представления потока данных
1.5 Формирование последовательного потока цифровых данных
1.5.1 Дискретизация аналогового сигнала по времени
1.5.2 Квантование входного сигнала но уровню.
1.6 Оценочное время выполнения алгоритма.
1.7 Формулировка подхода к методу выбора и обоснования средства
реализации заданного алгоритма обработки данных
Выводы по разделу 1 .
2 Разработка количественных оценок сложности вычислительных
операций.
2.1 Определение коэффициента сложности вычислительных операций
2.2 Коэффициент сложности модели операций пересылок данных
2.2.1 Операции пересылок из регистра в регистр.
2.2.2 Операции обращения к памяти
2.2.3 Операции обращения к стеку.
2.2.4 Операции вводавывода.
2.3 Коэффициент сложности модели операций преобразования данных
2.3.1 Операции сдвига.
2.3.2 Логические операции.
2.3.3 Арифметические аддитивные операции
2.3.4 Арифметические мультипликативные операции.
2.4 Коэффициент сложности модели операций передачи управления
2.4.1 Обобщенная схема реализации операции передачи управления
2.4.2 Условный и безусловный переход
2.4.3 Операция множественного выбора
2.4.4 Операции циклических повторений.
2.4.5 Операции вызовавозврата из подпрограмм.
Выводы по разделу 2
Модели алгоритмов и метод выбора средства реализации
3.1 Обзор моделей вычислительных процессов
3.2 Обобщенный параметр модели алгоритмов.
3.3 Частные нормированные параметры входного сигнала
3.3.1 Динамический диапазон входного сигнала
3.3.2 Скорость последовательного потока данных
3.3.3 Преобразование входных данных
3.4 Статистические характеристики использования различных видов
операций в алгоритмах
3.5 Частные нормированные параметры модели алгоритмов
3.5.1 Сложность алгоритма
3.5.2 Число операций алгоритма
3.5.3 Коэффициент реального времени
3.6 Метод выбора средств реализации алгоритмов на основе целевой функции модели алгоритма.
Выводы по разделу 3
Разработка программного обеспечения для метода выбора средства реализации алгоритмов и результаты исследований
4.1 Назначение программного обеспечения
4.2 Структура программного обеспечения.
4.3 Ввод данных
4.4 Обработка данных.
4.5 Анализ результата
4.6 Исследование зависимостей нормированных параметров от
параметров входного сигнала и алгоритма.
4.6.1 Нормированный коэффициент динамического диапазона.
4.6.2 Нормированный коэффициент последовательного потока данных.
4.6.3 Нормированный коэффициент трансформации отсчетов
4.6.4 Нормированный коэффициент сложности алгоритма
4.7 Весовые коэффициенты для нормированных параметров
4.8 Примеры использования программного обеспечения.
В ы воды по разделу 4
Заключение.
Литература


Обобщая все многообразие методов и средств ЦОИ, выделим три основных направления в средствах реализации алгоритмов: программные на основе универсальных ЭВМ; микропроцессорные; на основе программируемой логики. В настоящее время указанные средства ЦОИ вступили в конкурентную борьбу между собой, т. ЦОИ почти равные возможности и отработанные технологии проектирования и изготовления устройств, реализующих требуемые алгоритмы. В настоящее время выбор средств реализации алгоритмов ЦОИ является субъективным. В первую очередь, при этом, играет* приверженность и имеющийся практический опыт разработчиков в использовании тех или иных средств реализации. Однако при таком субъективном подходе невозможно оценить - насколько оптимальным явилось выбранное средство. Особенно это обстоятельство усугубляется усложнением решаемых задач в связи с широким развитием высокоточных технологий. Поэтому поставленная в работе цель - разработать метол выбора и обоснования средства реализации алгоритмов ЦОИ, является актуальной. В общем виде, на наш взгляд, достичь поставленную цель практически невозможно из-за огромного количества условий, которые при этом необходимо учесть. ЦОИ является последовательный временной сигнал ДОЛ преобразуемый в последовательный поток данных. Подобные сигналы имеют широкое распространение. К ним можно отнести сигнал ТВ-изображения с выхода телекамеры в системах технического зрения (СТЗ), сигналы передачи данных по сетям, сигналы в системах сбора и обработки информации, сигналы с выходов датчиков в технических средствах охраны ('ГСО) и т. ЦОИ в виде специализированных устройств и систем. Это значит, что проектируется некоторое устройство или система с заданными функциями, которые в процессе эксплуатации системы кардинально не изменяются. Например, эго может быть: телевизионный датчик с реализованными в нем алгоритмами накопления, обнаружения и классификации изображений; цифровая система сопровождения и целеуказания для высокоточных технологий; или бортовой вычислитель координат местонахождения объекта в пространстве в глобальной! То есть, специализированные устройства и системы выделяются нами в противовес универсальным ЭВМ, в которых может быть реализован любой алгоритм ЦОИ, и которые обладают целым рядом преимуществ перед специализированными устройствами и системами и лишь в одном уступают им - это в экономической целесообразности использования универсальных ЭВМ в специфических задачах ЦОИ. В настоящее время применение цифровых методов обработки сигналов по отношению к аналоговым методам позволяет обеспечить большую точность и воспроизводимость результатов, слабую чувствительность к помехам и малые габариты изделий. Успешное развитие технологии производства интегральных схем привело к появлению нового класса микропроцессоров в виде однокристальных микроЭВМ (ОМЭВМ), а также программируемых логических интегральных схем (ПЛИС), что позволило резко снизить стоимость систем ЦОИ и значительно расширило область их применения. Основные этапы обработки временных сигналов Б(0 средствами ЦОИ можно свести к следующим действиям: ввод цифрового сигнала Бк(іі) в виде потока кодов 5* в дискретные моменты времени /, или преобразование входного аналогового сигнала Блх(() в цифровую форму непосредственно в системе ЦОИ; обработка последовательного потока данных с использованием различных алгоритмов; вывод полученных результатов в цифровой форме или обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговую форму 5Вы). Ввод-вывод сигнала - это, как правило, простые операции. Наибольшие трудности возникают с реализацией сложных алгоритмов обработки, которые при работе занимают основное процессорное время. Например: цифровая фильтрация сигналов; адаптивная фильтрация, когда в процессе работы цифрового фильтра выполняется изменение импульсной переходной характеристики (ИГТХ) фильтра в соответствии с характеристиками входного сигнала; вычисление корреляционных функций и других вероятностных характеристик входного сигнала; различные интегральные преобразования - Гильберта, Уолша, Фурье и т. Фурье (БПФ); алгоритмы работы различных автоматических систем управления, т.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.204, запросов: 244