Отказоустойчивые устройства с реализацией процессов следящего преобразования потоков информационных квантов

• Автор: Буренева, Ольга Игоревна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. ДИНАМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ. Надежность и помехоустойчивость при реализации процессов следящего преобразования информационных потоков. Выводы. Множительноделительное устройство с линейной запоминающей обратной связью и фиксированным периодом работы. Многофункциональный преобразователь. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Модели следящих потоковых множительноделительных устройств. ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Следящие потоковые устройства обработки сигналов термодатчиков. Наиболее естественной формой представления сигналов в смешанных системах является импульсная форма, которую можно охарактеризовать как дискретнонепрерывную. В связи с этим повышается интерес к устройствам, выполняющим совместное преобразование разнородных сигналов с использованием импульсных и кодовых форм, являющихся с одной стороны наиболее предпочтительными как для использования в распределенных системах обработки, так и с точки зрения организации непрерывных следящих режимов вычислений. Таким образом, можно выделить область исследований, которая в классификационной таблице организации потоковых информационных процессов показана пунктирной линией рис.


Разработка устройств, выполняющих обработку информации, которая представлена широтноимпульсной и кодовой формой и импульсными последовательностями одновременно с кодовым представлением результатов, составит проблемноориентированную базу для средств сопряжения объектов измерения и управления с ЭВМ. Под способом преобразования разнородных сигналов подразумеваются последовательность и или комбинация преобразований форм сигналов с реализацией вычислительных операторов . Каждый из перечисленных способов может реализовываться как путем прямого, так и компенсационного преобразования. Причем последнее позволяет выполнять следящие преобразования, опираясь на структурные методы вычислений, характеризующееся малыми аппаратными затратами и высокой точностью. Важной характеристикой устройств рассматриваемого класса является надежность их функционирования, связанная с возможностью компенсации помех и стремлением к нейтрализации внутренних аппаратных сбоев. Мелыо работы является развитие и исследование основных принципов построения отказоустойчивых устройств непрерывного следящего преобразования потоков информационных квантов для реализации преобразователей в микроэлектронном базисе, а так же создание подходов к построению инвариантных к базе реализации процессов следящего преобразования, которые могут быть применены для развития вычислительных процессов в нанотехнологиях. При построении информационноизмерительных и вычислительных систем, используются два основных подхода к обработке потоков информационных квантов рис. В первом случае выполняется централизованная обработка, для которой необходимо предварительное преобразование сигналов, снимаемых с датчиков, в цифровую форму, с последующей обработкой полученных кодов на универсальной ЭВМ. Для реализации такой архитектуры необходимы преобразователи формы представления информации и специализированное алгоритмическое и программное обеспечение. Недостатком этого подхода является высокая степень взаимосвязи подсистем при значительной сложности алгоритмического и программного обеспечения, ориентированных на пошаговую обработку дискретной информации. Во втором случае используется распределенная обработка информации, характеризующаяся использованием раздельного оборудования для различных информационных потоков. При этом повышается быстродействие и надежность системы, появляется возможность выполнения непрерывной следящей обработки информационных потоков, которая может быть реализована с использованием процессов следящего преобразования потоков информационных квантов. Рис. Вне зависимости от выбранного централизованного или распределенного подхода к обработке информации, интерес представляет непосредственная обработка сигналов с различной формой представления информации, где в конечном итоге, при необходимости, результат может быть выражен в цифровой форме. Области возможного применения такой обработки как в распределенных, так и в централизованных системах выделены на рис 1. Кроме различия в форме представления сигналов имеют место и различия в порядке взаимодействия процессов получения, обработки и выдачи информации рис 1. В первом случае выполняется прием в целом рис. Процессы получения, обработки и выдачи информации в этом случае разделены и происходят последовательно. Л
Рис. При поэлементном способе предусматривается объединение информационных процессов рис. В последнем случае процессы реализуются с использованием потоковых представлений информации. При рассмотрении особенностей обработки информации на структурном уровне под информационным потоком понимается некоторый объем информации, представленной в любой форме, проходящий через какуюлибо фиксированную точку элемент или связь структуры за единицу времени. Динамические потоки отличаются отсутствием служебной информации, передающей характеристики потока, и вследствие этого возможностью выполнять их непрерывную обработку по мере появления очередного элемента. Вычислительные системы, как и сигналы, классифицируются на непрерывные, дискретные и смешанные, как по форме представления обрабатываемой информации, так и по структурной организации. Классические непрерывные и дискретные системы в вычислительной технике хорошо проработаны и широко используются на практике.