Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск
№ 8 (2017)
Скачать выпуск PDF

ЭЛЕКТРОННАЯ КОМПОНЕНТНАЯ БАЗА

6-9 21
Аннотация
Представлена методика проектирования критичных узлов высокоскоростных приемопередатчиков последовательных каналов (ПП ПК). Методика основана на анализе факторов и показателей, характеризующих в том числе целостность передаваемых сигналов, и количественных изменений этих показателей по мере прохождения сигналов в тракте «передатчик-приемник». Результаты применения предложенной методики подтверждают корректность сравнительного анализа используемых в ПП ПК решений, полученных аналитических выкладок и специализированных средств моделирования, дополняющих используемую САПР, а также возможность построения конкурентоспособных ПП ПК, в том числе изготавливаемых по отечественным технологиям.
10-17 15
Аннотация
В данной статье описан способ программной и аппаратной реализации дециматора с произвольным шагом, что позволит значительно сократить время разработки и верификации узлов систем цифровой обработки сигнала, требующих наличия возможности уменьшения частоты дискретизации цифрового сигнала в рациональное число раз.
18-23 33
Аннотация
Рассмотрены наиболее распространенные схемотехнические решения двухступенчатых триггеров, применяемых в быстродействующих и сбоеустойчивых цепях, и особенности их топологического проектирования по нанометровым проектным нормам. Топология каждого триггера разработана в едином конструктиве библиотечных элементов, что позволяет объективно провести сравнительный анализ триггеров по основным критериям с учетом паразитных параметров топологии. По результатам анализа выявлены достоинства и недостатки наиболее производительных и сбоеустойчивых решений.
24-33 49
Аннотация
В настоящее время коды LDPC (Low-Density Parity-check Code (коды с малой плотностью проверок на четность)) массово используются в нескольких стандартах передачи данных. Существует несколько способов декодирования по надежностям, полученным при демодуляции данных, принятых из зашумленного канала. Наиболее адаптированным способом для аппаратной реализации с минимальной потерей в корректирующей способности является алгоритм минимальной суммы (min-sum). В зависимости от применения существуют параллельный, последовательный и последовательно-параллельный способы реализации данного алгоритма. Наибольшей пропускной способностью является алгоритм, реализованный параллельным способом, то есть обменом вероятностью между символьными и проверочными вершинами графа Таннера. Данная реализация требует наибольших аппаратных ресурсов. В статье предложен декодер LDPC и способ его функционирования с меньшими аппаратными ресурсами за счет усовершенствования параллельного алгоритма min-sum, а именно за счет одного подсчета надежностей от проверочной вершины для символьных вершин, с разницей только в коммутации этих значений для символьной вершины, и за счет оптимизации (по аппаратным ресурсам) сумматоров в символьных вершинах.
34-38 30
Аннотация

В статье представлены результаты разработки транскондуктивного малошумящего усилителя для применения в составе приемопередающего модуля активной фазированной антенной решетки. Усилитель выполнен на базе КМОП-технологии с проектными нормами 90 нм по схеме согнутого каскода с последовательной ООС по току. Предложен альтернативный вариант входной согласующей цепи и используется защитный экран по всему периметру топологии, что позволяет добиться значения коэффициента шума вплоть до 1,5 дБ.

39-48 24
Аннотация
В статье рассматриваются различные варианты реализации адаптивной сети на кристалле с топологией «двумерная решетка». Дается сравнительный анализ моделей поворотов для построения сетей, свободных от взаимных блокировок на транспортном уровне. Приводятся экспериментальные результаты сравнения сетей, каждая из которых использует пространственную либо пространственно-временную функцию маршрутизации, построенную на основе муравьиных алгоритмов.
49-54 34
Аннотация
В статье представлена архитектура и основные характеристики изготовленной по технологии 180-нм радиационно стойкой СБИС МСТ-04, представляющей собой многоядерную гетерогенную систему на кристалле (СнК) со встроенным многоканальным коммутатором с поддержкой протоколов SpaceWire/GigaSpaceWire/SpaceFibre для бортовых систем хранения и управления данными. СБИС МСТ-04 предназначена для применения в качестве контроллера сетевого твердотельного накопителя информации объемом до 1 Тбайта. Архитектура СБИС МСТ-04 обеспечивает устойчивость к однократным сбоям (Single-Event-Upset, SEU). Встроенный коммутатор, связанный с внешними портами, функционирующими по протоколам SpaceWire/GigaSpaceWire/SpaceFibre, предоставляет возможность высокоскоростного обмена данными между портами. Четыре порта, работающих по протоколам GigaSpaceWire/SpaceFibre, обеспечивают скорость передачи 1,25 Гб/с каждый, и еще два порта, работающих по протоколу SpaceWire, имеют производительность 2-400 Мб/с.

МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ

55-60 24
Аннотация
В статье предлагается и описывается маршрут создания модели тестового сигнала для функциональной верификации цифровых сложно-функциональных блоков цифровой обработки сигналов с использованием программы MATLAB-Simulink, что позволяет сокращать время разработки, откладки и выявления ошибок на ранних стадиях проектирования.
61-67 14
Аннотация
В статье рассмотрен способ проведения статистического анализа при декодировании помехоустойчивых кодов устройствами с разработанным аппаратным описанием при помощи библиотечных элементов пакета MATLAB-Simulink и его интерактивного взаимодействия с САПР для моделирования аппаратных описаний. Данный подход позволяет существенно сократить время для моделирования по сравнению с полным перебором возможных комбинаций данных и ошибок в кодовом слове помехоустойчивых кодов. Для ускорения предложенного способа верификации в статье описан путь построения тестового окружения с использованием кроссплатформенного моделирования на отладочной плате с ПЛИС. Данный подход позволяет на порядок снизить время, необходимое для анализа корректирующей способности кода в рамках вычислительных возможностей одной ЭВМ. Предложена модель канала для зашумления недвоичных символов, закодированных кодеком Рида-Соломона (РС).

ИСПЫТАНИЯ

68-75 21
Аннотация
В связи с увеличением сложности и объема современных систем-на-кристалле постоянно возрастает необходимость ускорения процессов функциональной верификации. Полный запуск тестов функциональной верификации многоядерной СБИС на базе RTL-модели может занять месяцы. Запуск этого же количества тестов на аппаратном прототипе на базе ПЛИС происходит быстрее в среднем в 100 раз. Поэтому несколько лет назад возникло направление по созданию платформ прототипирования СнК на базе ПЛИС. В статье приводится аналитический обзор современных платформ прототипирования. В данном обзоре рассматриваются платформы с максимальным объемом логических элементов, предназначенные для прототипирования больших многоядерных СнК. В статье рассмотрены основные параметры, ключевые особенности каждой системы, произведено сравнение платформ по основным параметрам, даны рекомендации по выбору платформы в зависимости от пользовательских задач.
76-83 21
Аннотация
Верификация модели устройства на прототипе в ПЛИС является неотъемлемой частью процесса верификации. Прототип в ПЛИС на данный момент позволяет достичь наибольшей скорости прохождения тестов по сравнению с другими этапами верификации (в том числе по сравнению с эмуляторами). В то же время прототип в ПЛИС обладает и существенными недостатками - сложность разработки прототипа и его отладки. Из-за обозначенных проблем этап прототипирования в ПЛИС зачастую дает первые результаты только на финальных фазах проекта, когда полученная информация о функциональных ошибках или проблемах с производительностью либо уже не актуальна в силу ухода проекта на фабрику, либо приводит к существенным задержкам из-за возврата на ранние стадии маршрута и перепроектирования. Таким образом, актуальной задачей является организация «сдвига влево», при котором прототипирование начинается как можно раньше по временной шкале проекта и позволяет получить обратную связь по функциональным и параметрическим проблемам проекта в момент, когда их еще можно решить с минимальными финансовыми и временными потерями. В статье будет проанализирован опыт использования различных подходов построения прототипов в ПЛИС, применявшихся в АО «Научно-производственный центр “ЭЛВИС”», и сформулированы ключевые особенности, достоинства и недостатки каждого из подходов с точки зрения эффективности их применения в маршруте верификации.

АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММЫ

84-88 35
Аннотация
Программный интерфейс OpenVX позволяет реализовывать примитивные функции компьютерного зрения и видеоаналитики, используя аппаратные возможности платформы. Описаны общие подходы и рекомендации по реализации функций на гетерогенных или многопроцессорных платформах семейства сигнальных процессоров. Представлены временные характеристики реализации функций OpenVX на отечественной гетерогенной платформе 1892ВМ14Я производства компании АО «НПЦ “ЭЛВИС”».
89-93 24
Аннотация
В статье описаны быстрые алгоритмы регистрации и верификации отпечатков пальцев для систем принятия решения на основе интеллектуальных карточных устройств (IC-карт). Алгоритмы регистрации и верификации имеют 14 параметров, которые настраиваются при помощи генетического алгоритма, основанного на алгоритме Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2 (SPEA2). Размер хранимого эталона отпечатка пальца не превышает 2 Кбайт. Время верификации отпечатков пальцев не превышает двух секунд, значения вероятности ложного принятия (FAR) меньше 0,01%, вероятность ложного отказа (FRR) составляет около 2,3%.

СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

94-97 22
Аннотация
Одной из актуальных проблем при использовании систем видеонаблюдения является снижение стоимости их эксплуатации за счет повышения надежности автоматических методов обработки видеосигналов и снижения ошибок первого и второго рода. В некоторых источниках можно встретить упоминания об использовании стереоэффекта для повышения надежности компьютерного анализа изображений в системах охранного видеонаблюдения, при этом научного обоснования и описания методов обработки не приводится. В данной статье рассматриваются ограничения, связанные с использованием стереоэффекта при семантическом анализе изображений в системах видеонаблюдения. Выводятся математические соотношения, позволяющие на основе характеристик стереосистем определить границы применимости стереоэффекта при использовании стереосистемы как средства измерения расстояний до объектов наблюдения. Результаты вычислений, выполненных с помощью полученных соотношений, показывают, что для использования стереосистем на практике требуется, чтобы в камерах были установлены сенсоры высокого разрешения. Подобное устройство для измерения расстояний не может быть малогабаритным, поскольку расстояние между камерами должно быть сопоставимо с одним метром и более. Даже при выполнении всех упомянутых выше ограничений область применимости стереоэффекта не превышает нескольких десятков метров от места установки стереокамер до наблюдаемых объектов, в то время как обычные видеосистемы решают задачу контроля наблюдаемой сцены на расстоянии до одного километра от места установки камеры.
98-102 27
Аннотация
В статье рассмотрена методика генерации городских объектов для системы визуализации авиатренажеров. Разработка методики генерации городских объектов, способной формировать позиции зданий с различными атрибутами с помощью процедурной генерации, основываясь на реальной сети дорог, направлена на повышение эффективности подготовки геоинформационных ресурсов для системы визуализации.
103-108 28
Аннотация
В статье рассматривается новый быстродействующий алгоритм выделения движущихся объектов в поле зрения видеокамер, основанный на применении специальных сверточных нейронных сетей, адаптированных для изображений с низкой разрешающей способностью, в каскаде с быстрыми алгоритмами выделения изменений на наблюдаемой сцене.

ОРГАНИЗАЦИЯ. УПРАВЛЕНИЕ. ЭКОНОМИКА

109-114 33
Аннотация
Российская экономическая модель испытывает недостаток эффективных методов регулирования отношений в сфере промышленного девелопмента. В базовом законодательстве содержится правовое закрепление определений различных инновационных объектов, однако осуществление эффективной предпринимательской деятельности в сфере девелопмента этих объектов практически не урегулировано. Потенциальным фактором развития и поддержки промышленной деятельности является образование института особых экономических зон. В статье проводится сравнительный анализ институтов «особая экономическая зона», «свободная экономическая зона», «специальная экономическая зона» в законодательстве Российской Федерации. На основе статистической информации дается оценка эффективности смежных институтов развития предпринимательства.
115-122 28
Аннотация
Проводимое в настоящее время реформирование отечественного научного потенциала имеет своей целью повышение эффективности деятельности научных организаций. Однако оценка научной деятельности является сложной научно-практической задачей, которая в полном объеме и системно до сегодняшнего дня не решена. В статье предпринята попытка ее решения, основанная на новом методологическом подходе. Авторами разработан теоретически обоснованный и математически формализованный экспертно-аналитический инструментарий, предназначенный для оценки результативности и эффективности научной деятельности. Предложен механизм реализации указанного инструментария. Он включает процедуры экспертизы результатов научной деятельности квалифицированными экспертами. Представлены алгоритмы выбора информативных статистических данных и расчета интегральной оценки полученных научной организацией результатов исследований.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)