Структурний синтез компонентів цифрових систем на основі біноміальних чисел - Автореферат

Харківський національний університет радіоелектроніки СТРУКТУРНИЙ СИНТЕЗ КОМПОНЕНТІВ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ БІНОМІАЛЬНИХ ЧИСЕЛРобота виконана на кафедрі електроніки і компютерної техніки Сумського державного університету Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Борисенко Олексій Андрійович, Сумський державний університет, завідувач кафедри електроніки і компютерної техніки Харківський національний університет радіоелектроніки, завідувач кафедри автоматизації проектування обчислювальної техніки доктор технічних наук, професор Захист відбудеться “17” листопада 2010 р. о 15-00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.01 у Харківському національному університеті радіоелектроніки за адресою: 61166, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: 61166, м.Одним із факторів, що впливають на функціонування цифрових пристроїв і систем, є вплив зовнішніх і внутрішніх завад, тому що помилки, до яких вони призводять, не менш небезпечні, ніж відмова цих пристроїв. Розробити метод побудови модифікованих біноміальних кодів на основі біноміальних чисел з підвищеними рівнем завадостійкості. У ході вирішення поставлених завдань автором особисто були отримані такі результати: - вперше запропоновано метод аналізу завадостійкості та вибору параметрів біноміальних кодів, який передбачає обчислення ймовірностей помилок в залежності від параметрів біноміальної системи числення, що дало можливість будувати компоненти цифрових систем на основі біноміальних чисел з високим рівнем завадостійкості; Запропоновані математичні методи і моделі були застосовані при розробці програмного продукту для оцінки завадостійкості кодів на основі біноміальних чисел, який використовувався для обрання параметрів кодів, що забезпечують необхідний рівень завадостійкості обробки інформації. У роботах, виконаних у співавторстві, автору належать такі результати: у роботі [7] - розглянуті питання виявлення помилок в роботі біноміальних лічильних пристроїв; у роботі [8] - удосконалено метод синтезу послідовних біноміальних лічильників та запропоновано спосіб побудови біноміальних лічильників зі змінними параметрами і генераторів рівноважних кодів; у роботі [9] - запропоновано методику оцінки завадостійкості для обчислення імовірнісних показників завадостійкості при використанні мажоритарного принципу кодування; у роботі [10] - запропонована метод лічби та структура лічильників на основі модифікованих біноміальних кодів; у роботі [13] - запропонована модель для оцінки завадостійкості біноміальних кодів; у роботі [14] - запропонований метод побудови та оцінки завадостійкості модифікованих біноміальних кодів.Для підвищення достовірності функціонування компонентів цифрових систем на основі біноміальних чисел необхідно вирішувати задачу мінімізації апаратурних витрат за умови, що ймовірність помилок, що не виявляються , не перевищує максимально допустимого значення : Сутність процедури розвязання задачі полягає в підборі параметрів біноміального коду. Для побудови лічильника зі змінними та розглянуті біноміальні коди з різними параметрами, і встановлено, що в кодах з різними та однаковими в перших біноміальних комбінаціях коду з молодші розряди відповідають біноміальному коду з . Таким чином, для перенастроювання лічильника, що працює в біноміальному коді з на код з , при незмінному необхідно блокувати установку в одиницю-го розряду при скиданні в нуль-го розряду. Проведене дослідження імовірнісних характеристик біноміальних кодів, за результатами яких були зроблені наступні висновки: - при симетричному характері помилок () ймовірність невиявлення помилки в біноміальних кодах збільшується зі збільшенням , і при малих значеннях ймовірності помилки характер даної залежності близький до лінійного; ймовірність невиявлення помилки у кодів з рівним , але різним змінюється за нелінійним законом з екстремумом при , збільшується із збільшенням до , і зменшується із збільшенням після , якщо - парне.У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу розробки методів синтезу компонентів цифрових систем на основі біноміальних чисел з метою підвищення завадостійкості обробки інформації. Запропоновано метод аналізу завадостійкості та вибору параметрів біноміальних кодів, в якому на основі отриманих співвідношень визначаються ймовірності неспотворення інформації та невиявлення помилок на виході пристрою в залежності від рівня завад, а також визначаються параметри коду. Метод дозволяє обирати код з необхідним рівнем завадостійкості та мінімальною довжиною для синтезу компонентів цифрових систем. Удосконалено метод синтезу послідовних біноміальних лічильників в якому, на відміну від існуючих, для формування функцій керування тригерами замість порозрядних суматорів використовується дешифрація станів лічильника, що дозволило підвищити швидкодію лічильників та на основі отриманих аналітичних залежностей оцінити їх складність.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ