№ 8 (2017)
Скачать выпуск
PDF
ЭЛЕКТРОННАЯ КОМПОНЕНТНАЯ БАЗА
6-9 43
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 31
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 47
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 71
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 45
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 48
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.
Т. В. Солохина,
Я. Я. Петричкович,
А. В. Глушков,
А. А. Беляев,
Л. В. Меньшенин,
Ф. М. Путря,
Ю. Е. Шейнин,
Е. А. Суворова
49-54 56
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 50
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 38
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 46
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 46
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 62
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 53
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 54
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 55
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 55
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 56
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 45
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)
ISSN 2686-7680 (Online)