Аппаратные и программные средства реального времени для одно- и двумерных микрофонных решеток

• Автор: Мьо Ти Ха
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Оглавление

Список принятых сокращений и обозначений

Введение
Глава 1. Многоканальные акустические системы. Основные задачи параллельной обработки данных, решаемые электронными системами МР реального времени

1.1. Основные классы МР, использующие электронные

и неэлектронные принципы обработки сигналов.

1.2. Особенности обработки акустической информации

в системах класса МРЫЕ

1.3. Особенности обработки акустической инфорхмации

в системах класса МРЕ.

1.4. Анализ интерполяционных алгоритмов в МР.

1.5. Тенденции развития МР.
Выводы к главе 1.
Глава 2. Композиционный аналогоцифровой подход к построению
многоканальных систем компенсации временных задержек в МР .
2.1. Композиционный подход к построению многоканальных
систем компенсации временных задержек в МР.
2.2. Основные требования к аналоговым и цифровым узлам компенсации фаз МР.
2.3. Анализ и классификация структур МР
2.4. Одномерный класс МР.
2.5. Двумерный класс МР
2.6. Трехмерный класс МР
Выводы к главе 2.
Глава 3. Разработка структурных и схемотехнических решений
для построения аналоговых и цифровых узлов компенсации разницы фаз на основе предложенного подхода.
3.1. Структурная схема многоканальной системы обработки
данных для одномерного класса МР.
3.2. Разработанная структурная схема электронной системы обработки для одновременного формирования различных диаграмм направленности.
3.3. Разработанная структурная схема электронной системы обработки для формирования двумерной диаграммы направленности
3.4. Разработанная структурная схема электронной системы обработки для одновременного формирования различных двумерных диаграмм направленности.
3.5. Разработка структурной схемы узла цифровой компенсации разницы фаз
3.6. Разработка структурных схем узла аналоговой компенсации разницы фаз
3.7. Характеристики специализированных АЦП, ориентированных
на применение в акустических системах.
3.8. Методика проектирования цифровых узлов компенсации
3.9. Методика проектирования аналоговых узлов
компенсации фаз МР
3 Рекомендации к создаваемым унифицированным аналогоцифровым модулям
Выводы к главе
Глава 4. Разработка аналогоцифровых модулей реального
времени для обработки данных в микрофонных решетках
4.1. Разработка специализированного компьютерного
стенда на основе РС
4.2. Разработка каналыюго лабораторного макета обработки данных в МР на основе унифицированного канального модуля
4.3. Разработка 8канального лабораторного макета обработки данных в МР на основе унифицированного канального модуля.
4.4. Основные характеристики разработанного канального аналогоцифрового модуля компенсации фаз.
4.5. Модуль цифровой обработки данных в МР
Выводы к главе
Глава 5. Проведение экспериментальных исследований
лабораторного образца электронной системы обработки
данных.
5.1. Исследование АЧХ каналов электронной системы
5.2. Результаты моделирования диаграмм направленности МР
на основе системы моделирования МаЛСАЭ
Выводы к главе
Заключение.
Список литературы


Поставленная цель достигается за счет формализации процесса разработки структурных и схемотехнических решений, обеспечивающих реализацию аналоговых и цифровых узлов компенсации временной задержки разницы фаз, на основе созданных типичных решений, ориентированных на использование в составе САПР и i. Разработка моделей одномерных, двумерных и трехмерных микрофонных решеток для САПР , позволяющих определить оптимальные с точки зрения числа использующихся каналов обработки данных характеристики решеток. Разработкой унифицированных аналогоцифровых электронных модулей, предназначенных для построения многоканальных систем обработки данных современных МР, позволяющих по сравнению с известными способами цифровой обработки данных в раз снизить потребляемую системой мощность за счет реализации композиционного подхода к формированию фазовых сдвигов. Разработкой лабораторного каналыюго прототипа электронной системы обработки данных для одномерных МР, позволяющего провести изучение эффектов, связанных с формированием диаграмм направленности с требуемыми параметрами. Созданием лабораторного 8канального стенда, дающего возможность осуществить весь комплекс исследовательских работ при использовании двумерных МР и соответствующих диаграмм направленности. Разработкой встроенных тестовых, диагностических и отладочных аппаратнопрограммных средств на уровне отдельных функциональных узлов, электронных модулей и электронной системы. Разработкой специализированного программного обеспечения для работы с созданными аналогоцифровыми электронными модулями МР. Методика проектирования цифровых узлов реального времени, предназначенных для формирования диаграммы направленности с заданными характеристиками на основе созданных структурных и схемотехнических решений, а также параметризованных моделей. Методика проектирования аналоговых узлов обработки данных в МР на основе созданных библиотечных решений, а также функциональных моделей узлов в САПР ОгСАП. Многоканальные электронные аналогоцифровые модули реального времени для обработки данных в МР, реализующий предложенный композиционный подход к компенсации фаз акустических сигналов. Разработанные тестовые, диагностические и отладочные аппаратные и программные средства, а также частные методики экспериментального исследования характеристик многоканальных электронных систем обработки данных в МР. Созданные модели узлов обработки акустических сигналов в МР, предназначенные для использования в рамках системы моделирования МаЛСАО. Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации. Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, обоснованы и подтверждены научными расчетами, результатами моделирования с помощью САПР МаЛСАО, а также экспериментально при исследовании разработанных электронных модулей и лабораторного образца электронной системы обработки данных в многоканальной микрофонной решетке. Глава 1. Многоканальные акустические системы. В данной главе дан анализ структур применяемых в настоящее время многоканальных акустических систем. Выделены два класса систем обработки данных, предполагающих использование электронных и неэлектронных физических принципов обработки сигналов. Рассмотрены основные классы задач обработки сигналов, решаемые электронными многоканальными системами обработки данных. Выделена обобщенная структурная схема системы обработки данных, включающая многоканальную аналоговую часть и специализированный цифровой процессор. Выделены операции, предполагающие использование реального масштаба времени. Анализируются результаты анализа патентной и научнотехнической литературы с целыо выявления возможных технических решений, направленных на уменьшение потребляемой электронной системой мощности. Среди существующих в настоящее время многоканальных систем обработки акустической информации , 8, , , , , , можно выделить два основных класса, которые предполагают использование электронных и соответственно неэлектронных физических принципов обработки акустических сигналов. На рис.