Введение к работе
Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью сокращения трудоемкости проектирования отказоустойчивых устройств цифровой обработки сигналов (УЦОС), используемых в системах передачи информации (в том числе связных). Характерной особенностью таких устройств является работа в реальном масштабе времени применение принципов параллельной обработки информации и, связанный с этим, большой объем аплараткйх средств, снижавший надежность устройства. Многовариантность Задачи синтеза и оптимизации ' структуры отказоустбйчйййГ УЦОС определяется возможность» использования для реаеййя" ЗЗд&чи ЦОС нескольких альтернативных алгоритмов, выбором pS&SfjfKdS! элементной базы а такге различной архитектуры устройстве Обработки. Наличие болызого числа конкурирующих. вариантов не позволяет ' получить удовлетворительные, результаты з приемлемой время.
Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является создание автоматизированных методов исследования конкурирующих вариантов и оптимизации структуры УЦОС, начиная от описания алгоритма ЦОС и кончая синтезом оптимальной структуры отказоустойчивого УЦОС.
Для достижения поставленной цели представляется необходимым решить следующие задачи:
I) Определить основные требования, предъявляемые к отказоустойчивым УЦОС и выбрать критерия оптимизации.
Z) Разработать математическую модель функционирования УЦОС, адекватную реальным объектам.
-
Разработать методику, алгоритм и программу построения модели УЦОС по заданному алгоритму ЦОС.
-
Разработать методику и алгоритму анализа временных и надежностных характеристик исследуемого устройства.
5) Разработать алгоритм оптимизации отказоустойчивого УЦОС.
Объект исследования. Объектом исследования является устрой
ства цифровой обработки сигналов средств связи.
Методы исследования. При решении поставленных задач использованы: аппарат сетей Петри, методы комбинаторного анализа и исследования операций.
Научная новизна.
1) Разработана математическая модель, адекватно отрахащал
функционирование УЦОС, реализующего заданный алгоритм, и ограни
чения, накладываемые элементной базой.
2) Предложен способ фиксации динамики функционирования модели
в виде траектории вектора разрешенных переходов, позволяющий
интерпретировать результаты моделирования и переводить их в
структуру УЦОС а также в структурную схему алгоритма управления
этим устройством, .
3) Разработаны методика и алгоритмы расчета временных и
надежностных показателей функционирования УЦОС.
4) Алгоритм поиска оптимального варианта по граничным точкам
пространства конфигурация.
Практическая ценность-. В результате проведенных исследований разработан пакет программ для персональной ЭВМ, который позволяет:
за сравнительно, небольшое (порядка нескольких часов' время синтезировать структуру УЦОС, включающего в себя до 200-300 корпусов ис различной "степени интеграции по заданному алгоритму ЦОС;
исследовать основные характеристики проектируемого устройства в зависимости от предполагаемой к применению элементной базы;
создать схему введения избыточности с целью обеспечения свойств отказоустоячивости УЦОС;
- получить результаты моделирования, в виде удобном для
интерпретации и использования для разработки принципиальной схемы
УЦОС и управляющей программы, в том числе автоматическими методами
с помощью ЭВМ.
Реализация результатов работы. Работа выполнялась на кафедре "Конструирование и технология радизлектронных средств" Арзамасского филиала Московского авиационного института в рамках плановых НИР, проводимых совместно с Горьковским НИИ радиосвязи по теме "Корвет-5".
Основные научные и практические результаты диссертационной работы внедрены в виде пакета прикладных программ в Горьковском НИИ радиосвязи. Методика оценки отказоустоячивости УЦОС внедрена в учебный процесс в курсах "Теоретические основы конструирования и надежности МЭА" и "Теория и проектирование цифровых информационных
систем".
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях: "Повышение технической надежности радиоэлектронной аппаратуры"' (Севастополь, IS87 г.), "Молодые ученые - производству радиоэлектронной промышленности" (Горький, 1987 г.), научно-технических конференциях по итогам НИР (Горький, 1988. 1990 и 1991 г.г., Харьков, 1990 г.).
Публикации-. По результатам научных исследования опубликовано II научных работ, в том числе I авторское свидетельство.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 30 наименований.
Работа содержит 197 страниц основного текста, 63 рисункоз.
