Методы реализации вычислительных процессов в устройствах контроля, обработки и отображения информации радиолокационных станций

• Автор: Чекушкин, Всеволод Викторович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Муром
• Количество страниц: 225 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ, ТРАНСФОРМАЦИИ, ОТОБРАЖЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ИНФОРМАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ
1.1 Микропроцессорные средства обработки информации в цифровых системах РЛС
1.2 Анализ типовых задач, решаемых вычислительными устройствами при обработке, контроле и отображении информации в РЛС
1.3 Задачи и пути оптимизации численных методов воспроизведения функциональных зависимостей
Выводы по главе 1 ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ТРАЕКТОРИЙ ПРИ ОТОБРАЖЕНИИ ЗОНЫ ОБЗОРА РАДИОЛОКАТОРА
2.1 Методы воспроизведения траекторий в радиолокационных системах отображений информации
2.1.1 Методы воспроизведения отрезков прямых линий
2.2 Методы цифрового интегрирования
2.3 Алгоритм работы и реализация структуры интегратора с последовательным переносом
2.4 Расчет среднего и среднеквадратического значений погрешностей интегратора с последовательным переносом
2.5 Разработка структур и расчёт погрешностей интеграторов с параллельным переносом

2.6 Повышение точностных характеристик вычислительных устройств с применением интеграторов
2.7 Воспроизведение отрезков прямых и радиально-кругового растра зоны обзора радиолокационной станции с помощью цифровых интеграторов
2.8 Анализ погрешностей воспроизведения отрезков прямых и радиально-кругового растра для метода цифровых интеграторов
2.9 Анализ алгоритмов интерполяции траекторий для метода оценочной функции
2.9.1 Воспроизведение отрезков прямых
2.9.2 Расчет погрешностей воспроизведения отрезков прямых для метода оценочной функции
•2.9.3 Воспроизведение окружностей
2.10 Воспроизведение траекторий с применением матричных умножителей
2.10.1 Воспроизведение отрезков прямых
2.10.2 Воспроизведение дуги окружности с применением полиномов наилучшего приближения
2.11 Сравнительный анализ алгоритмов для воспроизведения отрезков прямых, дуг окружностей и масштабных сеток
Выводы по главе
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ДЛЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТУРНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ КУСОЧНО-ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ АППРОКСИМАТОРОВ С ПОВЫШЕННЫМИ ТОЧНОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ И БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ

3.1 Табличные методы воспроизведения функций
3.2 Расчет структуры эталона для контроля воспроизведения функциональных зависимостей
3.3 Кусочно-полиномиальные аппроксиматоры первого порядка с табличным воспроизведением приращения функции
3.4 Кусочно-полиномиальные аппроксиматоры первого порядка с табличным воспроизведением приращения функции и корректором погрешности
3.5 Цифровые кусочно-полиномиальные аппроксиматоры первого и второго порядков для воспроизведения функций
3.6 Моделирование структур цифровых аппроксиматоров для воспроизведения функции синуса на персональном компьютере
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4 ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ПРИБЛИЖЕНИЯ ФУНКЦИЙ
4.1 Оптимизация методов приближённого построения многочленов наилучшего приближения в измерительных системах
4.1.1 Анализ полиномиальных методов приближения функций
4.1.2 Метод кусочно-линейной интерполяции
4.1.3 Приближение функций полиномами второй степени
4.1.4 Приближение функций полиномами третьей степени
4.2 Оптимизация методов преобразования ортогональных составляющих сигналов в амплитуду и фазу
4.3 Оптимизация методов вычисления тригонометрических функций синуса и косинуса
4.4 Совершенствование быстродействующих алгоритмов деления чисел
проксимации, гибридных алгоритмов, в первую очередь следует иллюстрировать для практических примеров реализации функции sin Р в диапазоне изменения аргумента |3 е [0;360°]. Для полиномиальных методов оказывается более целесообразным переход от интервалов р g[0;45°], Р е[0;90°] к интервалам Р е[0;180°] и р е[0;360°] с полным исключением тригонометрических формул приведения к диапазону р е [0;90°].
Выводы по главе
В соответствии с поставленными крупными проблемами расширения функциональных возможностей, дальнейшей автоматизации, повышения степени информативности цифровизированных систем РЛС, а также в связи с постоянным снижением стоимости, энергопотребления, массогабаритных характеристик микро-ЭВМ и массовым внедрением цифровых устройств, численных методов в самые разнообразные отрасли народного хозяйства актуальными являются следующие задачи исследования.
1 Повышение эффективности вычислительных устройств, осуществляющих интерполяцию траекторий, преобразования систем координат путем оптимизации численных методов при предельных значениях точностных характеристик, производительности вычислительных устройств РЛС и минимальных программно-аппаратурных затратах.
2 Исследование методов расширения интервала наблюдения при аппроксимации функций для полиномов Ньютона, Чебышева, сплайнов при неизменных значениях погрешностей вычислений.
3 Совершенствование и разработка новых вычислительных методов и алгоритмов, унификация и стандартизация вычислительных устройств систем обработки, отображения информации, тренировки операторов и встроенного контроля РЛС на основе микроЭВМ и персональных ЭВМ.
4 Разработка более эффективных численных методов для реализации быстродействующих прецизионных генераторов эталонных сигналов, автоматических методов калибровки, анализа ответных реакций для систем встроенного контроля и диагностики РЛС.